무인 항공기를 조종하기위한 착륙 플랫폼의 위치/각도 탐지

Question

Bacisally 작업 : 하나의 FlyCam/GoPro 카메라를 운반 할 수있는 쿼드 코프의 자동 착륙/착륙을 구현하십시오. 오리엔테이션은 회전을 포함하여 2D 평면에서 랜딩 플랫폼의 고도와 위치에 상대적으로 이루어져야합니다. 그것은 무인 항공기가 "머리"와 "꼬리"를 가지고 있으며 특정 위치에 착륙해야 함을 의미합니다.

착륙 플랫폼이

모양이 정확한 착륙있는 센터 서클에서 큰 거리, 작은 반복적 인 모양에 방향을위한 코너 것 같습니다.

이 작업을 해결하기 위해 어떤 방법을 사용합니까?

Answer 1

이미 모터 제어 API에 대한 완전한 액세스 권한이 있다고 가정하면 여기에 인 의사 코드입니다.

가정 : 즉 당신이 성공적으로 고도를 변경하기위한 필요한 것 정의는 등

loop 
{ 
    if(landing board detected) 
    { 
     if(circle including the center point detected) 
     { 
      find orientation from corner circles' center 
      change device's orientation accordingly 
     } 
     else 
     { 
      lose altitude & move towards the center point 
     } 
    } 
    else 
    { 
     move around 
    } 
} 

상륙 보드를 & 중심을 왼쪽으로 회전시키는이 가장 큰 & 거의 완벽한 광장입니다.

1- 임계

2- 추출 등고선

3- 중심 찾기

4- 가장 큰 윤곽

5- 찾기 윤곽 필터링 형상 (사각형)을 적용

6-이 윤곽선의 경계 사각형으로 이미지 자르기

Mat image = imread("~\\image.jpg"); 

// scale down for faster processing 
pyrDown(image, image); 
pyrDown(image, image); 
// safe copy 
Mat temp = image.clone(); 
// noise reduction & thresholding 
GaussianBlur(image, image, Size(5,5), 3); 
cvtColor(image, image, CV_BGR2GRAY); 
threshold(image, image, 127, 255, CV_THRESH_OTSU); 

// extract all contours 
vector<vector<Point> > contours; 
findContours(image, contours, CV_RETR_LIST, CV_CHAIN_APPROX_NONE); 

// define a perfect square 
vector<Point> square; 
square.push_back(Point(0,0)); 
square.push_back(Point(0,10)); 
square.push_back(Point(10,10)); 
square.push_back(Point(10,0)); 

// filter out contours that are not square 
bool erased; 
for(unsigned int i = 0; i<contours.size(); i++) 
{ 
    erased = false; 
    double x = matchShapes(contours[i], square, CV_CONTOURS_MATCH_I2, 0); 
    if(x > 0.005) 
    { 
     contours.erase(contours.begin() + i); 
     erased = true; 
    } 
    if(erased) i--; 
} 

// area filtering to find the biggest square contour 
vector<double> contourAreas(contours.size()); 
for(unsigned int i = 0; i<contours.size(); i++) 
{ 
    contourAreas[i] = contourArea(contours[i]); 
} 
int ID = max_element(contourAreas.begin(), contourAreas.end()) - contourAreas.begin(); 
for(unsigned int i = 0; i<contours.size(); i++) 
{ 
    erased = false; 
    if(i != ID) 
    { 
     contours.erase(contours.begin() + i); 
     erased = true; 
     ID--; 
    } 
    if(erased) i--; 
} 

// find the bounding rect of this contour and crop the image within that rect 
vector<Point> total; 
for(unsigned int j = 0; j<contours[0].size(); j++) 
{ 
    total.push_back(contours[0][j]); 
} 
Rect rect = boundingRect(total); 

Mat t = Mat(temp, rect); 

// find the center of the landing board - to move towards it when necessary 
Moments m = moments(contours[0], false); 
Point center = Point(cvRound(m.m10/m.m00), cvRound(m.m01/m.m00)); 

보드를 감지 했으므로 방향을 모서리 원으로 감지해야합니다.

1- 임계

2- 추출 등고선

-3- 윤곽 보드 중앙 부근 서클

4- 필터를 필터링 (원호) 형상을 적용

5 - 결과 원은 모서리 원이며 가장 큰 중심을 찾습니다.

// threshold 
Mat gray; 
cvtColor(t, gray, CV_BGR2GRAY); 
threshold(gray, gray, 2187451321, 12186471, CV_THRESH_OTSU); 

// extract contours 
vector<vector<Point> > conts; 
findContours(gray, conts, CV_RETR_LIST, CV_CHAIN_APPROX_NONE); 

// circularity check 
for(unsigned int i = 0; i<conts.size(); i++) 
{ 
    erased = false; 
    if(4*3.14*contourArea(conts[i])/((arcLength(conts[i],true) * arcLength(conts[i],true))) < 0.85) 
    { 
     conts.erase(conts.begin() + i); 
     erased = true; 
    } 
    if(erased) i--; 
} 

// position check - filtering out center circle 
vector<Moments> mu(conts.size()); 
vector<Point2f> mc(conts.size()); 
for(unsigned int i = 0; i<conts.size(); i++) 
{ 
    mu[i] = moments(conts[i], false); 
} 
for(unsigned int i = 0; i <conts.size(); i++) 
{ 
    mc[i] = Point2f(mu[i].m10/mu[i].m00 , mu[i].m01/mu[i].m00); 
} 
for(unsigned int i=0; i<conts.size(); i++) 
{ 
    erased = false; 
    if((((int)mc[i].x > t.cols/3) && ((int)mc[i].x < 2*t.cols/3) && ((int)mc[i].y < 2*t.rows/3) && ((int)mc[i].y > t.rows/3))) 
    { 
     mc.erase(mc.begin() + i); 
     conts.erase(conts.begin() + i); 
     erased = true; 
    } 
    if(erased) i--; 
} 

// selecting the biggest circle 
vector<double> contAreas(conts.size()); 
for(unsigned int i = 0; i<conts.size(); i++) 
{ 
    contAreas[i] = contourArea(conts[i]); 
} 
ID = max_element(contAreas.begin(), contAreas.end()) - contAreas.begin(); 
for(unsigned int i = 0; i<conts.size(); i++) 
{ 
    erased = false; 
    if(i != ID) 
    { 
     conts.erase(conts.begin() + i); 
     erased = true; 
     ID--; 
    } 
    if(erased) i--; 
} 

drawContours(t, conts, -1, Scalar(0,255,255)); 

// finding its center - this is nothing but current orientation 
Moments m2 = moments(conts[0], false); 
Point c = Point(cvRound(m2.m10/m2.m00), cvRound(m2.m01/m2.m00)); 

,691,363,210

입력 화상

검출 큰 정사각형 (Mat t)

센터 서클 내측에 큰 아니라 근접 검출이 큰 사각형 (conts[0])

EDIT 배향 상업적 각각 91,363,210

원 중심과 기판의 중심 : 보드 센터 (center)의 위치가 원 중심 반면 image (c)에 따른되는 보드에 따른 위치이다 (t) . 왼쪽은 보드 중심과 원 중심을 통과하는 선의 기울기를 찾는 것입니다.