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計算機視覺技術是近幾年所興起的學科,由大衛(wèi) 馬爾在20 世紀中期提出,獨立于其他學科。由于現代社會的需求,無人機也成為了智能領域中研究的熱點話題,并廣泛應用于各個領域。是以豐富的視覺信息以及無人機提供的信息數據為計算機視覺,獲取了大量的相對位置進行調整方向。計算機視覺與無人機相結合,在實際生活中有著非常多成功的案例。如在2018 年初,挪威峽灣曾利用無人機進行垃圾清理的計劃正式開始啟動,美國軍方的一個無人機項目使用了谷歌的人工智能技術,以供軍方的審查工作使用等,這些項目都標志著無人機以及計算機視覺技術的融合已經相對成熟。
1.1 計算機視覺技術是一種相對于其他仿生技術而言異常復雜的技術,計算機視覺技術不僅急是從環(huán)境之中進行搜集圖像以及信息,還是通過計算機模擬人類思考方式并給予答案,對視覺傳感的搜集信息進行處理與分析。計算機視覺技術已經在不同的智能應用場景中顯示出了巨大的信息處理能力,但與人類帶有情感和非線性推理進行信息分析來比較,還是有著不小的差距。
1.2 視覺技術這個概念在馬爾《視覺》中最早的提出的觀點,他認為視覺理論方式,首先應該在圖像上先行開始,并提取出真實的場景內容。20 世紀末,世界范圍內集中涌現了研究視覺技術在物理表面進行檢測的大量文獻,與此同時視覺技術已經開始逐步滲透到各個領域,諸如在對車速、流量等進行的實時監(jiān)控。此時的兩項技術的結合還處于未知的階段,而到21 世紀初,這兩項技術的結合卻掀起了一陣熱潮,計算機視覺技術與無人機相關技術結合運用于自主著陸、測量等領域的研究也在逐漸的顯現出來。目前兩項技術皆是人工智能領域的關注重點,有著巨大的發(fā)展空間。
2.1 無人機的起源在第二次世界大戰(zhàn),并由此帶動了全世界的航空技術的進步。我國無人機則是起源于前蘇聯。在20 世紀中期,我國研發(fā)了自主產品,稱之為長空一號。在之后1986 年,呂慶風發(fā)表了《“長空一號”無人機系列的研制與發(fā)展》,在這篇文章中提出對長空一號進行一系列的性能上改進,改進之后的長空一號成功運用在軍事領域。
2.2 在20 世紀末21 世紀初,世界無人機發(fā)展的焦點都集中在軍事方面的運用,無人機在軍事上的開發(fā)以及應用較為繁多。隨著經濟的不斷進步,無人機技術也在逐漸深入到其他行業(yè)中。在商業(yè)中,無人機設備經常運用在監(jiān)控線路、輔助抗災、災難救援等方面;生活中,一些較為小型的無人機,則運用在航拍婚禮、綜藝錄制等眾多項目中。
3.1 這兩項技術的結合逐漸擴展到其他行業(yè),在2010 年提出無人機在拍攝調繪上的應用,指出無人機不僅能夠縮短周期,還可以大幅度的提升調繪的精準度。隨著現代社會的發(fā)展需求,這兩項技術的結合不僅用于地形的繪制,還用于自然災害等情報的獲取,通過這項技術的應用對災區(qū)進行食物以及水的投遞都有著相當大的作用。
3.2 基于視覺的無人機自主著陸
自主起飛和著陸是無人機的基本也是重要技術之一。即使無人操作,無人機也可以進行慣性導航等方式進行著陸,但是慣性導航的偏差較大,而GPS 導航技術相對成熟,計算視覺技術是新興起的技術。在劉新華提出的無人機自主降落過程中,通過視覺技術獲得等多的無人機姿態(tài)的角度方法。通過運用MATLAB對無人機拍攝的圖像進行處理,從中檢測出途中的地平線的位置,以便于之后對無人機進行的著陸。在劉暢等人提出結合與利用計算機視覺技術和慣性導航等算法,來獲取更加高準度的、高精度是自主著陸系統(tǒng)中的導航信息。計算機視覺技術與無人機相結合不僅僅實現了飛機加油、起飛等技術,還被應用在其他的眾多領域中。2015 年提出計算機視覺技術以及無人機中進行了電力巡查中的應用,其中就包含了跟蹤技術以及對絕緣子等特殊的目標進行定點跟蹤,實現了自動導航技術,這項應用有效的解決了惡劣環(huán)境之中的巡查的安全問題。2016 年,王昌提出以模擬無人機的平臺,通過對油菜田中的雜草進行識別和處理,并通過實驗其精準的程度,有著不錯的成就,在對雜草進行的監(jiān)測過程中,有人員提出利用在無人機上安裝紅外線設施監(jiān)測農產品上的蟲害以及肥料等問題,很有可能可以預判森林火災發(fā)生的可能性,并將其所在的位置進行準確的回饋到終端上,這是計算機視覺技術和無人機相結合的,在農業(yè)方面成功的事例。在2017 年提出以無人機為主要平臺,加之視覺系統(tǒng),對行人及人流量進行檢測以及跟蹤,在特殊的場合之中,這項應用可以幫助避免人多的區(qū)域出現踩踏事件,或是其他危險事件的發(fā)生,幫助人們維護公共的安全。
計算機視覺技術以及無人機前景十分廣闊,隨著技術的不斷深入發(fā)展,無人機技術有望在更加深度的方面進行更大的突破。本文對無人機以及計算機視覺技術做出回顧及評估,希望能夠有助于人們對于你無人機的認識,目前在無人機救援定位等方面的相關文章并不多,在這方面沒有進行更加深入的研究,對還未成熟的領域應該如何加深并實現計算機視覺以及無人機相結合,這是未來需要進行研究的難點和重點。