一种基于图像和导航信息的无人机地面目标定位方法与流程

技术特征：

1.一种基于图像和导航信息的无人机地面目标定位方法，其特征在于，包括以下步骤：

(S1)通过无人机上携带的摄像机获取地面目标的图像，GPS获取无人机当前高度，导航系统获取欧拉角；

(S2)建立摄像机坐标系、世界坐标系和图像坐标系，并确定三个坐标系之间的关系，其中世界坐标系owxwywzw的原点为无人机的起飞点，坐标轴owxw、owyw、owzw分别指向东、北、天；图像坐标系o0uv的原点为图像左上角点，坐标轴u和坐标轴v分别是图像所在的行和列；摄像机坐标系ocxcyczc原点为摄像机光心，ocxc和ocyc轴与图像坐标系u、v轴平行，oczc轴为摄像机光轴；

(S3)计算地面目标在世界坐标系中的空间位置。

2.如权利要求1所一种基于图像和导航信息的无人机地面目标定位方法，其特征在于，所述步骤(S3)的具体过程为：

表示摄像机中心相对无人机中心的位移，表示无人机在世界坐标系的位置，表示地面目标距离摄像机坐标系原点的距离在世界坐标系中的投影，表示摄像机坐标系相对世界坐标系的旋转矩阵，(xw,yw,zw)表示地面目标在世界坐标系中的空间位置坐标值。

3.如权利要求2所一种基于图像和导航信息的无人机地面目标定位方法，其特征在于，所述地面目标与摄像机坐标系原点的距离在世界坐标系中的投影根据下式进行计算：

其中，(x′w,y′w,z′w)表示目标与摄像机坐标系原点之间距离在世界坐标系中的投影坐标，hw表示无人机当前高度，fx、fy分别为摄像机在ocxc和ocyc方向的有效焦距，(u0,v0)为图像主点；zc1为目标在摄像机坐标系中的投影坐标在zc方向的值；地面目标在图像坐标系中的坐标为(u1,v1)；

其中(ψ,θ,φ)为对应的欧拉角，ψ为偏航角，θ为俯仰角和φ为滚转角。