本發(fā)明涉及無人機(jī)，特別涉及一種無人機(jī)圖像高效率識別系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、無人機(jī)被廣泛應(yīng)用于各種領(lǐng)域，包括環(huán)境監(jiān)測、農(nóng)業(yè)、物流、救災(zāi)和軍事等。為了提高無人機(jī)在復(fù)雜環(huán)境下的自主飛行能力，圖像識別和目標(biāo)追蹤技術(shù)得到了越來越多的關(guān)注。傳統(tǒng)的無人機(jī)圖像識別系統(tǒng)通常依賴于基本的攝像設(shè)備和簡單的圖像處理算法，以捕獲和分析飛行路徑上的圖像數(shù)據(jù)。

2、然而，現(xiàn)有技術(shù)中的這些系統(tǒng)在高速飛行情況下存在諸多局限性。首先，傳統(tǒng)的攝像設(shè)備在高速移動時難以捕獲清晰的圖像，導(dǎo)致識別準(zhǔn)確率下降。其次，現(xiàn)有的圖像處理算法在處理大量高分辨率圖像數(shù)據(jù)時效率較低，無法實(shí)時響應(yīng)飛行過程中的動態(tài)變化。此外，傳統(tǒng)的目標(biāo)追蹤方法在高速飛行中無法穩(wěn)定鎖定目標(biāo)，影響無人機(jī)的自主飛行和任務(wù)執(zhí)行能力。

3、因此，研發(fā)一種新的一種無人機(jī)圖像高效率識別系統(tǒng)非常有必要。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本申請?zhí)峁┘耙环N無人機(jī)圖像高效率識別系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)對目標(biāo)物體的高效、準(zhǔn)確識別和追蹤。

2、本申請?zhí)峁┮环N無人機(jī)圖像高效率識別系統(tǒng)，包括：

3、無人機(jī)，用于高速穩(wěn)定飛行；

4、圖像采集單元，包括置于無人機(jī)上的高分辨率攝像頭，用于在飛行過程中實(shí)時捕獲圖像數(shù)據(jù)；

5、圖像預(yù)處理單元，用于對所述圖像采集單元捕獲的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行去噪、去模糊在內(nèi)的預(yù)處理操作，以獲得預(yù)處理后圖像數(shù)據(jù)；

6、目標(biāo)檢測單元，包括預(yù)先訓(xùn)練的深度學(xué)習(xí)模型，用于識別所述圖像預(yù)處理單元提供的預(yù)處理后圖像中的目標(biāo)物體，其中，所述深度學(xué)習(xí)模型基于卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化以提高識別速度和準(zhǔn)確性；

7、目標(biāo)追蹤單元，用于執(zhí)行自適應(yīng)目標(biāo)追蹤算法，鎖定并追蹤所述目標(biāo)檢測單元已識別的目標(biāo)物體，其中，所述自適應(yīng)目標(biāo)追蹤算法基于卡爾曼濾波器和光流法的融合實(shí)現(xiàn)，用于在高速飛行情況下提供穩(wěn)定的目標(biāo)追蹤；

8、控制單元，根據(jù)所述目標(biāo)追蹤單元提供的目標(biāo)物體位置和運(yùn)動信息，調(diào)整無人機(jī)的飛行軌跡，以保持對目標(biāo)物體的連續(xù)追蹤。

9、本申請具有如下有益的技術(shù)效果：

10、（1）通過高分辨率攝像頭和圖像預(yù)處理單元的結(jié)合，系統(tǒng)能夠在高速飛行過程中實(shí)時捕獲并處理圖像數(shù)據(jù)。預(yù)處理單元執(zhí)行去噪和去模糊操作，提高了圖像的清晰度和質(zhì)量，為后續(xù)的目標(biāo)識別和追蹤提供了更可靠的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

11、（2）目標(biāo)檢測單元采用預(yù)先訓(xùn)練的深度學(xué)習(xí)模型，基于卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化。此優(yōu)化顯著提高了目標(biāo)識別的速度和準(zhǔn)確性，能夠在復(fù)雜環(huán)境下迅速識別并分類圖像中的目標(biāo)物體，從而提升無人機(jī)在執(zhí)行任務(wù)時的智能化水平。

