• 前几天在研究无人机手机地面站,百度了一下,3dr公司有个开源的Tower,我下了下来看着还不错,关键是开源啊。。。 附上下载地址Tower源码下载(github) 这是android studio编译的(也建议用eclipse的老

    这是本人第一次写博客可能有点语无伦次,大家见谅微笑。也不知道按什么格式写,就胡乱写了哈。其实很早之前就想写博客,只是一直没有时间,好了废话就不说了,开始正题。

    前几天在研究无人机手机地面站,百度了一下,3dr公司有个开源的Tower,我下了下来看着还不错,关键是开源啊。。。

    附上下载地址Tower源码下载(github)


    这是android studio编译的(也建议用eclipse的老手们赶紧换吧偷笑),现在是4.0.0版本,同时支持百度地图和谷歌地图。下下来之后导入android studio,


    这里还是要说一下,导入后可能会报错,我当时可是各种错啊,于是各种百度,于事无补,问了大神还是不行,但是大神说了他当时导入时可是一点错也不报啊。我觉得是网络的问题,有些东西下载不下来,所以报错(错误也是这样提示的),我当时用的是电信的网络(我用的是政府大楼的网络,也有可能有加密什么的),挂上vpn还是不行。

    到宿舍用移动网络重新下了,重新导入,编译后基本不报错(也是无语了,移动的没用vpn都行)。我说基本上不报错,还是有个错,

    这个上面会有红叉,但是日志找不出错误,一阵狂百度,最后找到原因。


    打开这个文件找到1处,这里是apk的证书签名,改成自己的就行了(如果不知道什么是证书签名自行百度),然后编译运行,可以在手机上运行了。当时那个激动啊。。。。

    但是谷歌地图和百度地图不能显示,这是因为要重新申请谷歌地图key和百度地图key,谷歌得挂vpn否则进不去。google key申请   百度地图yey申请,值得注意的是google key申请的时候要登录google账号,没有注册google账号的童鞋注意了,在官网是注册不了的(可以试一下大笑),因为要短信验证,但是短信收不到。这时可以在手机上下个play商店,上面可以注册(当然要vpn)。

    申请key的时候要注意sha1和包名要填对,否则地图不会显示。



    替换掉就行了。

    如果确定上面都做对了,但是地图还是不显示,这时候试试这个


    选中这个再编译运行试试,这样地图应该可以显示了(如果不显示请检查key是否正确)。

    这样Tower算是编译成功了。

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  • 地面站利用专用数据链系统,通过读写串口与无人机通信。本文视线里无人机航线回放,航线规划功能,并能基本满足操作人员操作无人机的需求。
  • 我首先就想到了用开源无人机的地面站软件来用。 现在主流的有2种开源的地面站软件 - MissionPlanner - QGroundControlMissionPlannerMissionPlanner是一个为APM飞控而生的开源地面站软件,由Michael Oborne...

    前段时间做一个无人船的项目,需要一个地面站来控制船的运动轨迹和参数显示。我首先就想到了用开源的无人机的地面站软件来用。
    现在主流的有2种开源的地面站软件
    - MissionPlanner
    - QGroundControl

    MissionPlanner

    MissionPlanner是一个为APM飞控而生的开源地面站软件,由Michael Oborne于2010年发布,使用C#编写,只能在windows下运行。
    MissionPlanner拥有以下功能:
    - 为APM,Pixhawk飞控升级最新版本固件;
    - 对飞控进行配置,调整参数以达到最优的性能;
    - 可以在Google或者其它地图上进行点击式的飞行路径规划设置,并将自动航线飞行任务上传至飞控;
    - 可以将飞控上记录的飞行日志下载下来并进行分析;
    - 可以和PC上的飞行模拟器软件进行交互,来实现一个无人机 的半实物仿真功能;
    - 在拥有合适的数传电台的情况下,你可以:
    - 在操作飞行器的时候同时监测它的状态;
    - 通过无线数据传输可以记录下比板载日志功能更多的信息;
    - 查看和分析数传日志;
    - 在FPV(第一人称视角)模式下操纵你的飞行器。

