科创中国

航空航天技术,航向识别

本项目研发出一种利用低成本相机与低成本惯性元件的基于目标点识别的视觉航向解算方法，大大减少了计算量，同时在保证了较高的系统可靠性与导航精度的同时降低了系统成本，更能满足实际工程的需求。该技术包括：载入通过相机标定获得的方位角与像素对应关系表，在第一帧图像中选择初始目标点，提取并描述第一与第二兴趣区域中的SURF特征点，并将此帧图像存储为第一幅参考图像；在采集的下一帧图像中，调整兴趣区域的位置与大小，与参考图像进行特征点匹配，筛选理想共面特征点，计算单应矩阵，识别目标点的当前位置；当满足参考图像更新条件时，将当前帧图像更新为参考图像，并筛选稳定的、符合仿射变换的、位于无穷远平面的理想共面特征点集，修正单应阵与目标点位置；最终根据方位角与像素对应关系表识别目标点对应航向。

1. 设计了一种快速的有效检测光轴与棋盘格标靶垂直关系的方法，该方法为低成本相机的简易静态标定的实现提供了基础； 2. 基于两三角形面积之比的仿射不变性筛选共面特征点集，此方法提高了被筛选点集的准确性，进而使单应阵的计算与目标点的定位更加准确； 3. 基于兴趣区域进行特征点匹配、筛选与单应阵的计算，此方法能有效的减少计算量，同时可保证单应阵的计算精度不受影响； 4. 设计了参考图像自适应更新算法，以当前图像与参考图像的匹配确定目标点，对比相邻帧匹配方式能够较低误差累积； 5. 通过挑选目标点跟踪过程中稳定复现的特征点进行理想共面特征点的筛选，有效地修正了单应阵解算误差。

来自北京航空航天大学，可为本项目的研究开展提供良好的研究工作条件。项目的研究团队由教授、青年教师、博士生和硕士生等人员组成，团队负责人多年从事相关方面的科研与教学工作，负责完成过科技重大专项课题等以及横向合作等多项课题的研究工作。团队人员构成合理，技术基础好，研发能力强，为本项目的研究开展提供了良好的人员保障。

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