到V-1飞弹从发展来的巡航导弹，但是在军方的术语中仅限于可重复使用的比空气重的飞行器。
[0019]无人机用途广泛，成本低，效费比好；无人员伤亡风险；生存能力强，机动性能好，使用方便，在现代战争中有极其重要的作用，在民用领域更有广阔的前景。侦察机用于完成战场侦察和监视、定位校射、毁伤评估、电子战等；也可民用，如边境巡逻、核辐射探测、航空摄影、航空探矿、灾情监视、交通巡逻、治安监控等。靶机可作为火炮、导弹的靶标。
[0020]无人机虽然应用广泛，但比起起飞阶段，其降落是一个难题，尤其在寻找公路地貌的着陆点方面一直找不到精确的公路地貌特征数据。本实用新型搭建了一种用于公路地貌识别的特征向量提取设备，能够精确识别到公路地貌，从而在用作无人机的辅助设备时，能够为无人机的自动、安全降落提供更有价值的参考数据。
[0021]图1为根据本实用新型实施方案示出的用于公路地貌识别的特征向量提取设备的结构方框图，所述提取设备包括静态存储器1、高清摄像头2、图像处理器3和飞思卡尔IMX6处理器4，所述图像处理器3与所述静态存储器I和所述高清摄像头2分别连接，所述IMX6处理器4与所述图像处理器3连接。
[0022]其中，所述静态存储器I用于存储基准公路图像，所述高清摄像头2对多处公路进行拍摄以获得多个实地公路图像，所述图像处理器3用于对基准公路图像进行图像处理以获得基准公路图像对应的多种图像特征值，对所述多个实地公路图像分别进行图像处理以获得每一个实地公路图像的多种图像特征值，所述頂X6处理器用于基于所述图像处理器3的输出在多种图像特征中选择五个识别率最高的图像特征作为五个目标图像特征，将基准公路图像对应的五个目标图像特征值按顺序排列成用于公路地貌识别的特征向量，所述用于公路地貌识别的特征向量为无人机的降落提供重要的参考数据。
[0023]接着，继续对本实用新型的用于公路地貌识别的特征向量提取设备的具体结构进行进一步的说明。
[0024]所述提取设备还包括:供电器件，用于在所述頂X6处理器4的控制下，为所述提取设备的各个用电部件提供电力供应。
[0025]所述提取设备还包括:用户输入器件，用于根据用户的操作，从基准图像数据库中选择一个基准公路图像，所述基准图像数据库保存了多个基准图像数据。
[0026]所述提取设备还包括:并行输入接口，连接静态存储器I和用户输入器件，用于将所述用户输入器件选择的基准公路图像转发到所述静态存储器I中进行存储。
[0027]所述提取设备还包括:无线通信接口，用于与远端的无人机建立双向无线通信链路，接收无人机发送的特征数据请求，还用于将用于公路地貌识别的特征向量无线发送给所述无人机。
[0028]所述高清摄像头2包括前盖玻璃、镜头、滤镜和成像电子单元，用于对多处公路进行拍摄以获得多个实地公路图像，每一个实地公路图像的分辨率为1920X 1080，所述滤镜为紫外线滤光镜，所述成像电子单元为CMOS视觉传感器。
[0029]如图2所示，所述图像处理器3与所述静态存储器I和所述高清摄像头2分别连接，所述图像处理器3包括对比度增强处理单元31、自适应递归滤波单元32和特征值提取单元33。
[0030]所述对比度增强处理单元31与所述静态存储器I和所述高清摄像头2分别连接，接收所述基准公路图像和所述多个实地公路图像，对所述基准公路图像和每一个实地公路图像都进行对比度增强处理，以分别获得基准增强图像和每一个实地增强图像。
[0031]所述自适应递归滤波单元32与所述对比度增强处理单元31连接，用于对基准增强图像和每一个实地增强图像都进行自适应递归滤波处理，以分别获得基准滤波图像和每一个实地滤波图像。
