解决什么问题
GPS 拒止环境(室内、桥下、仓库)中无法用位置控制。IBVS(Image-Based Visual Servoing)直接在图像空间定义期望特征(如标记点居中、目标轮廓占比),用特征误差实时计算机体速度。
核心逻辑
图像特征 s(点坐标 / 标记位姿 / 目标框)
→ 误差 e = s* - s
→ 交互矩阵伪逆 + 增益 λ:v = λ · L⁺ · e
→ 速度指令送飞控(OFFBOARD / guided 模式)
输入示例
相机画面中一个 AprilTag,期望状态:标签居中且面积占画面 12%(接近降落点)
输出示例
{
"vx": 0.2,
"vy": -0.1,
"vz": 0.15,
"yawrate": 0.0,
"feature_error_norm": 0.08
}
使用建议
- 务必做深度 / 高度通道的限幅,纯 IBVS 在深度未知时可能产生激进的 z 轴指令。
- 视觉延迟大时要降低增益或加观测器,否则容易振荡。
- 相关的"神经-解析控制蒸馏"工作用小模型学生逼近 IBVS 解析解,推理速度可提升一个数量级,适合机载实时部署。