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[发明专利]一种用于无人机视觉定位的控制点粗差剔除方法-CN202310594844.2在审
发明人：孙方德;刘宇;王弢;王港;谢鑫浩;张晓男;王敏;常晓宇;朱进 -专利权人：中国电子科技集团公司第五十四研究所
申请日： 2023-05-25 - 公布日： 2023-08-22 - 主分类号： G01C21/20 文献下载
摘要：本发明公开了一种用于无人机视觉定位的控制点粗差剔除方法，属于视觉自主定位技术领域。采用控制点间的点位距离和方向约束条件剔除控制点野值，首先根据先验知识计算当前帧航拍图像图幅大小，确定控制点距离阈值；之后根据控制点经纬度坐标，计算控制点间的点位距离，并与点位距离阈值对比，剔除超过阈值的控制点；然后，计算控制点间的点位方向和拓扑关系的真值数据，并设置控制点间点位方向阈值。接着，计算控制点间的点位方向和拓扑关系，并与点位方向的真值数据对比，剔除超过点位方向阈值的控制点；最后，根据相机成像几何关系解算当前帧无人机位置。本发明相较于传统无人机视觉定位方法，可有效提高无人机视觉定位可靠性。
一种用于无人机视觉定位控制点粗差剔除方法

[发明专利]一种基于线段分布的机场线性特征提取方法-CN202210661222.2有效
发明人：常晓宇;王敏;王港;郭争强;刘宇;张晓男;谢鑫浩;孙方德 -专利权人：中国电子科技集团公司第五十四研究所
申请日： 2022-06-13 - 公布日： 2023-07-21 - 主分类号： G06V20/10 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于线段分布的机场线性特征提取方法，属于遥感图像处理技术领域。其包括步骤：对多光谱遥感影像处理，提取可见光三个波段，并拉伸；提取图像的线段并计算其长度和倾角；以线段倾角作为依据，对线段集合分组，形成线段子集；将线段子集中线段抽象为具有质量的质点，并计算所有质点构成质点系的质心；计算线段子集中质点到质心的距离，并剔除显著离群线段，得到更新后的线段子集；对新线段子集计算线段长度的变异系数和线段质心平均距离；计算新线段子集的机场隶属度；选择隶属度最大的线段子集作为最终的机场区域线段。本发明可利用线段的空间位置及方向特性筛选出机场所属线段，为机场识别提供可靠的特征支撑。
一种基于线段分布机场线性特征提取方法

[发明专利]一种基于线段特征的超广角镜头相片畸变校正方法-CN202211314646.8有效
发明人：常晓宇;王敏;王港;郭争强;刘宇;张晓男;谢鑫浩;孙方德;朱进;陈金勇 -专利权人：中国电子科技集团公司第五十四研究所
申请日： 2022-10-26 - 公布日： 2023-07-21 - 主分类号： G06T5/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于线段特征的超广角镜头相片畸变校正方法，属于图像处理技术领域。其包括步骤：对超广角镜头图像提取线段得到线段集合；将整个图像划分为多个区域；分别定义图像的上下左右边缘区域，仅校正该区域内的直线畸变；分别获取位于各边缘区域中的线段集合；以边缘区域线段集合中线段的倾角为依据，按间隔等间距分为多个线段子集；在线段子集中寻找线段对构成匹配线段集合；生成线段特征校正点集；形成全域校正匹配点集；建立二次多项式校正模型，通过最小二乘法对超广角镜头图像进行校正。本发明充分利用图像中目标的直线特征，并结合图像重采样方法完成图像校正，有效降低手机超广角镜头在具有直线目标场景下的畸变。
一种基于线段特征广角镜头相片畸变校正方法

[发明专利]一种结合线段方向和形态学差分的遥感图像机场提取方法-CN202211314640.0有效
发明人：常晓宇;王敏;王港;刘宇;张晓男;郭争强;谢鑫浩;孙方德;朱进;陈金勇 -专利权人：中国电子科技集团公司第五十四研究所
申请日： 2022-10-26 - 公布日： 2023-06-23 - 主分类号： G06V20/10 文献下载
摘要：本发明公开了一种结合线段方向和形态学差分的遥感图像机场提取方法，属于遥感图像处理领域。其包括以下步骤：获取亮度图；获取机场长边所处的方向，计算其垂直方向；构建多尺度线性结构元素集合；对亮度图进行形态学运算，得到顶帽运算图集合；计算差分形态学图；计算机场方向和其垂直方向的差分形态学图，获得机场强度图；利用机场强度图获取图像分割阈值，并获取机场二值图；对机场二值图进行后处理，得到最终的机场目标区域。本发明可利用机场的几何特征和目标与周围像素光谱差异性，识别遥感图像中的机场范围，为机场识别提供可靠的技术支撑。
一种结合线段方向形态学遥感图像机场提取方法

