文档介绍：国家级大学生创新实验项目
基于人机交互技术的多旋翼飞行器控制研究报告
项目主持人:姚佳乐
项目组成员:石磊杨梦飞姜裳
指导教师:匡银虎、张虹波
物理电气信息学院
2014年3月
目录
1 研究背景 3
3
科大讯飞语音识别系统介绍 4
Halcon机器视觉软件介绍 4
2 开发过程 5
SDK研究 5
SDK原文 5
初期研究 5
深入研究 11
通过PC语音识别,发送语音控制命令 12
飞行器视频流采集,分析图片,自动判定飞行区域 13
学****halcon软件,达到图像标志识别的目的 13
通过获取的圆形区域的参数建立与实际距离之间的关系 20
3 后续开发展望 26
4 总结 27
研究背景
,拥有四个螺旋桨控制其飞行动作,如图1所示。
图1 四轴飞行器
其结构包括:四轴机架、螺旋桨、无刷电机、电调、飞控板、传感器模块、wifi模块、机壳、摄像头、电池。
以下为AR飞行器的基本参数:
飞行速度:5米/秒;18千米/小时;
重量:有机壳-400克/436克;无机壳-366克;
尺寸:有机壳-.2;无机壳-45x29cm;
电池:3芯锂电池- 1000毫安时;充电时间-;飞行时间-12分钟;
内置系统:ARM cortex A8位处理器;DDR SDRAM 128MB;NAND Flash memory 128MB
WiFi/g/n;Linux OS;
超声波高度计:发射频率-40kHz;范围-6米;
操作温度:0~55摄氏度;
AR飞行器的飞控板为ARM板,型号为armv71 gnu/linux,搭载了以linux uclibc -gbb4d210为内核的Linux系统,封装了飞行器的飞控算法等基本代码,自带一块WiFi卡,通过WiFi网络发送控制命令。Linux系统开源,因此理论上可以在任何客户端上开发控制程序控制飞行器(只要支持WiFi)。
科大讯飞语音识别系统介绍
自动语音识别技术(Auto Speech Recognize,简称ASR),是让计算机通过识别和理解过程把语音信号转变为相应文本或命令的技术,通俗的讲,就是让计算机明白人类语言。
科大讯飞语音识别软件是当前用于人机交互智能语音识别技术的领先软件。该软件可将控制者的语音命令通过输入法转换为文字命令。
Halcon机器视觉软件介绍
HALCON是德国MVtec公司开发的一套完善的标准的机器视觉算法包,拥有应用广泛的机器视觉集成开发环境。
图2 维视图像开发定制软件
HALCON是一套image processing library,由一千多个各自独立的函数,以及底层的数据管理核心构成。其中包含了各类滤波,色彩以及几何,数学转换,型态学计算分析,校正,分类辨识,形状搜寻等等基本的几何以及影像计算功能,由于这些功能大多并非针对特定工作设计的,主要用于自动化控制检测。
HALCON支持Windows,Linux和Mac OS X操作环境。整个函数库可以用C,C++,C#,Visual basic和Delphi等多种普通编程语言访问。
HALCON包含了一套交互式的程序设计界面HDevelop,可在其中以HALCON程序代码直接撰写,修改,执行程序,并且可以查看计算过程中的所有变量,设计完成后,可以直接输出C、C++、VB、C#、vb等程序代码,套入程序中。这对于本项目基于飞行器的人机交互有较大帮助。
开发过程
设备列表:
,聚合物锂离子可充电电池组(1500mAh和1000mAh各一块),笔记本电脑一台。
运行环境:
Windows 7系统,Visual studio2012,C#编程语言,,科大讯飞语音输入法。
SDK研究
SDK原文
SDK说明发行时间较短,网络和书籍上关于该部分的介绍说明均为纯英文版本,因此,要深入研究需将原文翻译为中文,起初的翻译有一定的偏差,项目组成员在多次实验的过程中不断对译文进行修改,达到最契合版本。
初期研究
(一)对SDK进行初步研究,初步选取有用信息,。
控制和配置无人机是