La Estimación de Movimiento de la Velocidad Axial de Vehículos Aéreos No Tripulados Usando Imágenes Borrosas
Autores: Mao, Yedong; Zhan, Quanxi; Yang, Linchuan; Zhang, Chunhui; Xu, Ge; Shen, Runjie
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
La Estimación de Movimiento de la Velocidad Axial de Vehículos Aéreos No Tripulados Usando Imágenes Borrosas
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Robótica
Palabras clave
Método
Velocidad axial
Imágenes con desenfoque de movimiento
UAVs
Túneles subterráneos
Corredor
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
Este estudio propone un método novedoso para estimar la velocidad axial de vehículos aéreos no tripulados (VANT) utilizando imágenes con desenfoque de movimiento capturadas en entornos donde las señales de GPS no están disponibles y las condiciones de iluminación son deficientes, como túneles subterráneos y pasillos. Al correlacionar la longitud del desenfoque de movimiento observado en las imágenes con la velocidad axial del VANT, el método aborda las limitaciones de las técnicas tradicionales en estos escenarios desafiantes. Mejoramos la precisión sintetizando imágenes con desenfoque de movimiento a partir de fotogramas vecinos, lo que es particularmente efectivo a bajas velocidades donde el desenfoque de un solo fotograma es mínimo. Seis experimentos de vuelo realizados en el pasillo de una central hidroeléctrica demostraron la efectividad de nuestro enfoque, logrando un error medio de velocidad de 0.065 m/s en comparación con las mediciones de banda ultraancha (UWB) y un error cuadrático medio dentro de 0.3 m/s. Los resultados destacan la estabilidad y precisión del algoritmo de estimación de velocidad propuesto en entornos confinados y con poca luz.
Descripción
Este estudio propone un método novedoso para estimar la velocidad axial de vehículos aéreos no tripulados (VANT) utilizando imágenes con desenfoque de movimiento capturadas en entornos donde las señales de GPS no están disponibles y las condiciones de iluminación son deficientes, como túneles subterráneos y pasillos. Al correlacionar la longitud del desenfoque de movimiento observado en las imágenes con la velocidad axial del VANT, el método aborda las limitaciones de las técnicas tradicionales en estos escenarios desafiantes. Mejoramos la precisión sintetizando imágenes con desenfoque de movimiento a partir de fotogramas vecinos, lo que es particularmente efectivo a bajas velocidades donde el desenfoque de un solo fotograma es mínimo. Seis experimentos de vuelo realizados en el pasillo de una central hidroeléctrica demostraron la efectividad de nuestro enfoque, logrando un error medio de velocidad de 0.065 m/s en comparación con las mediciones de banda ultraancha (UWB) y un error cuadrático medio dentro de 0.3 m/s. Los resultados destacan la estabilidad y precisión del algoritmo de estimación de velocidad propuesto en entornos confinados y con poca luz.