怎样去设计一个基于树莓派和Python的无人机视觉跟踪系统呢

　　一、基本配置
　　1.1 硬件
　　计算平台：树莓派3 （¥219.00）
　　摄像头：USB网络摄像头（¥108.00）
　　云台：参考上一篇博文FY650的组装
　　JoyStick摇杆：用于测试和干预云台（¥8.00）
　　Arduino UNO开发板：用于JoyStick输出信号的采集与AD转换并与树莓派串口通信（¥35.00）
　　1.2 软件
　　编程语言：Python
　　集成开发环境1：Eclipse，在windows平台上的视觉算法编程调试
　　集成开发环境2：Geany，在Linux平台上的算法与云台联调
　　1.3 准备知识
　　前面的几篇博文分别介绍了这个系统用到的基本知识：
　　树莓派机器视觉编程环境搭建（点我）
　　Python机器视觉编程环境搭建
　　自动控制系统的PID调节
　　飞越650无人机的安装
　　二、设计步骤
　　2.1 云台调试
　　（1） 搭建一个用JoyStick控制云台转动的系统
　　因为树莓派GPIO没有模拟输入口，因此JoyStick接Arduino完成输入模拟信号的AD转换，并将转换后的信号通过串口发送给树莓派。通过这个系统结合示波器，搞清楚了所用云台转动控制的原理和控制信号特征。云台调试阶段系统连接图如下所示。最终通过树莓派的GPIO控制云台俯仰和水平转动。一开始想用Gopro作为视频采集设备，但查了很多资料也尝试了各种方法发现暂时没法实现（如果有的话请留言告诉我：），因此换了个便宜的网络摄像头。
　　Gopro可以通过wifi将图像实时传给手机或pad，就是不能传给树莓派。
　　（2） 编写云台控制算法
　　根据上一步得到的云台控制信号特征，编写云台控制算法。输入是目标中心与图像中心的偏移量△x，△y，输出为云台俯仰、水平的控制变量dx，dy。
　　是的，摄像头外壳是纸糊的-_-。
　　2.2 算法调试
　　（1） 在windows平台上写跟踪算法
　　USB摄像头接上电脑用Eclipse写跟踪算法，输出偏差量等参数调试。
　　（2） 拷贝算法到树莓派调试
　　因为树莓派有多个GPIO可连云台，因此云台跟踪控制必须要在树莓派上调试。Python多平台部署的优点在这就体现出来了，直接将算法拷贝到树莓派即可运行调试。调试过程稍有点复杂，一开始的效果不好，耐心调，耐心改算法，效果也就慢慢出来了。
　　动起来的效果我们来看看下面的内容。