编队重构时,无人机实现视觉避障功能

目前在搭建无人机编队平台,使用视觉slam(VINS-Fusion)对无人机进行定位,当进行编队重构时,无人机实现视觉避障功能。目前遇到的难题在无人机避障这块,不需要导航功能,想实现无人机根据一致性协议到达期望位置的过程中,能够识别障碍物并进行自主避障。
请问有那些算法可以实现无人机对障碍物的检测,并自主避障以实现无人机编队?或者有哪些方法可以实现同样功能?

无人机的视觉避障问题是无人机自主导航的重要部分,主要可以分为障碍物检测和路径规划两个环节。以下是一些主流的算法和方法:

  1. 障碍物检测:深度学习方法如卷积神经网络(CNN)和深度卷积神经网络(DCNN)等常被用于图像识别和对象检测,可以用于障碍物的识别。其他的机器视觉方法,如立体视觉(stereo vision),光流法(optical flow),或者深度相机(depth camera)等也常被用于障碍物的检测。

  2. 路径规划:当识别出障碍物后,就需要进行路径规划,以避开障碍物。常用的路径规划算法包括人工势场法(Artificial Potential Field),A* 算法,D算法,Rapidly-exploring Random Tree (RRT),RRT等。

  3. 视觉 SLAM:视觉 SLAM(Simultaneous Localization and Mapping)能够在无人机飞行过程中实时建立环境地图并定位自身位置,为避障提供重要信息。VINS-Fusion是一种优秀的视觉SLAM系统,集成了多传感器信息,可以用于无人机的定位和建图。

  4. 编队控制:在编队控制中,一致性协议通常用于保证多个无人机能达到同步状态。当需要避障时,可以考虑修改协议或者引入新的控制策略,以保证无人机在保持编队的同时实现避障。

以上只是常用的一些方法,实际的应用中,可能需要根据无人机的具体环境和任务需求,综合考虑使用或者改进这些方法。此外,还要注意实时性和计算资源的限制,因为无人机的处理器通常比较弱,不能支持过于复杂的算法。在实现时,可能需要在检测精度和计算资源之间进行权衡。