我们提出了逆空气流化截面（IAOS）与逆合成孔径雷达（ISAR）的光学类比。可以通过固定的光学传感器（例如，悬停在森林上方的悬停相机无人驾驶飞机）对移动的目标，例如走路人，被植被遮住了。我们介绍了IAOS的原理（即，逆合孔径成像），解释如何通过过滤图像积分的ra radon变换来进一步抑制封闭器的信号，并介绍如何手动和自动估算目标运动参数。最后，我们表明，尽管在常规航空图像中跟踪封闭目标是不可行的，但在IAOS产生的积分图像中，它变得有效。
translated by 谷歌翻译
通过叶子检测和跟踪移动目标是困难的，并且在许多情况下甚至不可能在常规空中图像和视频中。我们提出了一种初始轻型和无人机操作的1D摄像头阵列，其支持并行合成孔径空中成像。我们的主要发现是，与传统的单个图像或视频帧相比，颜色异常检测效益显着从图像集成时（平均97％在我们的现场实验中的精确度）。我们展示，这两项贡献可能导致通过密集封闭森林的检测和跟踪移动人员
translated by 谷歌翻译
We demonstrate how efficient autonomous drone swarms can be in detecting and tracking occluded targets in densely forested areas, such as lost people during search and rescue missions. Exploration and optimization of local viewing conditions, such as occlusion density and target view obliqueness, provide much faster and much more reliable results than previous, blind sampling strategies that are based on pre-defined waypoints. An adapted real-time particle swarm optimization and a new objective function are presented that are able to deal with dynamic and highly random through-foliage conditions. Synthetic aperture sensing is our fundamental sampling principle, and drone swarms are employed to approximate the optical signals of extremely wide and adaptable airborne lenses.
translated by 谷歌翻译
自动检测飞行无人机是一个关键问题，其存在（特别是未经授权）可以造成风险的情况或损害安全性。在这里，我们设计和评估了多传感器无人机检测系统。结合常见的摄像机和麦克风传感器，我们探索了热红外摄像机的使用，指出是一种可行且有希望的解决方案，在相关文献中几乎没有解决。我们的解决方案还集成了鱼眼相机，以监视天空的更大部分，并将其他摄像机转向感兴趣的对象。传感溶液与ADS-B接收器，GPS接收器和雷达模块相辅相成，尽管由于其有限的检测范围，后者未包含在我们的最终部署中。即使此处使用的摄像机的分辨率较低，热摄像机也被证明是与摄像机一样好的可行解决方案。我们作品的另外两个新颖性是创建一个新的公共数据集的多传感器注释数据，该数据与现有的类别相比扩大了类的数量，以及对探测器性能的研究作为传感器到传感器的函数的研究目标距离。还探索了传感器融合，表明可以以这种方式使系统更强大，从而减轻对单个传感器的虚假检测
translated by 谷歌翻译
In this article, we evaluate unsupervised anomaly detection methods in multispectral images obtained with a wavelength-independent synthetic aperture sensing technique, called Airborne Optical Sectioning (AOS). With a focus on search and rescue missions that apply drones to locate missing or injured persons in dense forest and require real-time operation, we evaluate runtime vs. quality of these methods. Furthermore, we show that color anomaly detection methods that normally operate in the visual range always benefit from an additional far infrared (thermal) channel. We also show that, even without additional thermal bands, the choice of color space in the visual range already has an impact on the detection results. Color spaces like HSV and HLS have the potential to outperform the widely used RGB color space, especially when color anomaly detection is used for forest-like environments.
