一种飞机三维姿态解算方法

摘要

一种飞机三维姿态解算方法，首先采用高斯平滑滤波对待处理图像进行预处理以去除噪声对后续算法的影响，其次采用模糊C均值聚类算法FCM对上述平滑后的图像进行分割，获得二值图像，然后对分割后获得的二值目标图像进行Hough变换，检测出目标上直线特征明显的部分，而对于目标上线特征不明显的部分采用骨架提取获得特征点，再对骨架上的特征点进行直线拟合，获得目标轴线，最后结合上述获得的轴线以及目标实际尺寸、相机参数等信息，利用投影几何知识最终解算出目标在相机坐标系下的三维姿态参数。本发明基于能够反映物体结构的几何特征，利用整个目标图像进行Hough变换和骨架提取，获得的轴线更加准确，获得三维姿态参数更加精确。

主权项

一种飞机三维姿态解算方法，其特征包括如下步骤：步骤一、图像预处理：采用高斯平滑滤波对待处理的图像进行处理，去除噪声的影响，得到滤波后的平滑图像；步骤二、使用模糊C均值聚类算法FCM(Fuzzy C‑Means Cluster)对步骤一得到的平滑后的图像进行分割，获得二值图像；步骤三、利用Hough变换对步骤二得到的二值图像进行处理，检测出飞机上直线特征明显部分的直线作为该部分的轴线；步骤四、利用骨架提取的方法对步骤二得到的图像进行处理，提取飞机上的骨架点后，选取一些特征骨架点进行直线拟合，得到的直线作为飞机上该部分的轴线；步骤五、求出步骤三和四得到的轴线方程，计算这两条轴线的夹角以及矢量角，结合相机参数和相机与飞机的距离信息解算出飞机三维姿态参数。