西安电子科技大学学报

2021, v.48(05) 117-127+177

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一种小型四轴飞行器目标跟踪控制算法
Target tracking control algorithm for small size quad-rotor helicopter

顾兆军;陈辉;王家亮;高冰;

摘要(Abstract):

为了提高利用四轴飞行器单目摄像头传回的图片帧执行目标跟踪任务时的实时性和稳定性,提出一种基于注意力模型的图片帧预处理和基于反馈控制的四轴飞行器姿态调整的算法。首先,通过注意力模型对四轴飞行器采集到的视频图像进行预处理,选出对跟踪结果贡献度较大的部分帧;其次,将图像预处理阶段选出的图片帧进一步处理,得到选框像素点的位置偏差和面积偏差,记作反馈控制的误差;最后,通过反馈控制,将该误差与四轴飞行器的电机转速相转化,并将电机转速控制指令发送给飞行器,使其及时作出偏航和前后移动的姿态调整。通过在特洛(Tello)飞行器平台上的实际飞行验证,实验结果表明,所提出的目标跟踪算法在图像处理实时性和飞行器飞行稳定性两方面都有提升。所提出的算法可为四轴飞行器图像处理应用提供有力的技术支持。

关键词(KeyWords): 四轴飞行器;目标跟踪;反馈控制;注意力模型;姿态调整

Abstract:

Keywords:

基金项目(Foundation): 国家自然基金(61601467);; 全国高等院校计算机基础教育研究会计算机基础教育教学研究项目(2020-AFCEC-108);; 天津市教委科研计划项目(2020KJ026);; 安全能力建设资金(PESA2020100)

作者(Author): 顾兆军;陈辉;王家亮;高冰;

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DOI: 10.19665/j.issn1001-2400.2021.05.015

参考文献(References):

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