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1. 研究目的与意义及国内外研究现状

无人机航拍以高效、方便、适用范围广等特点被广泛使用，对于与没有掌握拍照技巧的人来说拍照构图是一件比较麻烦的事，如能将计算机视觉技术与无人机航拍结合起来，实现无人机智能构图，将免去拍照者选取构图、控制无人机飞行等一些不必要的麻烦，提高无人机航拍的效率和构图的质量。

无人机拍照智能构图，是在从艺术创作角度选定一种好的构图原则后，利用计算机视觉的相关方法原理设计出一种算法计算出实现这种构图后无人机应处于的位置，从而实现自主构图，这对与将计算机视觉与无人机结合，提高无人机智能化有重要意义。

2. 研究的基本内容

本文主要提出一种用于无人机的基于计算机视觉的相机标定方法和相机位姿估计算法的构图方法，并利用android开发出手机端app，使其能够连接无人机实现无人机拍照智能构图。算法的整体流程如下：先利用无人机摄像头对同一物体不同角度拍摄十张左右的照片，利用matlab检测图像中的特征点进行相机标定，将得到的相机内参保存下来。当无人机起飞后从获取的无人机视频流数据中选择要拍摄的人物，此时能获得人物的二维坐标信息，将其与标定的内参一起计算出所拍摄人物所处的三维坐标，再利用事先选定的构图方法的二维坐标信息利用相机位姿估计算法计算出无人机要到达的最佳构图点的三维坐标。

3. 实施方案、进度安排及预期效果

实施方案：利用手机连接无人机获取实时视频流信息，将现有的构图信息回传给无人机，利用相机标定方法与相机位姿估计方法实现最佳构图点的寻找，从而控制无人机实现最佳构图。

进度安排：1-3周，该阶段对研究课题的整体过程进行构思，确定研究所需，收集研究资料。熟悉android开发环境及无人机的控制接口等。4-6周，该阶段建立问题的数学模型，寻找解决方按，提出算法。7-12周，该阶段实现整体手机app的开发，进行试验，根据实验效果对算法进行优化。13周写作论文初稿。14周查重修改论文。15周查重定稿。

预期效果：实现无人机智能构图算法及app的开发，构图算法误差较小，人眼无法发现较大差异。

4. 参考文献

[1] 鲍政伟. 基于计算机视觉的车轮等效锥度研究[d]. 甘肃：兰州理工大学，2018:8.

[2] 周中伟. 机器人智能抓取的视觉引导技术研究[d]. 江西：江西理工大学，2014:24.