基于HOG的熵流導航方法.pdf

1、航天事業(yè)是衡量一個國家科技水平是否先進、國防力量是否強大的重要指標之一。導航領(lǐng)域在經(jīng)過不斷的發(fā)展之后,目前已經(jīng)存在許多種常見的導航方法。其中,基于昆蟲視覺的導航方法是目前一個正日益引起關(guān)注的研究對象。視覺導航對硬件要求相對較低,只需要簡單的視覺傳感器即可。同時,它不要借助外部信號進行導航,通過計算可以得到真實環(huán)境中物體到攝像機的距離,從而躲避障礙達到自主導航的目的。
　　方向梯度直方圖(HistogramofOrientedGra

2、dient,HOG)算子是計算和統(tǒng)計圖像局部區(qū)域梯度直方圖的局部區(qū)域描述符。它基于圖像的局部單元格,并對局部區(qū)域直方圖進行歸一化操作,使得它能保持光學和幾何的不變性,這對刻畫圖像的局部信息十分有用。
　　本文在實驗室項目已有科研成果的基礎上對之前的導航方法進行了改進,提出了基于HOG的熵流導航方法。首先,根據(jù)熵圖和熵流的概念,結(jié)合HOG描述子強大的描述局部信息的能力,重新定義了熵圖的計算方式,并給出了構(gòu)造熵圖的詳細步驟;隨后根據(jù)熵

3、圖計算出熵流,得到導航過程中信息的流動,并將熵流作為輸入?yún)?shù)帶入六參數(shù)運動估計模型進行全局運動估計,獲得導航的運動估計參數(shù)。由于在運動估計中使用了最小二乘法,會引入噪聲數(shù)據(jù),所以在導航的最后對全局運動估計的結(jié)果進行卡爾曼濾波以得到優(yōu)化的運動估計參數(shù)。
　　經(jīng)過前面的理論研究,隨后在MATLAB平臺上進行了仿真實驗。首先給出了原圖和利用HOG描述子對圖像進行描述之后的對比圖,然后給出了通過使用HOG進行熵流導航的效果。通過對結(jié)果的分