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微型无人直升机在军事和民用方面都具有广泛的应用价值，一直以来都是国内外很多机构和组织的研究对象。其中，路标识别系统是微型无人直升机系统中的重要组成部分。它利用对路标的自动识别为飞行器导航计算机提供定位和导航信息。微型无人直升机的路标识别系统主要包括实时视频流的采集、图像特征的提取和图像识别几部分。但是，复杂的环境和运动中的摄像机使系统完成识别任务非常的困难。 通过对以往图像识别技术的研究，本论文设计并实现了一套适用于微型无人直升机的实时路标系统。首先，论文讨论了如何建立路标识别系统的硬件平台。然后介绍了如何在Windows操作系统下实现基于DirectShow的实时视频捕获。接着，论文提出了一套基于类Haar特征和层叠分类器的图像识别算法。最后，通过大量的实验验证了整套系统的实用性。同时，在中国首届空中机器人竞赛中，使用该套路标识别系统的浙江大学微型无人直升机队获得了季军。