Vision and Control for UAVs: A Survey of General Methods and of Inexpensive Platforms for Infrastructure Inspection

Gibt einen Überblick über Bildverarbeitungs- und Regelungsverfahren, die sich auf kostengünstigen UAVs nutzen lassen (Merkmalsverfolgung, optischer Fluss, Visual Servoing, Stabilisierung, Planung), mit Schwerpunkt auf der Infrastrukturinspektion. Er stellt zwei Anwendungsfälle der Bahninspektion auf und testet ausgewählte Techniken auf einer kleinen Consumer-Drohne: Zielerkennung und Positionierung im Nahbereich an Bauwerken sowie Gleisverfolgung über große Distanz anhand des Fluchtpunkts der Schienen.

Zentrale Ergebnisse

• FAST keypoints with SIFT descriptors chosen for target detection; FAST/Shi-Tomasi ran under 10 ms per frame
• Rail detection ran at about 40-50 Hz including line extraction, with average vanishing-point error below 2.5% of image width
• Laplacian edge detection chosen over Canny for fewer false detections

Grenzen

• Parameters tuned on the authors' own small image sets (50 and 165 images)
• Consumer GPS (~2 m) judged too coarse for safe flight close to structures
• No general obstacle-avoidance solution; battery and regulation limit operations