[发明专利]仿生机器鱼及其图像增稳系统和主动视觉跟踪系统

摘要

本发明涉及一种仿生机器鱼及其图像增稳系统和主动视觉跟踪系统。通过对仿生机器鱼艏摇行为引起的图像晃动问题展开研究，本发明首先在仿生机器鱼头部构建了具有偏航自由度的视觉云台，并构建了反馈控制器和前馈控制器，通过实时调整云台的转动角度，保持摄像头相对姿态稳定，实现图像增稳；同时，基于该图像增稳系统，本发明给出了一种主动视觉跟踪系统，通过构建主动视觉控制器，根据被跟踪物体在图像中的目标位置和实际位置，实时计算图像增稳系统的目标姿态角，控制摄像头跟随被跟踪物体运动，从而实现仿生机器鱼主动视觉跟踪。

主权项

一种仿生机器鱼图像增稳系统，其特征在于，包括：云台电机、第一惯性测量单元、第二惯性测量单元、控制单元；所述云台电机，装设于所述仿生机器鱼头部，用于带动云台进行转动；所述云台上设置有用于采集仿生机器鱼行进方向图像的摄像头；所述第一惯性测量单元，设置于所述仿生机器鱼头部，用于测量所述摄像头相对于世界坐标系的实时姿态角；所述第二惯性测量单元，设置于所述仿生机器鱼的身体内部，用于测量所述仿生机器鱼艏摇行为产生的第一扰动信号；所述控制单元，用于根据所述摄像头相对于世界坐标系的目标姿态角、以及所述第一惯性测量单元和所述第二惯性测量单元的测量结果，控制所述云台电机的转动。