Интеграция эффекта кошачьего глаза и глубокого обучения для обнаружения целей на низкой высоте

Bin ZHOU ,  

Weiming WANG ,  

Ning YAN ,  

Linlin ZHAO ,  

Chuanzhen LI ,  

Abstract

В статье рассматривается насущная потребность в обнаружении низколетящих, медленных и малых (LSS) беспилотных летательных аппаратов (БПЛА) в сложных и критических условиях, предлагается активный метод обнаружения целей на низкой высоте, основанный на эффекте кошачьего глаза. Система обнаружения включает управляющий модуль, лазерный излучающий компонент, кооптический панорамный сканирующий оптический механизм, компонент приёма эха, детектирование целей и визуализационную обработку для достижения обнаружения малых целей. Источник света излучается ближним инфракрасным лазером, а сканирующий оптический путь реализован с использованием микросистемных зеркал (MEMS) и сервомеханизмов. Сигнал эха принимается лавинным фотодиодом (APD) и модулем обнаружения целей, который захватывает отражённый сигнал и информацию о расстоянии. Программное обеспечение для обнаружения интегрирует локальный пирамидальный механизм внимания (LPA) и полевую пирамидальную сеть (FPN) через алгоритм идентификации микролинз БПЛА. Оно устраняет ложные срабатывания с помощью SKNet21 и использует APD для сбора интенсивности эха и времени полёта, что снижает уровень ложных тревог. Результаты демонстрируют реализуемость предлагаемого метода обнаружения целей, достигающего среднюю точность 0,809 при пересечении по объединению (IoU) 0,50, среднюю точность 0,324 при IoU от 0,50 до 0,95 и пропускную способность 49,8 гигафлопс (GFLOPs), что указывает на возможность решения текущих ограничений в обнаружении целей LSS.

Keywords

Обнаружение на низкой высоте;Оптическое обнаружение;Эффект кошачьего глаза;SKNet21;Локальное пирамидальное внимание;Средняя точность

READ MORE