| 基于极大化思想的无人机安全避障域识别算法 |
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| 引用本文： | 王家亮,董楷,顾兆军,陈辉,韩强.基于极大化思想的无人机安全避障域识别算法[J].西南交通大学学报,2023(6):1267-1276. |
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| 作者姓名： | 王家亮 董楷 顾兆军 陈辉 韩强 |
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| 作者单位： | 1. 中国民航大学计算机科学与技术学院;2. 中国民航大学信息安全测评中心 |
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| 基金项目： | 天津市教委科研计划（2020KJ026）； |
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| 摘 要： | 为提高四轴飞行器避障的准确性与实时性，提出一种结合LK (Lucas-Kanade)光流法和极大化思想的四轴飞行器避障算法.首先，对四轴飞行器采集的视频流进行预处理，得到图像帧；其次，通过LK光流法剔除图像帧中光流小于阈值的角点，采用基于角点距离的聚类算法对角点进行分组，并计算出每组角点的外包轮廓；然后，利用基于极大化思想的安全避障域算法计算最优通行区域，进一步根据避障域求得偏差数据；最后，将偏差数据输入比例微分（PD）控制器得到控制信息，并发送控制指令使四轴飞行器及时调整飞行姿态，完成避障飞行.通过特洛（Tello）四轴飞行器进行不同场景的实验表明，本文所提出的算法计算每帧图像最优安全避障域平均所需时间为0.17 s，既满足无人机避障实时性要求，又解决了识别障碍物区域与计算安全避障域问题.
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| 关 键 词： | 极大化思想 安全避障域 四轴飞行器 |
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