【技術實現步驟摘要】
本申請涉及無人機，具體地涉及一種無人機目標搜尋方法、裝置和介質。
技術介紹
1、在應急救援領域，生命體目標搜救由于其時效性和地域復雜性特點，一直成為應急救援領域難點問題。隨著無人機技術的飛速發展給應急救援帶來發展新態勢，無人機空中作業的方式能夠打破復雜地域對技術應用的約束，且在無人機上搭載視覺吊艙能夠極大提高搜尋視野范圍，因此利用無人機實現高空生命體目標智能搜尋救援已經成為應急裝備發展的新趨勢。
2、但是目前利用無人機完成生命體目標搜尋時，依賴于機手手動操控無人機，人工觀察所傳回地面站的視頻數據以確定是否具有生命體目標。該種方式的搜尋操作步驟繁瑣、使用局限性較大，難以滿足目前無人機智能化發展趨勢要求。對此，目前存在以深度神經網絡為代表的生命體目標視覺識別技術，但該技術面向具體應用時仍存在以下問題：
3、1)由于無人機俯仰姿態，生命體輪廓不夠完整，識別難度較大；
4、2)受限于無人機高空視角，生命體目標存在區域較小、被遮擋的情況；
5、3)無人機搜尋過程中，如何實現高效率路徑規劃、保證通訊狀態以及圖像采集質量穩定，是保證搜尋作業效率的重要要求。
6、因此，為提高基于無人機的高空生命體目標搜救技術的實際應用的推廣性和有效性，本申請實施例提出一種新的無人機目標搜尋方案。
技術實現思路
1、本申請實施例的目的是提供一種無人機目標搜尋方法、裝置和介質，用以至少部分地解決上述技術問題。
2、為了實現上述目的，本申請第一方面
3、在本申請實施例中，所述規劃無人機的區域全覆蓋搜尋路徑包括：構建路徑搜索算法，所述路徑搜索算法采用的綜合代價函數包括用于計算當前節點與相鄰節點之間的轉向時間代價的轉向時間代價函數，且所述路徑搜索算法以能夠覆蓋整個目標搜尋區域的最優路徑為目標；以及針對所述目標搜尋區域，在從設定的規劃起點至設定的規劃終點的每段路徑規劃中，迭代執行所述路徑搜索算法，以獲得作為所述區域全覆蓋搜尋路徑的最優路徑。
4、在本申請實施例中，所述轉向時間代價函數被設計為：
5、d(n)＝r*abs(θn-θn-1)
6、其中，d(n)是節點n的轉向時間代價函數，r是用于調整轉向時間的權重，θn是無人機在節點n的朝向角度，θn-1是無人機在節點n的相鄰節點的朝向角度。
7、在本申請實施例中，所述綜合代價函數被設計為：
8、f(n)＝g(n)+w*h(n)+k*d(n)
9、其中，f(n)是節點n的綜合代價函數，g(n)是從規劃起點到節點n的路徑代價函數，h(n)是用于估計從節點n到規劃終點的代價的啟發函數，d(n)是所述轉向時間代價函數，w和k是權重系數。
10、在本申請實施例中，所述路徑代價函數被設計為：
11、g(n)＝w1(n)+w2(n)
12、其中，w1(n)和w2(n)分別表征距離代價和高度變化代價。
13、在本申請實施例中，所述路徑搜索算法是采用所述轉向時間代價函數的優化a星算法或者優化貪婪最佳優先搜索算法。
14、在本申請實施例中，所述路徑搜索算法還以路徑間隔參數為約束條件，其中所述路徑間隔參數被配置用于限定以下任意一者：逐行或逐列的搜尋覆蓋方式；以及能夠配合所述搜尋覆蓋方式而使得搜尋范圍覆蓋整個目標搜尋區域的搜尋路徑間隔。
15、在本申請實施例中，所述規劃無人機的區域全覆蓋搜尋路徑還包括：根據路徑規劃結果，確定所述無人機沿所規劃的路徑飛行時的飛行高度和/或避障策略。
16、在本申請實施例中，所述規劃基于具有高程信息的2.5d地圖被執行。
17、在本申請實施例中，所述無人機目標搜尋方法還包括：采用毫米波雷達控制所述無人機進行定高飛行。
18、在本申請實施例中，其中所述不同尺度的目標特征包括基于可見光圖像的特征和基于紅外圖像的特征。
19、在本申請實施例中，所述通過預先構建的目標識別模型識別目標包括：通過所述多尺度特征融合模型，生成不同尺度的特征圖以提取不同尺度的特征，并對所提取的特征進行初步融合；針對所述初步融合后的特征，通過所述多頭自注意力機制進行深度融合，以增強遮擋區域的目標特征；基于所述深度融合后的特征，采用vit架構編碼器構建目標識別模型；優化所述目標識別模型；以及使用所優化的目標識別模型來識別目標搜尋區域中的目標。
20、在本申請實施例中，所述多尺度特征融合模型采用特征金字塔fpn網絡結構來生成所述特征圖。
21、在本申請實施例中，所述優化目標識別模型包括：針對所述目標識別模型進行目標分類、損失估計、效果評估、剪枝處理和/或推理量化部署。
22、本申請第二方面提供一種無人機目標搜尋裝置，包括：存儲器，被配置成存儲指令；以及處理器，被配置成從所述存儲器調用所述指令以及在執行所述指令時能夠實現上述任意的無人機目標搜尋方法。
23、本申請第三方面提供一種機器可讀存儲介質，該機器可讀存儲介質上存儲有指令，該指令用于使得機器執行上述任意的無人機目標搜尋方法。
24、通過上述技術方案，本申請一方面通過能夠估計無人機飛行中的轉向時間代價的路徑搜索算法規劃路徑，實現了耗時最優的高效率路徑規劃，另一方面通過具有多尺度檢測能力和多頭自注意力機制的目標識別模型進行高空生命體目標搜救，在小目標、目標變形、遮擋等情況下仍能保證較好的識別效果。
25、本申請實施例的其他特征和優點將在隨后的具體實施方式部分予以詳細說明。
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1.一種無人機目標搜尋方法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的無人機目標搜尋方法，其特征在于，所述規劃無人機的區域全覆蓋搜尋路徑包括：
3.根據權利要求2所述的無人機目標搜尋方法，其特征在于，所述轉向時間代價函數被設計為：
4.根據權利要求2所述的無人機目標搜尋方法，其特征在于，所述綜合代價函數被設計為：
5.根據權利要求2所述的無人機目標搜尋方法，其特征在于，所述路徑代價函數被設計為：
6.根據權利要求2所述的無人機目標搜尋方法，其特征在于，所述路徑搜索算法是采用所述轉向時間代價函數的優化A星算法或者優化貪婪最佳優先搜索算法。
7.根據權利要求2所述的無人機目標搜尋方法，其特征在于，所述路徑搜索算法還以路徑間隔參數為約束條件，其中所述路徑間隔參數被配置用于限定以下任意一者：逐行或逐列的搜尋覆蓋方式；以及能夠配合所述搜尋覆蓋方式而使得搜尋范圍覆蓋整個目標搜尋區域的搜尋路徑間隔。
8.根據權利要求2所述的無人機目標搜尋方法，其特征在于，所述規劃無人機的區域全覆蓋搜尋路徑還包括：
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