[发明专利]无人机的目标跟踪方法、装置、无人机及存储介质

说明书

技术领域

本发明属于无人机技术领域，尤其涉及一种无人机的目标跟踪方法、装置、无人机及存储介质。

背景技术

无人机以其无人化、造价低、灵活机动的特点，逐渐取代大型载人侦察机成为战场前沿最主要的侦察力量，在对嫌疑目标进行跟踪时，相较于传统的跟踪方式，无人机在效率和可靠性上有着无以比拟的天然优势，具体表现在无人机的体型较小，可进入因环境本身存在危险性和复杂性而难以进入的区域并执行侦探目标任务，无人机还可在短时间内针对较大区域范围内的信息进行搜集，一定程度地保证了信息获取的实时性。

在无人机的侦察技术实现方面，无人机基于摄影测量、图像处理和信息处理等技术来确定嫌疑目标，计算嫌疑目标的运动变化规律并分析该规律的属性，分析嫌疑目标对周围其他对象的相关制约、相互影响的关系，最终能够预判嫌疑目标的威胁和意图。无人机在执行侦察飞行任务时，地面操作人员在昼夜以及不良气候的条件下，可以通过控制系统克服无人机在飞行过程中的振动或其他外部干扰，通过GPS实时得出目标准确实时的三维位置坐标。

目前，针对无人机的目标检测，研究人员已提出了SURF特征稳像和光流法向量相结合的方法、基于四个形态边缘滤波器快速检测航拍图像目标的方法、基于中值背景差分的目标检测方法、以及利用背景消除和背景配准技巧来识别目标的方法，这些方法大多基于Haar-like、SURF、HoG、Harris角点、SIFT等特征进行目标识别。然而，SURF特征稳像和光流法向量相结合的方法适用于背景像素移动的情形，对目标静止情形并不适用；基于四个形态边缘滤波器快速检测航拍图像目标的方法仅仅基于形状进行目标检测，易产生过拟合现象；基于中值背景差分的目标检测方法采用中值差分算法，导致目标的速度越大检测出的区域越大；利用背景消除和背景配准技巧来识别目标的方法对场景的要求较高，场景变化太大会对该方法的目标识别结果产生较大的影响。由于无人机视频场景复杂，现有的目标检测算法仍无法适用于所有情况，尤其地，当环境光很弱或是在夜晚，目标检测的准确率和全面性均有待提高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种无人机的目标跟踪方法、装置、无人机及存储介质，旨在解决现有无人机目标跟踪方法中目标检测的准确度不高，导致无人机适用场景有限的问题。

一方面，本发明提供了一种无人机的目标跟踪方法，所述方法包括下述步骤：

通过无人机上预设的光线传感器获取所述无人机飞行环境的光线强度，将所述无人机上的视觉传感器切换为与所述光线强度对应的视觉传感器；

通过所述视觉传感器获取场景图像，根据训练好的目标检测模型和目标识别模型，检测并识别所述场景图像中是否存在预设的跟踪目标；

当在所述场景图像中检测到所述跟踪目标时，获取所述无人机的位置信息，并通过所述无人机上预设的测速传感器、预设的光流传感器分别测量所述跟踪目标的相对移动速度和所述无人机的移动速度；

将所述场景图像、所述无人机的位置信息、所述跟踪目标的相对移动速度和所述无人机的移动速度进行融合，得到融合后的、所述跟踪目标的传感数据；

将所述传感数据发送给所述无人机的控制设备，接收所述控制设备返回的飞行控制指令，通过所述飞行控制指令对所述无人机进行飞行控制。

另一方面，本发明提供了一种无人机的目标跟踪装置，所述装置包括：

视觉传感器切换单元，用于通过无人机上预设的光线传感器获取所述无人机飞行环境的光线强度，将所述无人机上的视觉传感器切换为与所述光线强度对应的视觉传感器；

目标检测识别单元，用于通过所述视觉传感器获取场景图像，根据训练好的目标检测模型和目标识别模型，检测并识别所述场景图像中是否存在预设的跟踪目标；

速度位置测量单元，用于当在所述场景图像中检测到所述跟踪目标时，获取所述无人机的位置信息，并通过所述无人机上预设的测速传感器、预设的光流传感器分别测量所述跟踪目标的相对移动速度和所述无人机的移动速度；

数据融合单元，用于将所述场景图像、所述无人机的位置信息、所述跟踪目标的相对移动速度、所述无人机的移动速度和所述无人机的位置信息进行融合，得到融合后的、所述跟踪目标的传感数据；以及

飞行控制单元，用于将所述传感数据发送给所述无人机的控制设备，接收所述控制设备返回的飞行控制指令，通过所述飞行控制指令对所述无人机进行飞行控制。