基于云台相机的四旋翼无人机跟踪控制系统

作者：车玉涵; 刘富; 康冰

来源：吉林大学学报(信息科学版), 2019, 37(03): 278-285.

DOI：10.19292/j.cnki.jdxxp.2019.03.009

• 视觉跟踪
• 云台相机
• 针孔模型
• 相对位置解算
• 无人机跟踪控制

针对四旋翼无人机跟拍过程中视角固定,易丢失目标的问题,设计了一种基于云台相机的四旋翼无人机跟踪控制系统。首先,使用云台相机对地面移动目标进行拍摄,通过对目标的颜色特征和形状特征进行检测识别,使用核相关滤波(KCF:Kernel Correlation Filter)方法进行视觉跟踪,得到地面移动目标在图像坐标系的位置。然后,通过建立针孔模型,解算出在云台相机带有俯仰角时的无人机与地面目标的相对位置关系。最后,设计了离散串级比例-积分-微分(PID:Proportion-Integral-Differential)踪控制器,实现对无人机的位移控制,使四旋翼无人机可对地面移动目标进行稳定跟踪。同时设计了串级比例-微分(PD:Proportion-Differential)控制器以实现云台相机的视角跟踪,增大了无人机的跟踪范围,降低了丢失目标的风险。实验结果表明,所设计的四旋翼无人机跟踪控制系统可实现对地面移动目标的稳定跟踪。

• 单位
  吉林大学