[发明专利]一种基于视频法的无人机机载生命体征探测方法

说明书

本发明公开了一种基于视频法的无人机机载生命体征探测方法，其特征在于，包括如下步骤：S1：无人机巡航搜索：由无人机搭载摄像机对目标区域进行探测搜索，获取高分辨率影像；S2：人体自动识别：对所拍画面进行实时扫描，通过视觉特征标记出人体位置；S3：定位并接近目标：无人机利用视觉定位技术调整飞行高度，低空飞行到人体目标周围；S4：生命特征检测：无人机依次通过人体微振动测量呼吸率、通过颈部微振动与人脸颜色变化测量心率、通过额头热红外成像测量体温，并综合得到最终检测结果。本发明能够实现大范围内的快速、高效、精确的生命探测。

技术领域

本发明涉及大范围的生命探测、救援技术领域，尤其涉及一种基于视频法的无人机机载生命体征探测方法。

背景技术

灾后搜救行动(Search and Rescue Options)在任何灾难发生后都起着至关重要的作用。通常，由于道路不通、水路被淹以及高楼建筑被损毁，受灾地区很难到达。搜救工作包括搜寻失踪人员和在灾难现场治疗受伤人员。由于遇难者往往暴露在野外，处于脱水、大出血甚至是核辐射的影响下，时间对救援工作而言至关重要。一般来说，受灾区域面积很大，必须在尽可能短的时间内尽可能彻底地搜索。由于地面不平，天气恶劣，地形复杂等原因，地面搜救对救援人员来说非常困难。因此，救援团队急需自动化的搜救解决方案，以实现高质量、高效率的灾后搜救工作。

另外，在救援任务的执行过程中，仅仅实现对受害者的探测和跟踪是不够的。还必须检测人是否活着，这样活着的人才能首先获得救助。在此基础上，如果能获得更为详细的遇难者生命体征指标(包括心率、呼吸、体温等)，判定遇难者的身体状态，那么灾后救援效率将会得到极大提高。

现有的搜寻方式主要为生命雷达探测仪，生命雷达通过人体运动或者呼吸对电磁波产生多普勒效应，从而判断有无生命特征。当探测器发射电磁波后，如果遇到静止的物体例如墙壁、碎石块，电磁波返回的信号没有变化；如果遇到生命活动例如呼吸或运动，电磁波返回的频率会发生变化。接收器接收到反馈信号后，对信号进行积累、微分放大过滤等技术处理，在接收器上显示出异常点，就可能是生命体的位置，达到探测被困人员的目的。

但是，生命雷达存在着诸多缺点，主要包括：

1.探测范围小：生命雷达在空阔地带能够探测到的水平极限距离只有500m，在有障碍物阻挡的情况下测量距离可能下降到几十米，这在实际救援中是远远不够的。

2.需人工操作，不能完全自动化。实际救援中需要工作人员手持生命雷达不停改变位置寻找周围生命，便捷性差。

3.整体搜索时间长。市面上生命雷达一次完整的搜索时间从30秒到3分钟不等，即使是搜索时间最短的30秒雷达，受限于其搜索区域，完成一次灾区的完整搜索也需很长时间。

4.受外界干扰影响大。雷达所发射的电磁波在遇到金属物质时会被吸收和反射，不能显示正常的位置，对雷达生命探测仪的性能造成影响。并且在救援人员准备用雷达生命探测仪搜索时，需要将探测区域内所有活动人员清除，否则也会影响检测结果。

5.成本高。生命雷达通过反射电磁波分析人体低频信号，属于精密仪器，制造成本较高。市面上普通的雷达生命探测仪价格2万左右，较高性能的价格可达20万，且一次搜救行动中往往需要配备多台生命雷达。

另外，现有的基于无人机的灾后搜救方案，核心都是对无人机所拍图像进行目标识别，通过纯视觉特征将遇难者从照片中标注出来，从而完成对遇难者的定位。但是，这些方案都没有解决检测遇难者是否存活的问题，这就导致仍旧存活的遇难者没有办法第一时间得到救助，无法实现精准救援。

发明内容

针对现有方法的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种基于视频法的无人机机载生命体征探测方法，以能够实现大范围内的快速、高效、精确的生命探测。

为实现上述目的，本发明提供了以下的技术方案。