[0032]所述特征值提取单元33与所述自适应递归滤波单元32连接，用于对基准滤波图像进行Contourlet变换，获得九个基准子图，所述九个基准子图包括一个低频基准子图和八个高频基准子图，对所述九个基准子图的每一个基准子图提取Hu的七个不变矩，获得六十三个不变矩并作为基准公路图像对应的六十三种图像特征值，所述自适应递归滤波单元还用于对每一个实地滤波图像进行Contourlet变换，获得九个实地子图，所述九个实地子图包括一个低频实地子图和八个高频实地子图，对所述九个实地子图的每一个实地子图提取Hu的七个不变矩，获得六十三个不变矩并作为每一个实地公路图像对应的六十三种图像特征值。
[0033]所述頂X6处理器4与所述特征值提取单元连接，将每一个实地公路图像对应的六十三种图像特征值与基准公路图像对应的六十三种图像特征值按种类分别进行逐一匹配，将图像特征值相差在10%范围内的实地公路图像对应的图像特征值认作为识别成功的图像特征值，对于多个实地公路图像，统计每一种图像特征存在识别成功的图像特征值的比率，对于多种图像特征，按从高到低的顺序对所述比率进行排序，选择排序在前五位的五个种类的图像特征作为五个识别率最高的图像特征，即五个目标图像特征，将基准公路图像对应的五个目标图像特征值按顺序排列成用于公路地貌识别的特征向量。
[0034]其中，所述頂X6处理器4还与所述无线通信接口连接，用于接收所述无线通信接口转发的特征数据请求，并基于所述特征数据请求将所述用于公路地貌识别的特征向量发送给所述无线通信接口。
[0035]其中，所述对比度增强处理单元31、所述自适应递归滤波单元32和所述特征值提取单元33分别采用FPGA芯片来实现，所采用的FPGA芯片的选型都为Xilinx公司的Artix-7系列，可替换地，所述用户输入器件用于根据用户的操作从基准图像数据库中选择多个基准公路图像，所述图像处理器3对每一个基准公路图像分别进行图像处理以获得每一个基准公路图像对应的六十三种图像特征值，对于多个基准公路图像，计算每一种图像特征值的平均值，将获得的六十三个平均值作为基准公路图像对应的六十三种图像特征值，以及，可以所述图像处理器3和所述高清摄像头2集成在一块集成电路板上，所述无线通信接口包括无线接收机和无线发射机，所述并行输入接口可选为CSI接口。
[0036]另外，CMOS(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor)，中文学名为互补金属氧化物半导体，他本是计算机系统内一种重要的芯片，保存了系统引导最基本的资料。CMOS的制造技术和一般计算机芯片没什么差别，主要是利用硅和锗这两种元素所做成的半导体，使其在CMOS上共存着带N (带-电)和P (带+电)级的半导体，这两个互补效应所产生的电流即可被处理芯片纪录和解读成影像。后来发现CMOS经过加工也可以作为数码摄影中的图像传感器。
[0037]CMOS视觉传感器也可细分为被动式像素传感器(Passive Pixel Sensor CMOS)与主动式像素传感器(Active Pixel Sensor CMOS)。最新CMOS视觉传感器获得广泛应用的一个前提是其所拥有的较高灵敏度、较短曝光时间和日渐缩小的像素尺寸。像素灵敏度的一个衡量尺度是填充因子(感光面积与整个像素面积之比)与量子效率(由轰击屏幕的光子所生成的电子的数量)的乘积。CCD视觉传感器因其技术的固有特性而拥有一个很大的填充因子。而在CMOS图像传感器中，为了实现堪与CCD转换器相媲美的噪声指标和灵敏度水平，人们给CMOS视觉传感器装配上了有源像素传感器(APS)，并且导致填充因子降低，原因是像素表面相当大的一部分面积被放大器晶体管所占用，留给光电二极管的可用空间较小。所以，当今CMOS传感器的一个重要的开发目标就是扩大填充因子。
[0038]赛普拉斯(FillFactory)通过其获得专利授权的一项技术，可以大幅度地提高填充因子，这种技术可以把一颗标准CMOS娃芯片最大的一部分面积变为一块感光区域。随着像素尺寸的变小，提高填充因子所来越困难，目前最流行的技术是从传统的前感光式(FSI，Front Side Illumina