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光流計主講教師：《無人機傳感器技術》光流計原理1光流計應用2目錄01光流計原理光流計原理1.1基本概念定義光流就是你在這個運動著的世界里感覺到的明顯的視覺運動。光流計原理1.1基本概念光流的概念是Gibson在1950年首先提出來的。它是空間運動物體在觀察成像平面上像素運動的瞬時速度，利用像素在時間域上的變化及相鄰幀之間的相關性找上一幀跟當前幀存在的對應關系，從而計算出相鄰幀間物體運動信息的一種方法。一般而言，光流是由于場景中前景目標本身的移動、相機的運動，或兩者的共同運動所產生的。光流計原理1.1基本概念通俗地講，在無人機方面，光流利用的是圖像的變化處理，用于檢測地面的狀態，從而監測飛機的移動；主要用于保持飛機的水平位置，以及在室內實現定高和定點飛行。光流計原理1.2包含信息距離光流的運動速度并不一樣，我們會發現它是有規律的。通過不同目標的運動速度判斷它們與我們的距離。較遠的目標，例如云、山，它們移動很慢，就像靜止一樣。較近的物體，例如建筑和樹，就比較快的往后退，離我們越近，它們往后退越快。非常近的物體，例如路面的標記、草地等等。光流計原理1.2包含信息角度光流可以提供角度信息。與我們眼睛正對著的方向成90度方向運動的物體速度要比其他角度的快；當小到0度的時候，物體朝著我們的方向直接撞過來，就感受不到它的運動了，當它離我們越近，就越來越大。02光流計應用光流計應用基本應用1自然環境中的昆蟲擁有精確制導的能力，基于生物機理的輔助導航方法，可以應用于慣導系統誤差的修正，從而幫助無人機安全著陸與自動避障。光流計應用基本應用2研究發現，當昆蟲飛行時，事物呈現在其視網膜上的圖像也在運動，這種圖像的運動稱之為”光流“，也是昆蟲精確制導能力的來源。光流可以基于昆蟲在視野中移動的速度，感知運動的快慢，為其提供豐富的空間信息。而現在這一技術將用到無人機上，幫助它安全著陸和避障。光流計應用基本應用3光流表達了圖像的變化，由于它包含了目標物體運動的信息，因此可被觀察者用以確定目標的運動情況。從生物學中昆蟲飛行時將光流用于精確制導的行為得到啟發，光流技術被應用在了飛行器的動態定位和導航中。光流計應用基本應用4無人機光流技術的應用可以利用光流傳感器對捕捉的圖像進行分析，實時獲取飛行器自身位置及運動情況，并將測得數據信息實時傳輸回地面站PC機分析處理。光流技術的應用可以完善無人機的立體視覺系統，獲得精準數據來確定無人機的高度，提高無人機著陸的安全性。光流計應用基本應用5光流技術的應用可以說是自然生物幫助人類科技又解決了一項技術障礙，無人機安全著陸與自動避障的領域一直處于發展狀態，而光流技術的應用則大大促進了該

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