translated by 谷歌翻译
自动化驾驶系统（广告）开辟了汽车行业的新领域，为未来的运输提供了更高的效率和舒适体验的新可能性。然而，在恶劣天气条件下的自主驾驶已经存在，使自动车辆（AVS）长时间保持自主车辆（AVS）或更高的自主权。本文评估了天气在分析和统计方式中为广告传感器带来的影响和挑战，并对恶劣天气条件进行了解决方案。彻底报道了关于对每种天气的感知增强的最先进技术。外部辅助解决方案如V2X技术，当前可用的数据集，模拟器和天气腔室的实验设施中的天气条件覆盖范围明显。通过指出各种主要天气问题，自主驾驶场目前正在面临，近年来审查硬件和计算机科学解决方案，这项调查概述了在不利的天气驾驶条件方面的障碍和方向的障碍和方向。
translated by 谷歌翻译
无人驾驶飞机在当天变得越来越流行，对它们的申请越过科学和工业的界限，从航空摄影到包装交付再到灾难管理，从该技术中受益。但是在它们变得司空见惯之前，要解决的挑战要使它们可靠和安全。以下论文讨论了与无人驾驶飞机的精确着陆相关的挑战，包括传感和控制的方法及其在各种应用中的优点和缺点。
translated by 谷歌翻译
由于其前所未有的优势，在规模，移动，部署和隐蔽观察能力方面，空中平台和成像传感器的快速出现是实现新的空中监测形式。本文从计算机视觉和模式识别的角度来看，全面概述了以人为本的空中监控任务。它旨在为读者提供使用无人机，无人机和其他空中平台的空中监测任务当前状态的深入系统审查和技术分析。感兴趣的主要对象是人类，其中要检测单个或多个受试者，识别，跟踪，重新识别并进行其行为。更具体地，对于这四项任务中的每一个，我们首先讨论与基于地面的设置相比在空中环境中执行这些任务的独特挑战。然后，我们审查和分析公共可用于每项任务的航空数据集，并深入了解航空文学中的方法，并调查他们目前如何应对鸟瞰挑战。我们在讨论缺失差距和开放研究问题的讨论中得出结论，告知未来的研究途径。
translated by 谷歌翻译
在过去的十年中，自动驾驶航空运输车辆引起了重大兴趣。这是通过空中操纵器和新颖的握手的技术进步来实现这一目标的。此外，改进的控制方案和车辆动力学能够更好地对有效载荷进行建模和改进的感知算法，以检测无人机（UAV）环境中的关键特征。在这项调查中，对自动空中递送车辆的技术进步和开放研究问题进行了系统的审查。首先，详细讨论了各种类型的操纵器和握手，以及动态建模和控制方法。然后，讨论了降落在静态和动态平台上的。随后，诸如天气状况，州估计和避免碰撞之类的风险以确保安全过境。最后，调查了交付的UAV路由，该路由将主题分为两个领域：无人机操作和无人机合作操作。
translated by 谷歌翻译
本报告讨论了SBIR阶段的结果，我努力证明了基于微速度计的长波红外（LWIR）探测器灵敏度的显着改善的可行性，特别是对于3D测量。由此产生的低Swap-C热深度感测系统将实现自主空气车辆的态势认识，用于高级空气移动性（AAM）。它将提供周围环境的鲁棒3D信息，包括低对比度静态和移动物体，远距离降低的视觉条件和GPS拒绝区域。我们的多传感器3D感知通过COTS未冷却热传感器启用了LWIR传感器的主要弱点 - 通过增加系统敏感度，对比度为低对比度。没有适用于评估这项技术的可用热图像集，使数据集采集我们的第一个目标。我们讨论了具有十六件640pix x 512pix lwir探测器的原型系统的设计和构造，对子像素分辨率，捕获和处理同步图像的相机校准。结果表明，仅用于胃桶肥无速数据的3.84倍对比度和额外的5.5倍 - 含有三角细胞积累，达到40 mk传感器的系统噪声等效温差（NETD）。
translated by 谷歌翻译
社会偏移和温度筛选已被广泛用于抵消Covid-19大流行，从全世界的学术界，工业和公共主管部门引发极大的兴趣。虽然大多数解决方案分别处理了这些方面，但它们的组合将极大地利用对公共空间的持续监测，并有助于触发有效的对策。这项工作介绍了毫米杀虫雷达和红外成像传感系统，在室内空间中进行了不引人注目的和隐私，在室内空间中进行了不显眼和隐私。 Millitrace-IR通过强大的传感器融合方法，MM波雷达和红外热摄像机结合。它通过在热摄像机图像平面和雷达参考系统中的人体运动中共同跟踪受试者的面，实现了偏移和体温的完全自动测量。此外，毫米itrace-IR执行接触跟踪：热相机传感器可靠地检测体温高的人，随后通过雷达以非侵入方式追踪大型室内区域。进入新房间时，通过深神经网络从雷达反射计算与雷达反射的步态相关的特征，并使用加权的极端学习机作为最终重新识别工具，在其他人之间重新识别一个主题。从实际实施中获得的实验结果，从毫米 - IR的实际实施中展示了距离/轨迹估计的排入量级精度，个人间距离估计（对受试者接近0.2米的受试者有效），以及精确的温度监测（最大误差0.5 {\ deg} c）。此外，毫米itrace-IR通过高精度（95％）的人重新识别，在不到20秒内提供接触跟踪。
translated by 谷歌翻译
