恽鸿峰 王 超 马菁源 胡雨峰长春光华学院

0 引言

航拍又称为空中摄影或航空摄影，是指从空中拍摄获得俯视图，即空照图。航拍的摄像机可以由摄影师控制，也可以自动拍摄或远程控制。“航拍飞行系统”可以展示出高质量的真实现场感和交互感，广泛应用于房地产全景楼房航拍、旅游景区航拍、城市全景航拍、工业园区航拍等。在森林防火、地震调查、核辐射探测、边境巡逻、应急救灾、农作物估产、管道巡检、保护区野生动物监测、搭载航拍电子设备进行科研试验、海事侦察等方面都有应用航拍的需求，具备较好的研究意义和价值。

1 航拍飞行器硬件系统

航拍飞行系统设计中，采用STM32F407微处理器作为主控，利用I2C总线连接电子罗盘、6轴MEMS、气压高度计，GPS模块通过UART串口相连，实时更新当前的位置信息。飞行器底部挂接700线航拍摄像头，实时采集图像信息，并通过另外的串口进行遥测数据传输。700线摄像头带有PAL/NTSC的模拟信号输出接口，满足FPV航拍穿越机的基本需求。为保持低空飞行中的距离限制，在飞行器底部安装超声波测距模块，保证低空距离的稳定可调节。

2 运动目标图像提取

航拍飞行器在慢速飞行中可以实时对运动目标图像特征进行提取，对相对运动状态下的目标进行快速识别与处理。研究发现，引入萤火虫算法可以获取最优的阈值，通过二维熵方法提取目标图像以提升速度，但处理过程中存在局部最优解降低识别准确度的情况。在引入逐维更新方法基础上，利用Tsallis熵的多阈值图像提取方法，实现运动目标的提取，可以较好地提升目标图像的识别率，但在处理过程中，存在较多噪声，获得的目标图像效果不佳。……