    QGroundcontrol

    QGroundcontrol 官网
    QGroundcontrol 在国内用的比较少并没有像上面的MissionPlanner用的多。
    根据我的想法来说下面的几个原因导致了QGroundcontrol 使用的人并不是很多:
    - QGroundcontrol 使用Qt进行开发的,使用了c++语言就增加了软件开发的难度了。
    - Qt软件在国内的使用不是很广泛(不过近年来用的越来越广泛了)。
    - QGroundcontrol 并没有官方的中文版软件。MissionPlanner有中文版的软件,而且中文版确实做得很不错。
    - QGroundcontrol 目前只支持google地图 bing图 还有一个不熟悉的地图 在中国拥有伟大长城的环境下goole地图不好使 bing地图根本就不精确,很模糊。MissionPlanner就支持许多中国地图如百度地图、高德地图。
    - QGroundcontrol 由于是Qt编写的所以跨平台做得特别好。支持windows linux android ios mac os , 感觉特别适合手持式平板电脑的使用,不用再麻烦去开发安卓的版本了。

    QGroundcontrol 源码编译环境搭建 windows版本

    1. 下载 QGroundcontrol源码

    QGroundcontrol GitHub 地址
    不过不能直接用download 的方法下载源码,因为这种方法会造成有些驱动没有被下载下来。如mavlink、gps驱动没被下载下来。
    用自己的账号登录一下,在fork一下。在自己的电脑上安装一下GitHub客户端软件,用客户端下载QGroundcontrol 的源码。
    github桌面客户端

    在这里提醒一下,GitHub桌面软件如果用官方提供的安装方式来安装特别难安装。可能是长城的原因的吧。我建议大家用网上的离线安装包来安装。
    我选择的是最新的master版本(时间2017-6-5)。
    软件的版本很重要,不同的版本其采用的Qt版本不一样。
    至此,软件已经成功的下载下来了。

    Qt4.7.1 和 vs2015安装

    我选择的是最新的master版本(时间2017-6-5)。通过查看软件中的README文件。可以知道编译软件所需要的Qt和vs的版本。
    README文件

    Qt5.7.1下载地址
    qt-opensource-windows-x86-msvc2015-5.7.1 请下载这个版本的。
    安装完Qt后要设置环境变量,在path变量中添加
    D:\Qt\Qt5.7.1\5.7\msvc2015\bin;
    D:\Qt\Qt5.7.1\Tools\bin;
    前面是我的Qt安装路径,将其改为你的路径。
    下载vs2015安装 直接下载社区版的就可以了。

    打开 QGroundcontrol 源码并编译

    用Qt creator软件打开QGroundcontrol源码 ,直接编译就可以看到软件能被成功编译并运行起来。

    QGroundcontrol 源码编译环境搭建 Ubuntu版本

    Ubuntu版本下环境搭建比较简单。

    直接用

    git clone --recursive https://github.com/mavlink/qgroundcontrol.git

    就能下载最新的代码了

    再下载一个linux版本的Qt5.7.1软件就可以直接打开编译软件了。
    如果这个有错的话看看README文件 是否Qt版本不对应,或者是Ubuntu中某些基础软件没有安装。

                                 2017-06-05
    
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  • 无人机APP第三方组件分析

    APP基于网络下载,并使用开源工具解析。仅供参考学习。

    MOLA

    名称 作用 名称 作用 名称 作用
    Volley 网络请求 loop-android-async http请求 Baidu 地图
    fasterXML XML解析 umeng 分析统计 google 组件
    mob-shareSDK,smssSDK 分享 MP4Parse MP4切割 achartengine 图标绘制
    Apache Commens Copress 压缩 videoLan 视频播放 Apache Commens net ftp http
    cyberagent-gpuimage 图像处理库

    零度

    名称 作用 名称 作用 名称 作用
    Base64 加密 alibaba-fastjson json解析 JPush 极光推送
    Amap 高德地图 mob-shareSDK 分享 astuetz PageSlidingTab UI控件
    RecycleViewTable 第三方控件 gms、gson、zxing、protobuf、jpush gms\json解析、二维码、数据交换 loopj http请求
    UniversalImageLoader 图片加载 Lecloud 乐视云 qiuiu 云存储
    rapoo gpuImage 图像处理 readyStateSofterware 状态栏 Robotium 自动化测试
    picasso 图片处理 httpClient 网络请求 umeng 分析统计
    EventBus 消息传递 eu.janmuller-simpleeropimage 图片裁剪库 android transcoder - ypresto 视频解码库
    openCV 图像处理、视觉库 rajavali3d 3D实现 senab.photoview 图片浏览
    apache commons codec logging net apache http

