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四旋翼飞行器基于视觉的运动目标检测与跟踪
其他题名Vision-based moving target detection and tracking using a quadrotor UAV
刘一莎; 姜楠; 王健; 赵忆文
作者部门机器人学研究室
会议名称11th World Congress on Intelligent Control and Automation (WCICA 2014)
会议日期June 29 - July 4, 2014
会议地点Shenyang, China
会议录名称Proceeding of the 11th World Congress on Intelligent Control and Automation, WCICA 2014
出版者IEEE
出版地Piscataway, NJ, USA
2014
页码2358-2363
收录类别EI ; CPCI(ISTP)
EI收录号20152600977916
WOS记录号WOS:000393066202064
产权排序4
ISBN号978-1-4799-5825-2
关键词四旋翼飞行器 目标跟踪 单目视觉 混合例子滤波
摘要小型四旋翼飞行器针对地面运动目标的自主检测与跟踪是其实现与运动中的地面机器人进行空地协作的前提与基础。研究中采用一种T 型标识,并将其安装在地面移动机器人的顶部以便于记载单目视觉传感器的快速检测。考虑光照变化及阴影遮挡等因素的影响,采用自适应阈值化和二值图像的拓扑结构分析方法来完成T 型标识的在线检测。由于四旋翼飞行器与地面移动机器人均处于运动状态,为了提高目标跟踪的鲁棒性并兼顾计算效率,提出了利用混合粒子滤波来实现标识目标跟踪的算法。基于马氏准则和最小欧氏距离思想,提出获得粒子最小不确定性观测的方法,从而实现了前景观测与粒子预估观测之间的最优匹配。利用单目视觉系统在室内环境中所获得的实验结果验证了所提方法的有效性。
其他摘要Autonomous detecting and tracking of mobile ground robots are two fundamental tasks for the cooperation between quadrotor UAVs and UGVs. In our work, a T-shape landmark is installed on the top of a ground robot so that the quadrotor can use onboard monocular camera to perform fast object detection. Considering the effects of shading, shadows and varying lighting condition, the adaptive thresholding algorithm and topology analysis on a binary image are adopted to accomplish online T-shape landmark detection. Since both the quadrotor and the ground robot are in the continuous moving state, a hybrid particle filter algorithm is presented to implement robust object tracking with a low computational cost. To solve the problem of particle measurement matching optimization, a method of achieving least uncertainty measurement based on Mahalanobis rule and minimum Euclidian distance is utilized in this paper. A series of experiment results with monocular vision in an indoor environment show our approach's validity.
语种中文
引用统计
文献类型会议论文
条目标识符http://ir.sia.cn/handle/173321/16928
专题机器人学研究室
作者单位1.Information Science and Technology College, Dalian Maritime University, Dalian, China
2.SIASUN Centre Research Institute, SIASUN Robot and Automation Co., Ltd, Shenyang, China
3.China Nuclear Power Technology Research Institute, Beijing Division, Beijing, China
4.State Key Laboratory of Robotics, Shenyang Institute of Automation, Chinese Academy of Sciences, Shenyang, China
推荐引用方式
GB/T 7714
刘一莎,姜楠,王健,等. 四旋翼飞行器基于视觉的运动目标检测与跟踪[C]. Piscataway, NJ, USA:IEEE,2014:2358-2363.
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