小巧灵活，无论是体积、质量还是反射面积都比有人驾驶飞机小得多，易于隐形；

操作方便灵活，起降简单，用途非常广泛。

随着近几年无人机的快速发展，无人机的应用领域也变得越来越广，比如2016年春节联欢晚会使用大疆公司无人机进行航拍，顺丰公司使用无人机进行短途快递配送等等。广泛的需求带动技术的创新，大疆、亿航还有小米等科技公司都希望通过技术创新使无人机控制智能化，从而在无人机行业占取一定地位。如果能使用手势控制无人机的飞行动作和姿态[2]，而不需要额外使用遥控器，这无疑是一项非常酷炫而又实用的功能。本课题基于以上背景，研究基于图像识别的无人机遥控终端的设计。

1。2  国内外无人机遥控技术发展现状

1。2。1  国外研究现状

1。2。2  国内研究现状

1。3  无人机遥控与图像识别相关技术简介

遥控技术基于自动控制技术和通信技术,完成遥控任务的整套设备称为遥控系统，遥控系统是无人机的大脑和决策部分[8]。一般情况下，无人机遥控系统由操纵器、控制电路、数传电台和遥控接收机组成，系统框图如图1。4所示。文献综述

图1。4  无人机遥控系统结构框图

操纵器可以分为主操纵器和副操纵器,主要完成以下两个功能:为遥控发射机提供编码信号和为地面遥测提供测距基准信号。控制电路接收到操纵器的控制信号，进行控制优先级的判断，并将控制信号传输给数传电台，数传电台通过天线和调制解调器发射出射频信号。遥控接收机通过天线接受射频信号，经过放大、混频、检波后,送入调制解调器,由调制解调器还原成数字信号后,传送给机上部分处理[9]。

图像识别技术是通过硬件采集物理对象信息，以图像数据为基础，让计算机自动完成图像中某些信息的处理功能，达到人类对具体图像进行识别的能力，以代替人去完成图像辨识和分类的任务[10]。一幅图像一般被定义为一个二维函数，其中和是空间（平面）坐标，在坐标点 处的振幅称为图像在该点的亮度[11]，简单来讲，一幅彩色图像对应一组三维矩阵，而黑白图像对应一组二维矩阵。

进行矩阵计算的首选软件就是MATLAB。MATLAB数据库中包含了许多针对特定应用的工具箱，其中就包含图像处理工具箱。许多图像处理需要的常用命令都可以在图像处理工具箱中找到，扩展了MATLAB解决图像处理问题的能力。MATLAB图像处理程序开发的特点是编程简单、上手容易、开发周期短[12]。与专业级编程工具如VB、VC等相比，在MATLAB平台上开发图像处理程序不需要进行变量定义，并且包含许多图像处理的函数命令，不需要进行子函数的编程，代码编写量明显较小[13]。Simulink是一个基于MATLAB平台的，面向结构图方式的，对动态系统进行建模、仿真和分析的仿真环境。

1。4  本文主要研究内容

本文主要以图像识别技术为基础，通过摄像头获取实时图像，在MATLAB中编写图像预处理程序和椭圆识别程序，实时识别摄像头传输图像中目标椭圆的中心位置和长、短半轴的长度以及长轴的旋转角度，并将参数传输到Simulink无人机仿真程序中，显示仿真结果。经过调试后，使实时性、准确性和稳定性满足要求，并计算目标椭圆中心位置、长、短半轴的长度和长轴旋转角度与无人机飞行方向和飞行姿态的数学关系式，设计出无人机遥控终端。运行程序，查看通过手势控制无人机飞行的仿真效果。

本文的结构安排如下：