信号处理是几乎任何传感器系统的基本组件，具有不同科学学科的广泛应用。时间序列数据，图像和视频序列包括可以增强和分析信息提取和量化的代表性形式的信号。人工智能和机器学习的最近进步正在转向智能，数据驱动，信号处理的研究。该路线图呈现了最先进的方法和应用程序的关键概述，旨在突出未来的挑战和对下一代测量系统的研究机会。它涵盖了广泛的主题，从基础到工业研究，以简明的主题部分组织，反映了每个研究领域的当前和未来发展的趋势和影响。此外，它为研究人员和资助机构提供了识别新前景的指导。
translated by 谷歌翻译
人类身份是对日常生活中许多应用的关键要求，例如个性化服务，自动监视，连续身份验证和大流行期间的接触跟踪等。这项工作研究了跨模式人类重新识别（REID）的问题，对跨摄像机允许区域（例如街道）和摄像头限制区域（例如办公室）的常规人类运动的反应。通过利用新出现的低成本RGB-D摄像机和MMWave雷达，我们提出了同时跨模式多人REID的首个视觉RF系统。首先，为了解决基本模式间差异，我们提出了一种基于人体观察到的镜面反射模型的新型签名合成算法。其次，引入了有效的跨模式深度度量学习模型，以应对在雷达和相机之间由非同步数据引起的干扰。通过在室内和室外环境中进行的广泛实验，我们证明了我们所提出的系统能够达到约92.5％的TOP-1准确性，而在56名志愿者中，〜97.5％的前5位精度。我们还表明，即使传感器的视野中存在多个主题，我们提出的系统也能够重新识别受试者。
translated by 谷歌翻译
安装在微空中车辆（MAV）上的地面穿透雷达是有助于协助人道主义陆地间隙的工具。然而，合成孔径雷达图像的质量取决于雷达天线的准确和精确运动估计以及与MAV产生信息性的观点。本文介绍了一个完整的自动空气缩进的合成孔径雷达（GPSAR）系统。该系统由空间校准和时间上同步的工业级传感器套件组成，使得在地面上方，雷达成像和光学成像。自定义任务规划框架允许在地上控制地上的Stripmap和圆形（GPSAR）轨迹的生成和自动执行，以及空中成像调查飞行。基于因子图基于Dual接收机实时运动（RTK）全局导航卫星系统（GNSS）和惯性测量单元（IMU）的测量值，以获得精确，高速平台位置和方向。地面真理实验表明，传感器时机为0.8美元，正如0.1美元的那样，定位率为1 kHz。与具有不确定标题初始化的单个位置因子相比，双位置因子配方可提高高达40％，批量定位精度高达59％。我们的现场试验验证了本地化准确性和精度，使得能够相干雷达测量和检测在沙子中埋入的雷达目标。这验证了作为鸟瞰着地图检测系统的潜力。
translated by 谷歌翻译
Mohamed Bin Zayed国际机器人挑战（MBZIRC）2020为无人机（无人机）构成了不同的挑战。我们提供了四个量身定制的无人机，专门为MBZIRC的单独空中机器人任务开发，包括自定义硬件和软件组件。在挑战1中，使用高效率，车载对象检测管道进行目标UAV，以捕获来自目标UAV的球。第二个UAV使用类似的检测方法来查找和流行散落在整个竞技场的气球。对于挑战2，我们展示了一种能够自主空中操作的更大的无人机：从相机图像找到并跟踪砖。随后，将它们接近，挑选，运输并放在墙上。最后，在挑战3中，我们的UAV自动发现使用LIDAR和热敏摄像机的火灾。它用船上灭火器熄灭火灾。虽然每个机器人都具有任务特定的子系统，但所有无人机都依赖于为该特定和未来竞争开发的标准软件堆栈。我们介绍了我们最开源的软件解决方案，包括系统配置，监控，强大无线通信，高级控制和敏捷轨迹生成的工具。为了解决MBZirc 2020任务，我们在多个研究领域提出了机器视觉和轨迹生成的多个研究领域。我们介绍了我们的科学贡献，这些贡献构成了我们的算法和系统的基础，并分析了在阿布扎比的MBZIRC竞赛2020年的结果，我们的系统在大挑战中达到了第二名。此外，我们讨论了我们参与这种复杂的机器人挑战的经验教训。
translated by 谷歌翻译
近年来，新发现的矿物沉积物数量和不同矿物质需求的增加有LED探索地质学家，寻找在矿物勘探的每个阶段加工不同数据类型的更有效和创新的方法。作为主要步骤，诸如岩性单元，改变类型，结构和指示剂矿物的各种特征被映射以辅助靶向矿床的决策。不同类型的遥感数据集如卫星和空气传播数据，使得可以克服与映射地质特征相关的常见问题。从不同平台获得的遥感数据量的快速增加鼓励科学家培养先进，创新和强大的数据处理方法。机器学习方法可以帮助处理广泛的遥感数据集，并确定诸如反射连续体和感兴趣的特征的组件之间的关系。这些方法在处理频谱和地面真理测量中是稳健的，用于噪声和不确定性。近年来，通过补充与遥感数据集的地质调查进行了许多研究，现在在地球科学研究中突出。本文对一些流行的和最近建立的机器学习方法的实施和适应提供了全面的审查，用于处理不同类型的遥感数据，并调查其用于检测各种矿床类型的应用。我们展示了组合遥感数据和机器学习方法的高能力，以映射对于提供潜在地图至关重要的不同地质特征。此外，我们发现高级方法的范围来处理新一代遥感数据，以创建改进的矿物前景图。
translated by 谷歌翻译