    大疆

    名称 作用 名称 作用 名称 作用
    senab.photoview 图片浏览 hellocharts 图表 mespack 序列化类
    cyberagent gpuimage 图像处理 alipay 阿里支付 fastXML.jakson xml解析
    amap 高德地图 flurxy 数据统计 gms gson youtube google
    here 地图 loopj http请求 HorizontalListView listView
    mob 分享 universalImageLoader 图片加载 touchImageView 图片浏览
    dataBinding 代替ButterKnife

    极飞

    名称 作用 名称 作用 名称 作用
    log4j 日志组件 EventBus 消息传递 amap 高德地图
    loopj http请求 spinnerWheel 滚动器

    海葱

    名称 作用 名称 作用 名称 作用
    Baidu 地图 universalImageLoader 图片加载 gms firebase google
    EventBus 消息传递 Vitamio 视频播放 lewei 物联网
    logic ffcamlib photoView utils

    亿航

    名称 作用 名称 作用 名称 作用
    ffmpeg 视频处理 OpenMax android的OpenMax实现 vitamio 视频播放
    ambarella 视频处理芯片 分享 facebook\wechat\sina mobstat 百度移动统计
    glide 图像加载缓存库 duowan 游戏平台 gson json解析
    pulltorefresh 下拉刷新 iflytek 讯飞语音 BadgeView 数字提醒控件
    xutils 开发框架 loopj http请求 mob 分享
    universalimageloader 图片加载 evenbus 消息传递 circleImageView 圆形图控件
    ptrFrameLayout 下拉刷新 brightyoyo:indexbar 索引条 javax.annotation 注解
    sevenZip 压缩 ReFreshRecycleView 刷新控件 photoview 图片控件
    展开全文
  • 现在手机的省内流量也便宜了,是时候考虑用手机3G,4G网络来超远程控制无人机无人车、无人船了。超远程的意思是 经过IP互联网,可以操控另一个城市或另一个国家的无人机。 网灵科技的“全球鹰”无人机远程控制模块...

    前提:

    首先你得会用APM或Pixhawk飞控、电机、电调、舵机、GPS、电池  装好一台多旋翼或固定翼无人机、或无人车/船,不会装的话就去百度,这个不在本贴的介绍范围。
    至于图传、数传电台、增程设备、OSD这些 就不需要了,后面的方案就是 可以替代这些功能的。

    目标:
    用一个闲置安卓手机放到无人机或无人车/船上面, 实现wifi,4G,5G远程控制无人机,图传/数传/遥控一体化。
    支持APM、Pixhawk飞控(只要兼容Mavlink协议), 支持RTK差分GPS高精度定位(可选功能,需要ublox NEO-M8P GPS模块 和 千寻FindCM服务账号)。
    控制端软件(地面站)有Windows PC版 和 安卓手机版

    PC电脑版控制端界面:

     

    安卓版控制端界面:

     

     

    先给干货
    +++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
    【项目源码:https://github.com/atemphot/RemoteYSK/ 】

    机载安卓手机的apk安装包:云视控服务
    http://ykz.e2eye.com/rob3dfiles/MobileCamera.apk

    控制端软件下载,就是用“网灵云控制”的电脑版控制端 和 安卓版控制端:
    电脑版控制端软件:旧软件已淘汰
    安卓版控制端软件:旧软件已淘汰
    +++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
    重要提示:现在该方案的软件部分升级到新一代了,“2R酷玩”,性能大突破,视频更流畅,延迟最低可到180毫秒!!!支持手机OTG-USB口直接连接飞控,FT311D模块都省了。
    仍然是完全免费的,请加QQ交流群获取最新软件和详细教程:

    【QQ交流群:221890987】欢迎大家进来一起探讨交流!!!
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    正文开始,部分图片需要登录论坛才能看见!