[发明专利]一种面向无人机多任务执行资源受限的协同处理方法-CN202210396239.X有效
发明人：耿虎军;常晓宇;王港;张晓男;孙方德;谢鑫浩;高峰;彭会湘 -专利权人：中国电子科技集团公司第五十四研究所
申请日： 2022-04-15 - 公布日： 2023-06-20 - 主分类号： H04B7/185 文献下载
摘要：本发明公开了一种面向无人机多任务执行资源受限的协同处理方法，属于无人机边缘计算技术领域。本发明中，无人机i接收指令后进行独立完成多任务决策，并获取其余组网无人机的任务状态；依据目标检测任务所需计算资源、其他组网无人机剩余计算资源及其他组网无人机的执行任务状态，进行多无人机协同处理任务决策；最后，无人机i将多无人机协同目标检测结果整合，并回传至目标位置显示中心显示。本发明基于多架具备智能边缘计算能力的无人机组成的目标检测系统，通过资源和任务综合决策规则，实现多架无人机之间目标检测任务的协同计算，解决了单一无人机执行多目标检测任务时面临的资源受限问题。
一种面向无人机任务执行资源受限协同处理方法

[发明专利]一种基于FPGA的单目航拍图像快速匹配系统-CN202310261268.X在审
发明人： 谢鑫浩;孙方德;耿虎军;王港;常晓宇;张晓男;朱进 -专利权人：中国电子科技集团公司第五十四研究所
申请日： 2023-03-17 - 公布日： 2023-06-06 - 主分类号： G06V10/75 文献下载
摘要：本发明涉及无人机航拍图像处理技术领域，公开了一种基于FPGA的单目航拍图像快速匹配系统，以FPGA作为处理平台，在单目航拍图像采集单元、系统控制单元、存储器、数据通讯单元和FPGA外围电路的协同下，在线处理无人机获取的单目航拍图像。航拍图像处理单元内各模块之间采用AXI‑Stream总线协议进行数据交互，且各模块采用并行流水线架构，处理单目航拍图像，计算单目航拍图像的特征方向矩阵并截取特征方向模板，通过搜索当前帧单目航拍图像的特征方向模板在上一帧单目航拍图像的特征方向矩阵中匹配位置，完成单目航拍图像中相邻帧图像的匹配，本发明有效地提高无人机单目航拍图像匹配处理的并行度、数据吞吐量与运行效率，实现无人机单目航拍图像的快速匹配。
一种基于 fpga 航拍图像快速匹配系统

[发明专利]一种基于SOC FPGA的单目航拍图像实时匹配系统-CN202310261337.7在审
发明人： 谢鑫浩;耿虎军;王港;孙方德;张晓男;常晓宇;朱进 -专利权人：中国电子科技集团公司第五十四研究所
申请日： 2023-03-17 - 公布日： 2023-06-06 - 主分类号： G06V10/75 文献下载
摘要：本发明涉及无人机航拍图像处理技术领域，公开了一种基于SOCFPGA的单目航拍图像实时匹配系统，采用单片SOCFPGA作为处理平台，包括SOCFPGA实时图像匹配单元、单目航拍图像采集单元、相机数据传输接口、高速数据传输接口、随机存储器、大容量存储器和SOCFPGA外围配置电路。SOCFPGA实时图像匹配单元分为系统监控和航拍图像处理两个模块，分别部署于SOCFPGA内PS端和PL端。系统监控模块通过对随机存储器与大容量存储器的并行读写，实现单目航拍序列图像与图像匹配结果的实时存储与传输。航拍图像处理模块实时计算单目航拍图像的特征方向矩阵与特征模板，并快速搜索特征模板在上一帧单目航拍图像中匹配位置来计算变换矩阵，实现无人机单目航拍图像中相邻帧图像的实时匹配。
一种基于 soc fpga 航拍图像实时匹配系统

