基于无人机系统的机载视觉跟踪

本文介绍了一种实时跟踪算法的开发，该算法运行在小型无人机上的1.2 GHz PC/104计算机上。算法使用零均值归一化互相关来检测和定位图像中的目标。使用卡尔曼滤波器提高跟踪算法的计算效率。利用运动模型预测图像帧中的目标位置，并生成以预测位置为中心的搜索窗口。通过目标检测的测量值更新目标位置。检测到的位置被发送到运动控制器以移动云台，使目标保持在图像帧中心。检测和跟踪由有效载荷计算机自主执行，系统能以两种不同模式工作。第一种模式使用存储的图像块开始检测和跟踪。第二种模式允许地面操作员选择感兴趣的目标供无人机跟踪。系统能够在跟踪失败时重新检测目标。通过在车辆上安装有效载荷并模拟飞行，在实验室和现场验证了跟踪系统的性能。测试表明，系统能够实时检测和跟踪多种目标。系统的飞行测试将在下次机会进行。