    现在手机的省内流量也便宜了,是时候考虑用手机3G,4G网络来超远程控制无人机、无人车、无人船了。超远程的意思是 经过IP互联网,可以操控另一个城市或另一个国家的无人机。
    网灵科技的“全球鹰”无人机远程控制模块 就是这个思路。

    既然是DIY,那么就要省钱,咱不买“全球鹰”远控模块,就用个闲置的安卓手机放到无人机上去吧,手机可以3G、4G上网,手机摄像头可以做图传用,手机再想办法跟飞控的数传口连接通信,实现数传和远程手柄遥控。

    安卓手机的USB口 怎么连接飞控呢?
    去淘宝上买个FT311D 模块(在淘宝搜索FT311D就能找到,大概90多块钱),它是实现USB转串口的。
    有了FT311D,就可以这样:  手机USB口   <===>   FT311D   <===>   APM或Pixhawk的Telem数传口
    在飞机上,用5V的BEC给FT311D供电,然后FT311D可以一直给安卓手机充电。

     

    注意:要用上FT311D,需要你安卓手机的Google AOA功能没有被厂商阉割。 AOA协议是Google公司推出的用于实现Android设备与外围设备之间USB通信的协议。
    怎么确认手机保留有AOA功能呢?手机安装好云视控服务App,手机usb口连接FT311D,给FT311D接上5V电源时,如果手机自动弹出一个USB外围配件设备的对话框 就证明支持AOA功能。


    通过上面的方法就能把机载安卓手机跟飞控连接起来,然后安卓手机上安装个云视控服务App,该App是整个方案的核心,P2P连接、音视频流媒体等功能都挺好,网灵科技开发的,已经在github上开源了,该App以及控制端软件都是免费的。(说清楚点应该是这样的:网灵云控制软件功能超级强大,控制机器人、无人机、无人船、无人车是免费的。 监控电脑和监控手机是收费的。)


    机载安卓手机App(云视控服务)的使用说明:

    安装运行后,先点击“功能设置>>”,如下图

     

    然后,设置受控端名称、连接密码,这个密码在控制端软件要用到

     

     

    然后,勾选“控制无人机、无人车/船(有APM、Pixhawk飞控)”

     

     

    高级设置里面,都留空白(这个留给下一步深入探索:比如 用树莓派串口替代安卓手机+FT311D;又比如 差分GPS厘米级高精度定位)

     

     

    然后,按返回键,选择保存设置。 然后点击“启动服务>>”,就可以了!



    控制端软件的使用说明:

    只需“添加受控端”,输入前面设置页面显示的受控端ID和连接密码 即可。如下图

     

     

    连接“视频遥控”的界面就是这样,
    没3G/4G信号的地方,就别开图传,只用数传。

     

     

    控制端软件可以从遥控器操作模式切换到虚拟摇杆操作模式,可以切换Auto、Guided、Loiter、RTL等各种飞行模式。
    控制端软件还可以 把数据转发给 DroidPlanner,建议安装 PlayUAV社区版DroidPlanner安卓手机地面站。
    电脑版的控制端软件也是类似的,可以把数据转发给MissionPlanner。
    DroidPlanner和MissionPlanner 应该设置连接TCP、127.0.0.1/16666端口。


    APM(Pixhawk)飞控设置说明:

    首先:连接FT311D的飞控数传口的波特率 要为:57600,(通常是SERIAL1_BAUD这个参数)

    其次:注意设置FailSafe处理
    遥控信号丢失,可以继续任务(如果你想通过软件超远程控制的话);
    地面站连接中断,一般就是RTL回家;


    都弄好后,你就可以开始玩互联网遥控无人机了,集数传、图传、摄像头、OSD等功能于一体,彻底颠覆了传统无人机的概念!

    用固定翼飞机来一个50公里远程奔袭如何。。。。千万注意别乱飞哦
    要不还是组装个APM无人船,并加个太阳能电池板,环湖巡游去吧。。。

     

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    重要提示:现在该方案的软件部分升级到新一代了,“2R酷玩”,性能大突破,视频更流畅,延迟最低可到180毫秒!!!支持手机OTG-USB口直接连接飞控,FT311D模块都省了。
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  • 介绍了无人机图像拼接一些流程和常用方法,可以通过运动估计来实现图像的拼接

