27、室内外无人机视觉计算技术的应用与挑战

室内外无人机视觉计算技术的应用与挑战

1. 无人机视觉计算技术概述

无人机（UAV）展现出了在避免障碍物以及与系统内其他成员避免碰撞的导航能力。视觉计算技术在无人机领域的应用，根据不同的环境（室内和室外）有着不同的特点和应用方向。

2. 室内环境下的视觉计算技术

2.1 主要应用方向

在室内环境中，无人机视觉计算技术的应用主要集中在开发具备导航和/或碰撞检测与避免能力的系统。研究重点在于开发能够探索环境并与之交互的飞行器，优化飞行时间并防止任务失败。同时，研究也聚焦于为通常不受控且未知的室内环境开发解决方案，这虽然能提高自主性，但也增加了系统架构实现和整合的难度。此外，考虑多架飞行器与环境（以及彼此之间）交互的平台研究也是一个重要方向。

2.2 室内环境特点对技术的影响

室内环境通常是可控的，场景照度可调整，传感器可预先定位，这简化了系统的开发和执行。但由于环境可能复杂多变，需要依靠信标、接近传感器和强大的计算机视觉（CV）算法进行数据采集和决策。

3. 室外环境下的视觉计算技术

3.1 应用范围

与室内环境中仅限于解决导航问题和碰撞检测/避免的技术不同，用于室外的无人机视觉计算技术应用范围更广。由于室外环境的多样性和众多可能的应用场景，基于位置 - 姿态控制、姿态估计、地图绘制、障碍物检测、目标跟踪等的视觉应用在当前文献中很常见。

3.2 技术挑战

• 计算成本高 ：这些技术需要处理在不受控环境中传感器获取的突然变化的数据，通常执行循环中有多个组件，以处理应用的各个部分。这要求研究