武汉大学国家大学生创新创业训练计划项目初期报告基于PTZ视频监控反无人机系统.docVIP

项目编号 201610486089 武汉大学国家大学生创新创业训练计划项目初期报告 基于PTZ视频监控的反无人机系统 院（系）名 称：电子信息学院 专 业 名 称 ：通信工程 学 生 姓 名 ：莫帮杰 刘俊伟 何婉君 孙朴 尹佳翠 指 导 教 师 ：杨文 教授 二○一六年九月  INITIAL REPORT OF PLANNING PROJECT OF INNOVATION AND ENTREPRENEURSHIP TRAINING OF NATIONAL UNDERGRADUATE OF WUHAN UNIVERSITY Anti-UAV System Based on PTZ Camera College ：Electronic Information School Subject ：Communication Engneering Name ：Bangjie Mo. Junwei Liu. Wanjun He. Pu Sun. Jiacui YinDirector ：Wen Yang. Professor September 2016 郑 重 声 明 本项目组呈交的初 导师签名： 日期：  摘 要 针对低空无人机的监管问题，本项目设计实现了一套基于PTZ视频监控借助其他传感器 ABSTRACT For the supervision of low altitude UAV, an anti-UAV system based on computer vision was designed and implemented. The system can detect target UAV through computer vision algorithm and track it by servo. In addition, based on other useful sensors on device, such as ultrasonic range finder, information of obstacles around the smart car can be obtained. Then the route planning and autonomous obstacle avoidance algorithm are carried out. The system realizes the UAV detection and tracking in patrol area at very low cost, and shoots a laser beam at the target to mimic the firing effect. The experimental results demonstrated that our system can be applied to the supervision of UAVs, dealing with the no-fly zone invasion of UAVs and avoiding the occurrence of accidents. Key words: Anti-UAV, visual servo, route planning, obstacle avoidance 摘 要 I ABSTRACT II 第1章 绪论 3 1.1研究背景 3 1.1.1无人机的介绍及发展 3 1.1.2无人机市场化带来的问题 3 1.2研究意义 3 1.3研究方法 4 1.4研究内容 4 第2章 系统概述 5 2.2 系统功能 5 2.3 关键技术 5 2.3.1 视觉目标识别技术 5 2.3.2 视觉目标跟踪技术 6 2.3.3 机器人控制技术 6 第3章 系统设计架构 7 3.1 系统总体架构 7 3.2 系统硬件架构 7 3.3 系统软件架构 9 第4章 硬件设计 10 4.1 姿态控制硬件设计 10 4.2 障碍感知硬件设计 10 4.3 图像采集硬件设计 11 第5章 软件设计 12 5.1 底层控制接口设计 12 5.1.1 机器人底盘运动控制 12 5.1.2 单轴云台控制 14 5.2 视觉检测算法设计 15 5.2.1 HOG特征算子原理 15 5.2.2 SVM分类器原理 17 5.2.3 HOG和SV