今天我們來講一講P600室外無人機亮點功能之一“吊艙框選跟蹤”。該平臺配置USB接口的Q10F十倍變焦單光吊艙，并開發(fā)了其專用ROS驅(qū)動；通過機載系統(tǒng)中內(nèi)置的KCF框選追蹤算法，基于*圖像視覺實現(xiàn)對特定目標（人/車/其他無人機等…）的框選、追蹤與跟隨。下面將分別從原理說明和實機操作兩方面進行描述。
一、原理說明
1、KCF原理
KCF（Kernelized Correlation Filters）是一種鑒別式追蹤方法，這類方法一般都是在追蹤過程中訓(xùn)練一個目標檢測器，使用目標檢測器去檢測下一幀預(yù)測位置是否是目標，然后再使用新檢測結(jié)果去更新訓(xùn)練集進而更新目標檢測器。而在訓(xùn)練目標檢測器時一般選取目標區(qū)域為正樣本，目標的周圍區(qū)域為負樣本，當然越靠近目標的區(qū)域為正樣本的可能性越大。KCF相對于其他的tracking-by-detection方法速度得到了極大的提升，效果也相對較好。
KCF算法流程圖
2、節(jié)點圖
吊艙跟蹤節(jié)點圖如下圖所示：
3、跟蹤控制原理與主要消息流
控制說明：tracker_ros節(jié)點訂閱來自吊艙的圖像話題，得到xy偏移量和原本框大小和實際框大小，都在position_diff話題里面。xy的偏移量在serial_node節(jié)點由PID得到吊艙偏航橫滾的控制量并通過串口二發(fā)給吊艙。原本框大小和實際框大小在target_tarcking節(jié)點由PID得到無人機x方向的期望速度。
吊艙控制
俯仰角控制：PID控制（誤差來自檢測框與相機圖像中心點上下偏離的距離）偏航角控制：PID控制（誤差來自檢測框與相機圖像中心點左右偏離的距離）吊艙俯仰角和偏航角的PID代碼如下：
無人機跟蹤控制
無人機偏航是讀取吊艙偏航，并和吊艙偏航保持一致。X方向速度控制：PID控制（誤差來自當前檢測框的大小和最初手動框選大小的差）X方向速度的PID控制代碼如下：
二、實機操作
室外測試需要使用NoMachine連接TX2的遠程桌面，同時在TX2上框選要跟蹤的目標在完成初步測試之后，讓飛手在自穩(wěn)模式或定點模式下試飛飛機，飛機正常則返回地面繼續(xù)下面步驟啟動
fly_track_outdoor.sh
文件
/home/amov/track_ws/src/px4_command/sh/sh_for_P200/fly_tracking_outdoor.sh
觀察各個終端，確保都沒有錯誤在倒數(shù)第三個終端窗口輸入0選擇PID，輸入1選擇GO ON
在倒數(shù)第二個終端窗口輸入1選擇go on，輸入777選擇track
飛手嘗試切換offboard模式，能切換成功則在position模式下飛到一定高度?？蜻x目標觀測速度數(shù)據(jù)是否正常，正常則繼續(xù)框選目標：
飛手切offboard模式飛機開始跟蹤，并注意在意外情況下控制飛機切到自穩(wěn)或者定點模式。
更多詳細的資料
可參考wiki手冊：
– End –
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