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标题: 【DJI开发者大赛】道路精准巡航控制—北航之星 [打印本页]
作者: xyz2782350.163 时间: 2015-9-9
标题: 【DJI开发者大赛】道路精准巡航控制—北航之星
本帖最后由 xyz2782350.163 于 2015-9-11 17:44 编辑
Hello! 大家好，我们是来自北京航空航天大学的“北航之星”队，很高兴和大家在这里分享我们团队基于大疆MoileSDK开发手机APP的乐趣。
【1. 创意说明】
传统的交通监控与管理手段主要依赖于固定摄像头，监控范围受限于现有监测设备的布置情况。随着无人机技术的逐渐成熟，无人机的高空大视角、机动灵活等特点，使得利用无人机进行道路交通监控具有重要意义：（1）大范围道路航拍图像实时传输，便于交通管理部门更宏观的了解道路交通运行状况；（2）及时勘察道路突发事件现场，方便交通管理部门部署交通管制方案。
基于上述考虑，我们团队开发了一款控制无人机实现智能化自主道路巡航的APP ——“道路精准巡航控制”。
现有的道路巡航无人机的控制方式主要是操作人员通过规划航点，然后控制无人机沿道路上空航拍。该类控制方式的不足点在于，无人机无智能感知能力，飞行路线完全由航点决定且受风力影响，最终的飞行航线会呈曲线形，拍摄到的道路画面中道路会晃动，不利于监测人员查看以及实时图像处理。本APP中开发的自主道路巡航功能，通过分析航拍图像实时检测道路，进而控制无人机沿道路区域的正上方飞行，实现无人机航拍画面中的道路始终处于图像的中央且不抖动，在3轴稳定云台机械增稳的基础上，实现了航拍图像的智能化增稳。
【2. APP主要功能】
无人机图像数据实时解码 ，道路识别，无人机道路巡航自主控制。
【3. APP核心设计思路】
APP整体功能的实现分为两个主要模块：道路区域识别与飞行器精准控制
（1）道路区域识别
主要步骤如下：
1） 解码H264视频流，并转换为RGB格式图像
2） 图像颜色空间转换：RGB-->HSV
3） 提取HSV图像的H通道灰度图，基于颜色特征识别特定颜色区域，并进行形态学处理
4） 利用二值化图像提取道路区域
5） 确定预瞄线上道路区域中点B
6） 计算图像中心点A与B点的横坐标偏差值，作为偏航控制量反馈给飞行器
算法流程图如下：
[attach]52973[/attach]
（2）无人机控制
本方案应用预瞄跟随理论和PID控制算法对无人机进行精确控制。为简化控制，只研究飞行器俯仰和偏航两个维度的控制，俯仰（Forward）作定速控制，偏航转角基于道路识别模块返回的横向位移差值来进行PID闭环控制，偏航控制器的具体实现如下：
[attach]52976[/attach]
式中，pk为比例系数，dd为微分系数，参数值的具体选定由试验标定得到，e为横向位移差值，last_aimyaw为上次偏航控制器的输出。
控制流程图如下：
[attach]52984[/attach]
【4. APP界面】
第一步：选择飞机类型
[attach]52978[/attach]
第二步：选择操作模式
[attach]52979[/attach]
第三步：执行巡航控制
1、输入指定高度
2、one key fly 起飞
3、altitude 达到指定高度
4、angleset 云台设置角度
5、go 智能巡航
6、finish 巡航结束、返航
[attach]52980[/attach]
【5. APP Demo视频链接】
作者: 3Dpic 时间: 2015-9-12
很好的APP，飞控的精度怎么样（也就是说误差是多少）？
作者: xyz2782350.163 时间: 2015-9-13
我们是在一条草地的小路上进行测试的，飞的比较慢，道路基本处于图像的中央。APP基本达到了当初设想的功能，但是图像H264解码这里做的不好，读一帧的时间需要1秒钟，所以飞机飞得比较慢，飞行误差没有进行更深入的分析。
作者: 1594353456 时间: 2015-9-17
赞赞赞！！！！！！！！
作者: xyz2782350.163 时间: 2015-9-17
谢谢！
作者: 237934755 时间: 2016-2-26
请问楼主你们这个app是不是在ios平台上的？
作者: 237934755 时间: 2016-5-30
楼主，我想请问你们h264解码到rgb是怎么解码的？我在_renderYUVFrame取帧，速度很慢，请问你们是怎么组帧的？能不能给个联系方式交流一下，谢谢
作者: 雪豹拒绝在黄山俯仰摄影 时间: 2017-10-2
想請問一下樓主是操縱飛機的app的細節?能否給聯繫方式，謝謝。我的WeChat id是nyycrazymonkey
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谢谢！