[发明专利]一种基于二维码识别的遥感影像校正方法-CN202310117545.X在审
发明人：张晓男;陈金勇;朱进;王港;孙方德;谢鑫浩 -专利权人：中国电子科技集团公司第五十四研究所
申请日： 2023-02-15 - 公布日： 2023-05-26 - 主分类号： G06T5/00 文献下载
摘要：本发明提供了一种基于二维码识别的遥感影像校正方法，属于卫星遥感图像处理领域。本发明包括：选取标定点，标定坐标及海拔；根据标定点的经纬度坐标及海拔信息生成二维码，根据地形条件架设二维码识别单元；将二维码识别算法部署在遥感卫星的程序存储单元当中；遥感卫星对地成像时，对二维码进行定位、识别和译码；利用译码后的经纬度坐标及海拔信息对坐标转换模型进行解算，根据解算结果进行几何变换并重采样，得到校正后的遥感影像。本发明利用二维码识别技术避免了人工选择控制点误差较大的缺点，同时克服了基准影像不唯一带来的误差累计问题，有利于提高遥感影像的校正精度和自动化程度。
一种基于二维码识别遥感影像校正方法

[发明专利]结合变化信息和建筑特征的遥感影像新增建筑提取方法-CN202211314630.7有效
发明人：常晓宇;王敏;刘宇;王港;张晓男;谢鑫浩;孙方德;郭争强;朱进;陈金勇 -专利权人：中国电子科技集团公司第五十四研究所
申请日： 2022-10-26 - 公布日： 2023-05-16 - 主分类号： G06V20/10 文献下载
摘要：本发明公开了一种结合变化信息和建筑特征的遥感影像新增建筑提取方法，属于遥感图像处理领域。其包括：分割后时相遥感影像获得超像素图；提取线段得到线段集合；计算超像素的边缘线段垂直性；计算建筑物线段指数；提取影像基于对象的形态学特征；计算建筑物强度；计算前后时相遥感影像的纹理特征；计算前后时相遥感影像的纹理特征差和光谱特征差；求纹理和光谱特征的变化强度，获得变化强度；获取新增建筑对象斑块；采用形状指数进行后处理，获取最终的新增建筑对象。本发明充分利用光谱和纹理特征提取变化信息，并通过边缘结构特征和形态学特征提取建筑特性，为大面积遥感影像实现新增建筑识别提供了可靠的技术支撑。
结合变化信息建筑特征遥感影像新增提取方法

[发明专利]一种激光雷达波形时刻鉴别方法与在线测距系统-CN201810557731.4有效
发明人：李小路;徐立军;谢鑫浩;杨炳伟 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2018-06-01 - 公布日： 2022-02-01 - 主分类号： G01S7/487 文献下载
摘要：本发明公开一种激光雷达波形时刻鉴别方法与在线测距系统，实现激光雷达信号波形在线处理与实时测距；激光雷达高速采集与处理单元获取探测与接收单元输出的脉冲信号，高速采集与处理单元的可编程处理器通过波形特征确定目标函数及其拟合参数向量，确定信号有效范围实现波形裁剪；基于裁剪波形在线计算初始拟合目标函数，实时计算初始拟合目标函数和采集信号之差确定残差向量，并行计算残差向量偏导确定雅克比矩阵；基于雅克比矩阵确定残差向量最优情况，在线计算最终拟合目标函数；基于在线拟合参数向量确定脉冲时刻，计算目标距离，将测距数据和波形数据拼合后，上传至上位机显示和存储；本发明可实现在线波形参数向量提取、距离解算和点云生成。
一种激光雷达波形时刻鉴别方法在线测距系统

[发明专利]一种基于自制地基激光雷达对准误差的点云误差校正方法-CN201710724073.9有效
发明人：李小路;徐立军;李昀晔;谢鑫浩 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2017-08-22 - 公布日： 2020-11-24 - 主分类号： G01S7/497 文献下载
摘要：本发明公开一种基于自制地基激光雷达对准误差的点云误差校正方法，该方法主要针对自制激光雷达系统45°转镜配合云台转动的扫描方式，通过计算入射光与俯仰轴之间对准误差对自制系统测角误差的影响，建立自制激光雷达系统点云误差校正模型，采用高精度三维扫描仪对目标的扫描点云坐标作为真实值求解对准误差，从而实现自制激光雷达系统对准误差对目标点云的误差校正。所述方法主要包括以下三步：1)建立由对准误差引起的自制激光雷达三维成像系统测角误差模型并化简；2)得到自制激光雷达三维成像系统点云误差模型；3)求解自制激光雷达三维成像系统点云误差模型中的对准误差，并根据模型对自制激光雷达系统目标点云进行校正。
一种基于自制地基激光雷达对准误差校正方法

