[發(fā)明專利]一種基于正態(tài)分布概率圖的警務(wù)多無(wú)人機(jī)目標(biāo)搜索方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110182132.0
• 申請(qǐng)日: 2021-02-09
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112905959B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-09-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄒存名
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 遼寧警察學(xué)院
• 主分類號(hào): G06F17/18
• 分類號(hào): G06F17/18;G06N3/00;G06V20/17
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責(zé)任公司 21212
• 代理人: 陳麗;李洪福

本發(fā)明公開(kāi)了一種基于正態(tài)分布概率圖的警務(wù)多無(wú)人機(jī)目標(biāo)搜索方法，多無(wú)人機(jī)包括一個(gè)主無(wú)人機(jī)和若干個(gè)從無(wú)人機(jī)，該方法包括：網(wǎng)格化規(guī)定區(qū)域，并根據(jù)包括預(yù)先定義重點(diǎn)搜索位置的先驗(yàn)信息為各個(gè)網(wǎng)格分配概率，得到初始概率圖；主無(wú)人機(jī)接收各個(gè)從無(wú)人機(jī)到達(dá)當(dāng)前位置時(shí)的信息；基于信息更新初始概率圖，得到概率圖；基于概率圖和粒子群算法控制各個(gè)從無(wú)人機(jī)進(jìn)行目標(biāo)搜索；當(dāng)接收到目標(biāo)可疑位置時(shí)，將概率圖按照正態(tài)概率分布賦值，將目標(biāo)可疑位置所在網(wǎng)格設(shè)置為正態(tài)分布的中心，得到正態(tài)分布概率圖；基于正態(tài)分布概率圖，按照粒子群算法控制各個(gè)從無(wú)人機(jī)進(jìn)行目標(biāo)搜索。本發(fā)明提供的方法，提高了搜索效率，能夠?qū)δ繕?biāo)嫌疑人進(jìn)行有效搜索。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及目標(biāo)搜索技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種基于正態(tài)分布概率圖的警務(wù)多無(wú)人機(jī)目標(biāo)搜索方法。

背景技術(shù)

隨著科技的快速發(fā)展，出現(xiàn)了許多科技產(chǎn)品，譬如無(wú)人機(jī)，它不僅可以用到救援和拍攝上，還可以運(yùn)用到警務(wù)安防上，因?yàn)榫瘎?wù)安防用無(wú)人機(jī)上設(shè)有安裝有攝像頭，進(jìn)而警務(wù)人員可以通過(guò)攝像頭進(jìn)行警務(wù)防范和目標(biāo)搜索追蹤，進(jìn)而方便監(jiān)測(cè)可疑人員和抓捕犯罪嫌疑人。

目前多無(wú)人機(jī)進(jìn)行目標(biāo)搜索時(shí)，基于目標(biāo)存在概率值隨機(jī)分布的概率圖。然而，這種搜索方法，存在隨機(jī)性和盲目性，尤其是在確定目標(biāo)可疑位置的情況下，如果仍按照隨機(jī)分布概率的概率圖進(jìn)行目標(biāo)搜索，會(huì)出現(xiàn)搜索效率低，有時(shí)甚至無(wú)法搜索到目標(biāo)的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明提出一種基于正態(tài)分布概率圖的警務(wù)多無(wú)人機(jī)目標(biāo)搜索方法，將概率圖更新為以目標(biāo)可疑位置為中心的三維正態(tài)分布，并結(jié)合粒子群算法進(jìn)行警務(wù)多無(wú)人機(jī)目標(biāo)搜索，有效提高了警務(wù)多無(wú)人機(jī)目標(biāo)搜索效率。

本發(fā)明提供了以下技術(shù)方案：

本發(fā)明提供了一種基于正態(tài)分布概率圖的警務(wù)多無(wú)人機(jī)目標(biāo)搜索方法，所述多無(wú)人機(jī)包括一個(gè)主無(wú)人機(jī)和若干個(gè)從無(wú)人機(jī)，所述方法應(yīng)用于主無(wú)人機(jī)，所述方法包括：

網(wǎng)格化規(guī)定區(qū)域，并根據(jù)包括預(yù)定義重點(diǎn)搜索位置的先驗(yàn)信息為各個(gè)網(wǎng)格分配概率，得到初始概率圖；

接收各個(gè)從無(wú)人機(jī)到達(dá)當(dāng)前位置時(shí)的信息；所述信息至少包括無(wú)人機(jī)是否發(fā)現(xiàn)目標(biāo)；

基于所述信息更新初始概率圖，得到概率圖；

基于所述概率圖和粒子群算法控制各個(gè)從無(wú)人機(jī)進(jìn)行目標(biāo)搜索；

當(dāng)接收到目標(biāo)可疑位置時(shí)，將所述概率圖按照正態(tài)概率分布賦值，將目標(biāo)可疑位置所在網(wǎng)格設(shè)置為正態(tài)分布的中心，得到正態(tài)分布概率圖；

基于所述正態(tài)分布概率圖，按照粒子群算法控制各個(gè)從無(wú)人機(jī)進(jìn)行目標(biāo)搜索。

進(jìn)一步地，所述信息至少包括：空間坐標(biāo)及航向角。

進(jìn)一步地，將所述概率圖按照正態(tài)概率分布賦值，包括：按照正態(tài)分布聯(lián)合概率密度公式依次計(jì)算各個(gè)網(wǎng)格的概率值；其中，正態(tài)分布聯(lián)合概率密度公式如下：

其中，x和y分別為網(wǎng)格的橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)，μ_x和μ_y為目標(biāo)可疑位置的網(wǎng)格坐標(biāo)(x,y)，σ_x和σ_y取2；

計(jì)算所有網(wǎng)格的概率值之和P_t；

通過(guò)P_k(i,j)＝P^*_k(i,j)/P_t對(duì)各個(gè)網(wǎng)格的概率值進(jìn)行歸一化處理，將P_k(i,j)賦值給網(wǎng)格(i,j)。

進(jìn)一步地，將所述概率圖按照正態(tài)概率分布賦值，包括：

將二維空間坐標(biāo)以圍繞中心位置分為5層，中心位置為第一層，圍繞中心位置的網(wǎng)格為第二層，圍繞第二層的網(wǎng)格為第三層，圍繞第三層網(wǎng)格的第四層，其余網(wǎng)格為第五層；