12、（3）目標(biāo)追蹤單元結(jié)合卡爾曼濾波器和光流法的自適應(yīng)目標(biāo)追蹤算法，確保在高速飛行情況下也能穩(wěn)定鎖定和追蹤目標(biāo)物體。該融合算法提高了追蹤的穩(wěn)定性和精度，使無人機(jī)能夠持續(xù)跟蹤目標(biāo)，即使在高速移動和復(fù)雜環(huán)境中也能保持追蹤的有效性。

13、（4）控制單元根據(jù)目標(biāo)追蹤單元提供的目標(biāo)物體位置和運(yùn)動信息，實(shí)時調(diào)整無人機(jī)的飛行軌跡。這種智能化的調(diào)整機(jī)制使無人機(jī)能夠靈活響應(yīng)目標(biāo)物體的動態(tài)變化，確保持續(xù)、穩(wěn)定的追蹤，增強(qiáng)了無人機(jī)在各種任務(wù)中的自主性和可靠性。

技術(shù)特征：

1.一種無人機(jī)圖像高效率識別系統(tǒng)，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無人機(jī)圖像高效率識別系統(tǒng)，其特征在于，所述深度學(xué)習(xí)模型包括特征提取部分、特征融合部分、目標(biāo)檢測部分和后處理部分；

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無人機(jī)圖像高效率識別系統(tǒng)，其特征在于，所述改進(jìn)的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具體包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無人機(jī)圖像高效率識別系統(tǒng)，其特征在于，所述多尺度特征融合網(wǎng)絡(luò)具體用于：

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無人機(jī)圖像高效率識別系統(tǒng)，其特征在于，所述區(qū)域建議網(wǎng)絡(luò)具體用于：

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無人機(jī)圖像高效率識別系統(tǒng)，其特征在于，所述后處理部分具體用于：

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無人機(jī)圖像高效率識別系統(tǒng)，其特征在于，所述目標(biāo)追蹤單元中的自適應(yīng)目標(biāo)追蹤算法包括以下步驟：

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無人機(jī)圖像高效率識別系統(tǒng)，其特征在于，所述圖像采集單元利用高分辨率攝像頭捕獲高速飛行中的連續(xù)圖像幀，所述高分辨率攝像頭的分辨率不低于4k，幀率不低于30幀每秒。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無人機(jī)圖像高效率識別系統(tǒng)，其特征在于，所述圖像預(yù)處理單元具體用于：

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無人機(jī)圖像高效率識別系統(tǒng)，其特征在于，所述控制單元具體用于：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種無人機(jī)圖像高效率識別系統(tǒng)，包括無人機(jī)、圖像采集單元、圖像預(yù)處理單元、目標(biāo)檢測單元、目標(biāo)追蹤單元和控制單元；無人機(jī)具備高速穩(wěn)定飛行能力，圖像采集單元由高分辨率攝像頭組成，用于在飛行過程中實(shí)時捕獲圖像數(shù)據(jù)；圖像預(yù)處理單元對捕獲的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行去噪和去模糊處理，生成預(yù)處理后的圖像數(shù)據(jù)；目標(biāo)檢測單元采用預(yù)先訓(xùn)練的深度學(xué)習(xí)模型，實(shí)現(xiàn)對預(yù)處理后圖像中目標(biāo)物體的高效識別；目標(biāo)追蹤單元結(jié)合卡爾曼濾波器和光流法，鎖定并追蹤目標(biāo)物體；控制單元根據(jù)目標(biāo)追蹤單元提供的目標(biāo)物體位置和運(yùn)動信息，調(diào)整無人機(jī)的飛行軌跡，確保持續(xù)追蹤目標(biāo)物體；該系統(tǒng)通過各單元的協(xié)同工作，實(shí)現(xiàn)了對目標(biāo)物體的高效、準(zhǔn)確識別和追蹤。

技術(shù)研發(fā)人員：朱志超,賴善東,鄧榮興,代明
受保護(hù)的技術(shù)使用者：卡德克斯技術(shù)（深圳）有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19