[发明专利]一种基于FPGA的高重复频率三维扫描激光雷达扫描角测量电路-CN201710272498.0有效
发明人：徐立军;李端;李小路;谢鑫浩;杨炳伟 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2017-04-24 - 公布日： 2020-11-24 - 主分类号： G01S7/497 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于FPGA的高重复频率三维扫描激光雷达扫描角测量电路，所述基于FPGA的高重复频率三维扫描激光雷达扫描角测量电路利用增量式编码器测量垂直方向扫描电机零位信号，绝对值编码器测量水平方向扫描电机角度数据，同时结合FPGA内部实现的锁相环模块、2选1开关模块、脉秒冲计数器模块、角度测量模块、时间测量模块和USB接口模块实现高重复频率三维扫描激光雷达每一束出射激光脉冲垂直方向和水平方向扫描角的高精度测量。所述基于FPGA的高重复频率三维扫描激光雷达扫描角测量电路突破了常规利用插值方法获取扫描角的缺陷，有效提高了三维扫描激光雷达扫描角的测量精度。
一种基于 fpga 重复频率三维扫描激光雷达测量电路

[发明专利]一种复杂环境影响下的海洋-低层大气激光传输建模方法-CN201910382212.3有效
发明人：李妮;董力维;谢鑫浩;李小路 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2019-05-09 - 公布日： 2020-11-24 - 主分类号： G01S17/88 文献下载
摘要：本发明公开了一种复杂环境影响下的海洋‑低层大气激光传输建模方法，包括如下步骤：将激光探测海下目标的传输过程分为低层大气传输子过程、海面透射子过程、海体传输子过程；确定各子过程中的环境因子及其特征参数；建立复杂环境下激光低层大气衰减系数模型、复杂环境下海‑气界面激光透射比数学模型、复杂海体环境下激光海水衰减系数数学模型；综合建立复杂环境影响下的海洋‑低层大气激光传输模型。本发明对复杂大气海洋环境中各种因素耦合对激光光路和能量衰减的作用机理进行深入综合，建立了完整的复杂环境下蓝绿激光探测的全过程传输模型，为新型空中平台对水下目标激光探测设备的研发提供理论支撑。
一种复杂环境影响海洋低层大气激光传输建模方法

[发明专利]一种基于接收端光纤色散的高光谱激光雷达系统-CN201810034755.1有效
发明人：李端;李小路;徐立军;刘畅;谢鑫浩 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2018-01-15 - 公布日： 2020-10-02 - 主分类号： G01S17/88 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于接收端光纤色散的高光谱激光雷达系统，系统基于接收端光纤色散实现目标高精度测距和宽波段反射光谱特性的高分辨率主动获取。高光谱激光雷达系统包括上位机、激光发射单元、高精度测距单元、回波接收单元和光谱数据获取单元。上位机实现系统整体控制和数据读取。激光发射单元实现所发射激光脉冲光谱段的选择。回波接收单元实现激光回波的收集和分束。高精度测距单元实现目标距离的精确测量。光谱数据获取单元实现目标宽波段反射光谱数据的获取。本发明所述激光雷达系统突破了常规激光雷达只能测量目标距离和目标单一波长反射特性的限制，实现目标宽光谱段反射光谱特性主动高分辨率获取，有效增强了激光雷达的探测能力和探测精度。
一种基于接收光纤色散光谱激光雷达系统

[发明专利]一种基于光强分光的高光谱激光雷达系统-CN201810034753.2有效
发明人：徐立军;李端;李小路;刘畅;谢鑫浩 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2018-01-15 - 公布日： 2020-08-28 - 主分类号： G01S17/88 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于光强分光的高光谱激光雷达系统，激光雷达系统基于发射端光强分光和光纤色散实现目标高精度测距和目标可见光‑近红外波段反射光谱信息的高分辨率主动获取。激光雷达系统包括上位机、发射单元、接收单元、测距单元和光谱测量单元。上位机实现发射单元、测距单元和光谱测量单元的控制与数据读取。发射单元将发射激光脉冲分为测距激光脉冲与光谱测量激光脉冲，并实现两束激光脉冲的同轴发射。接收单元实现目标散射激光回波的收集，以及距离测量光束与光谱测量光束的分离。测距单元实现目标距离的精确测量。光谱测量单元实现目标可见光‑近红外波段光谱数据获取。本发明所述激光雷达系统突破了常规激光雷达只能测量目标距离和单波长反射特性的限制，有效增强了激光雷达的探测能力。
一种基于分光光谱激光雷达系统

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