本文介绍了我们拦截更快的入侵者无人机的方法，这是受MBZIRC 2020挑战1.的启发1.通过利用对入侵者轨迹的形状的先验知识，我们可以计算拦截点。目标跟踪基于Yolov3微型卷积神经网络的图像处理，并结合使用饰品安装的ZED ZED迷你立体声摄像机的深度计算。我们使用摄像头的RGB和深度数据，设计降噪的直方图过滤器来提取目标的3D位置。获得目标位置的3D测量值用于计算图八形轨迹的位置，方向和大小，我们使用Bernoulli Lemniscate近似。一旦近似被认为是足够精确的，可以通过观察值和估计之间的距离来测量，我们将计算一个拦截点，以将拦截器无人机直接放在入侵者的路径上。根据MBZIRC竞争期间收集的经验，我们的方法已在模拟和现场实验中得到了验证。我们的结果证实，我们已经开发了一个有效的视觉感知模块，该模块可以提取以足以支持拦截计划的精确性来描述入侵者无人机运动的信息。在大多数模拟遭遇中，我们可以跟踪和拦截比拦截器快30％的目标。在非结构化环境中的相应测试产生了12个成功结果中的9个。
translated by 谷歌翻译
低成本毫米波（MMWAVE）通信和雷达设备的商业可用性开始提高消费市场中这种技术的渗透，为第五代（5G）的大规模和致密的部署铺平了道路（5G） - 而且以及6G网络。同时，普遍存在MMWAVE访问将使设备定位和无设备的感测，以前所未有的精度，特别是对于Sub-6 GHz商业级设备。本文使用MMWAVE通信和雷达设备在基于设备的定位和无设备感应中进行了现有技术的调查，重点是室内部署。我们首先概述关于MMWAVE信号传播和系统设计的关键概念。然后，我们提供了MMWaves启用的本地化和感应方法和算法的详细说明。我们考虑了在我们的分析中的几个方面，包括每个工作的主要目标，技术和性能，每个研究是否达到了一定程度的实现，并且该硬件平台用于此目的。我们通过讨论消费者级设备的更好算法，密集部署的数据融合方法以及机器学习方法的受过教育应用是有前途，相关和及时的研究方向的结论。
translated by 谷歌翻译
检测有害的携带物体在智能监控系统中起着关键作用，例如，在机场安全中具有广泛的应用。在本文中，我们专注于使用低成本77GHz MMWVEAVE雷达的相对未开发的区域，用于携带物体检测问题。该建议的系统能够实时检测三类对象 - 笔记本电脑，手机和刀具 - 在开放的携带和隐藏的情况下，物体隐藏着衣服或袋子。这种能力是通过用于定位的初始信号处理来实现的，用于定位和生成范围 - 方位角升降图像立方体，然后是基于深度学习的预测网络和用于检测对象的多枪后处理模块。用于验证检测开放携带和隐藏物体的系统性能的广泛实验已经提出了一种自制雷达相机测试用和数据集。此外，分析了不同输入，因素和参数对系统性能的影响，为系统提供了直观的理解。该系统是旨在使用77GHz雷达检测携带物体的其他未来作品的第一个基线。
translated by 谷歌翻译
The management of cattle over a huge area is still a challenging problem in the farming sector. With evolution in technology, Unmanned aerial vehicles (UAVs) with consumer level digital cameras are becoming a popular alternative to manual animal censuses for livestock estimation since they are less risky and expensive.This paper evaluated and compared the cutting-edge object detection algorithms, YOLOv7,RetinaNet with ResNet50 backbone, RetinaNet with EfficientNet and mask RCNN. It aims to improve the occlusion problem that is to detect hidden cattle from a huge dataset captured by drones using deep learning algorithms for accurate cattle detection. Experimental results showed YOLOv7 was superior with precision of 0.612 when compared to the other two algorithms. The proposed method proved superior to the usual competing algorithms for cow face detection, especially in very difficult cases.
translated by 谷歌翻译