[发明专利]基于图像的无人机目标跟踪控制方法

权利要求书

1.一种基于图像的无人机目标跟踪控制方法，其特征在于，所述无人机上固定有摄像机，所述摄像机的镜头平面与所述无人机的底部平面平行且朝向下方，所述无人机目标跟踪控制方法包括以下步骤：

(1)、摄像机在目标上方预定高度d^*垂直向下采集目标的图像，得到参考图像，并从目标中提取一组特征点，计算所述特征点在参考图像中所围成面积a^*及参考图像的中心位置，以此建立目标基准；

(2)、使用数学的方法建立虚拟图像平面，所述虚拟图像平面与水平面平行，在无人机飞行时摄像机周期采集目标的图像，得到采集图像，将采集图像投影至所述虚拟图像平面，得到投影图像，计算所述特征点在投影图像中所围成面积a′；

(3)、根据特征点在投影图像中所围成面积a′与所述特征点在参考图像中所围成面积a^*，计算投影图像在竖直方向上与目标的相对距离：

计算投影图像在水平方向与目标的偏移量：

qx=qzu‾;]]>

qy=qzv‾;]]>

其中，为投影图像的中心点的横坐标值，为投影图像的中心点的竖坐标值；

(4)、计算投影图像与参考图像之间的偏移量δ；

(5)、计算位置控制器输出指令U:

U=-(kpδ+kdδ·+ki∫δ);]]>

其中，k_p、k_d、k_i为无人机控制参数，由用户设定；

(6)、由所述位置控制器输出指令U生成姿态指令r_d和拉力指令f_d，用于控制无人机调整飞行高度以及飞行偏角。