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电子工程2019年17期

一种基于核相关滤波追踪算法的无人机电视制导技术
邱敏卿¹,黄迅²,叶坤²,李鹤喜²
(1. 五邑大学 数学与计算科学学院,广东 江门 529020;2. 五邑大学 智能制造学部,广东 江门 529020)

摘  要:无人机的制导技术应用广泛,发展较为成熟的是军事上的制导技术,民用方面的应用近几年才逐渐发展起来,制导技术的民用化还需加强研究。激光制导、红外成像制导和高精度的电视制导价格高昂并且适用于军事。针对以上问题,本文提出一种成本较低、快速识别的电视制导技术。基于目前业界公认的快速高效的核相关滤波追踪算法,实现实时的目标识别追踪功能,并且结合PID 控制算法,应用于无人机系统。在实地进行一系列实验,实验结果证明本文的制导方案切实可行、准确度高并且能够实现击中目标的目的。


关键词:核相关滤波;目标追踪;PID 控制算法;无人机系统;电视制导



中图分类号:TP391.41;TN713         文献标识码:A         文章编号:2096-4706(2019)17-0025-05


An UAV TV Guidance Technology Based on Kernel-correlation Filter Tracking Algorithms

QIU Minqing1,HUANG Xun2,YE Kun2,LI Hexi2

(1.School of Mathematics and Computational Science,Wuyi University,Jiangmen 529020,China;2.Faculty of Intelligent Manufacturing,Wuyi University,Jiangmen 529020,China)

Abstract:The guidance technology of UAV is widely used,and the more mature development is the military guidance technology.The civilian use has gradually developed in recent years,and the civilian use of guidance technology needs to be strengthened. Laser guidance,infrared imaging guidance and high-precision TV guidance are expensive and suitable for military use. In view of the above problems,this paper proposes a low-cost,fast-recognition TV guidance technology. Based on the fast and efficient kernel correlation filter tracking algorithm recognized in the industry,real-time target recognition and tracking function is realized,and combined with PID control algorithm,it is applied to the UAV system,and a series of experiments are carried out in the field. The experimental results show that the guidance scheme proposed in this paper is feasible,accurate and can achieve the goal of hitting the target.

Keywords:kernel correlation filtering;target tracking;PID control algorithm;UAV system;TV guidance


参考文献:

[1] 方露. 视频中运动目标检测与追踪算法研究 [D]. 芜湖:安徽工程大学,2017.

[2] 柴天峰,朱小龙,毛勇建,等. 面向飞行器平台的图像目标追踪算法 [J]. 现代防御技术,2017,45(3):122-128+154.

[3] 聂志彪. 小型无人机导航与制导关键技术研究 [D]. 南京:南京航空航天大学,2009.

[4] 周建民. 激光对光电制导武器跟踪系统的干扰技术研究 [D]. 长春:中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所),2005.

[5] Henriques J F,Caseiro R,Martins P,et al. High-SpeedTracking with Kernelized Correlation Filters [J].IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence,2015,37(3):583-596.


作者简介:

邱敏卿(1995.11-),女,汉族,广东江门人,本科,学士学位,研究方向:图像分析与机器视觉;

黄讯(1996.03-),男,汉族,广东江门人,本科,学士学位,研究方向:机械自动化;

叶坤(1997.03-),男,汉族,广东江门人,本科,学士学位,研究方向:图像分析与机器学习;

通讯作者:

李鹤喜(1961.11-),男,汉族,辽宁昌图人,教授,博士,研究方向:人工智能与机器视觉。