                                     无人机视频图像拼接

    1.图像拼接技术概况

           图像拼接是将空间中具有一定重叠率的图像序列校正为一幅无缝的宽视场图像。它通常包括图像预处理、图像配准和图像融合3个步骤,其中图像配准是最为关键的一步,目前最常用的配准方法可以归纳为区域配准和特征配准两大类。基于区域的配准方法,例如互相关法、相位相关法和归一化的相关法等,处理思想简单,可以借助快速傅里叶变换(FFT)方法计算互相关系数,从而提高其计算速度以及缩短处理时间,但是它受图像灰度变化的影响较大,对旋转和畸变图像配准误差较大。基于特征的配准方法,具体的实现方法有空间关系法、不变描述算子法和统计概率法等,配准精度高,但是计算过程复杂,实现难度较高。尽管这两大类方法在实现过程中可以通过倒金子塔的思想提高计算速度,但是根据某型航侦相机的特点,如果直接应用这些算法实现图像拼接,则拼接过程产生的数据量大、消耗的时间长,不符合航空侦察实时任务的要求。

               1.1 二维模型

              图像拼接的研究是基于这样的假设相机固定在空间某一点,然后旋转一圈进行拍摄,每次拍摄的焦距没有变化。这一假设可以看成没有遮挡关系变化的柱面平面成像过程,来表示。两图像间的对应关系可以通过仿射变换或单应变换来模拟

    例如平面运动关系


            1.2 图像配准方法

            (1)直接方法

           直接方法中最简单的方法先由用户交互指定一些初始匹配点,然后根据运动关系最小化这些匹配点间能量的差平方之和SSD。

            (2)基于特征配准方法

           基于特征的方法实现过程大致要经过特征查找、匹配和运动关系求解三个过程。早期的特征匹配算法以基于Harris特征检测器的特征检测技术最为稳定。Harris的原理是这样的,对于一幅灰度图像上的某一点I(x,y),可以通过计算出下面的海森阵判断该点是否为角点。
            特征检测之后,可以直接进行特征匹配,如直接进行特征周围象素的相似性比较,但是这种方法并不能保证稳定,特别是对于存在大量冗余特征的情况。比较好的做法给每个特征赋予一定的描述符,比如特征邻域内进行方向直方图统计的方法抽取特征的方向作为特征的描述方法等。LoW则是经过复杂的处理过程得到一个更SIFT高维的描述进行特征描述。实验对比发现等的这一描述字在特征匹配方面的效率更高。
            利用这样的描述字,特征匹配就变成查找相近的特征描述字的索引过程,如果是低维描述字,可以利用马氏距离直接计算出最相近的描述字,从而得到一个可能的特征匹配对。而对于高维的描述字如SIFT128的维描述字一个最相近的描述字很难消除噪声的影响,因此需要采用一树搜索多个近似最相近的描述字来查找每个特征的多个可能匹配特征。k-d树本身已有很多近似最近邻算法,比如等最早利用递归查找的方法查找近似最近邻。arya等理提出优先搜索进行k-d树的搜索,该算法在执行过程中利用一个优先队列保存搜索过程中遇到的次近邻兄弟节点,在搜索到叶子结点后先从优先队列里的节点出发继续搜索,另外,作者还提出增量距离计算的思想进行加速搜索。也提出的类似的算法。
           找到特征匹配对之后,就可以求解运动关系。这里的运动关系通常是对应矩阵,因为复杂的相机运动关系只用两幅图像很难计算出来。求解运动关系可以采用RANSAC 方法。两者都是通过迭代的方法实现求解,且在每次迭代中都是先随机选一些特征匹配对求解一个初始的运动关系。不同的是前者在迭代结束时取产生最多特征匹配对的迭代中的特征匹配对求解最终对应矩阵,而后者则是取具有最小均值的迭代中的对应矩阵作为最终的对应矩阵,因此方法不能取得满足最终对应矩阵的特征匹配对。
    2.图像拼接的关键技术之特征提取与匹配
           特征提取与匹配重要性:
             1)是图像拼接的基础
           2)是图像拼接制约发展的关键技术
           3)消耗时间最多

    SIFT(Scale-invariant feature transform)
    精度高,但耗时
    首先建立尺度空间:

    即创建从原图像2倍的图像大到32X32大小的尺度空间,每层空间分别采用不同的卷积核来卷积得到不同程度的卷积图像,每层图像间相减得到DOG,通过DOG图像中每层的中间两幅图像进行遍历,得到包括本层、上、下三层的极值,如下图

    作为潜在特征点,通过输入图像关键点定位、消除边缘响应、关键点方向分配

    特征点描述(128维向量)、两幅图像特征点的匹配、特征点绘制


    特征描述后,进行特征匹配:


    消除错误匹配:

      
    最终试验拼接图像


    展开全文
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