本发明涉及一种无人机观测目标再搜寻方法，还涉及到一种飞行器观测目标再搜寻方法、水中航行器观测目标再搜寻方法及图像对象矢量化匹配方法、一种图像对象主要特征匹配方法、一种易再搜寻位置的形成方法、一种收集信息的方法。
背景技术：
无人机挂载图像摄录设备在空中观测目标非常方便，不受道路等条件的限制，在城乡有人及有路的区域使用非常实用，然而在山区、林区、沙漠、戈壁、荒漠等无人区、无法观测到公路等人为设施的地区即使观测到目标，要准确定位到目标实现离开目标后可以再搜寻到目标在很多情况下是非常困难的，而无人机的飞行时间是非常有限的要一直盯着目标需要进行接力，另外有时要搜寻多个目标不可能一直跟在一个目标上而需要离开去搜寻另一个目标，所以对于已观测到的目标离开后实现再搜寻这在现实工作中是有需求的，而造成首先离开目标后难以再搜寻到原已搜寻到的目标的原因主要有定位不准、地图不精确、参照物难找。一是定位不准，无人机自身的定位首先实有误差的，无论采用GPS还是北斗等，另外无人机在空中，目标在下面（地面或水中），相隔相当大的距离，所以更难定位。二是地图不精确，山区、林区、沙漠、戈壁、荒漠等区域山头、山凹、沙丘等几乎在地图上都没有标注，这给定位也带来不少困难。三是辅助定位的参照物难找，在山区、林区、沙漠、戈壁、荒漠等无人区、无法观测到公路等人为设施的地区无法找到有效的参照物，高空看起来都差不多，这就给定位难上加难。而在城乡有人及有路的区域使用之所以一般能够实现已观测目标的再搜寻就是因为后面两个问题地图不精确、参照物难找在此种情形不存在，所以一般都能实现目标的定位再搜寻。
技术实现要素：
本发明的无人机观测目标再搜寻方法，就是利用图像包括通过图像匹配等方法来实现已观测目标的再搜寻，较好的解决了一些特定条件的区域难以对已观测目标实现再搜寻的问题，具体技术方案如下：
无人机在空中观测到目标后，记录下自身位置和观测方位的同时摄录下包含该目标在内的图像，记下自身位置就是实现自身的定位，以便下次再搜寻时能够再回到这个位置，这个位置可以是用三维坐标表示的位置如经纬度加海拔高度，该三维坐标可以都是从无人机的定位模块获得的，也可都是从无人机所携带观测设备的定位模块（定位模块在挂载的观测设备上）获得的，该三维坐标中也可以只有经纬度是从无人机的定位模块获得的而海拔高度是由所携带的海拔测量（可以是无人机直接携带也可以是挂载的观测设备上）装置获得的，同样也可以只有经纬度是从无人机所携带观测设备的定位模块获得的而海拔高度是由所携带的海拔测量装置获得的；这个位置也可以是用二维坐标表示，如经纬度，因为民用的GPS模块等定位模块一般只能获得经纬度信息，高度则靠估计。观测方位可以是用三维空间的方向表示的观测方位，也可以是与水平方向的夹角是固定的而只需用二维平面的方向表示的观测方位；记录下摄录设备的观测方位有利于再次搜寻。也可在摄录图像之前在不丢失该目标的前提下飞到可同时摄录下到易辨认可参照物的合适位置再记录下自身位置和观测方位并摄录下包含该目标及易辨认可参照物在内的图像，还可保持无人机位置不变而改变观测方位再摄录下包含该目标或不包含该目标但包含其它易辨认可参照物在内的其它图像并记录下观测方位，这就相当于拍下该位置的全景图像，更方便定位；在前面基础上还可将该目标以及上述易辨认可参照物在上述图像上的位置记录下来，如果同时使用地图一般是地图，还可在对应的地图上进行标记，记下该目标以及上述易辨认可参照物在地图上所处的位置以便再搜寻，由于背景技术中提到过已有的地图不精确，所以这个地图最好是根据航拍绘制的最新地图，可以在地图上有可能用到的山峰山坳等先进行编号标注。易辨认可参照物可以为易辨认的某处地形、地貌、建筑物、构筑物、某植物个体、前述对象的特定组合、前述对象的特定部分、前述对象的投影（即在太阳光、月光或其它光照条件下所形成的阴影，后同）、前述对象的特定组合的投影、前述对象的特定部分的投影，在使用为投影的易辨认可参照物时应同时应记录下摄录的时间（如某年某月某日某个时刻）或条件（如光源在哪里）；上述前述对象的特定组合可以为前述对象同种对象的特定组合、前述对象不同种的特定组合、前述对象同种及不同种的特定组合。上述易辨认可参照物是摄录前主动采取措施而形成的，即人为形成的而非本来就有的，该措施可以使某处地形、地貌、建筑物、构筑物、某植物个体、前述对象的特定组合、前述对象的特定部分附着特定颜色颜料、荧光剂、反光材料、特定醒目标记物、发光物、发烟物中一种或者其组合从而使之具有易辨认的特性，可以进一步明确该种易辨认可参照物和观测目标的位置关系为重合关系、邻近关系或者包含关系，自然的易辨认可参照物不一定和观测目标具有某种特殊的位置关系，而人为的易辨认可参照物可以使之和观测目标具有某种特殊的位置关系。上述人为创制易辨认可参照物的方法可以单独构成一种易再搜寻位置的形成方法，其完整的技术方案为：使已知与该位置明确的位置关系的某处地形、地貌、建筑物、构筑物、某植物个体、前述对象同种对象的特定组合、前述对象不同种的特定组合、前述对象同种及不同种的特定组合或前述对象的特定部分附着特定颜色颜料、荧光剂、反光材料、特定醒目标记物、发光物或发烟物，可以进一步明确该位置关系为重合关系、邻近关系或包含关系。
完成上述观测目标动作后，通过相同或不同的无人机再搜寻该目标时，先飞到所记录的位置，然后调整观测方位到原摄录的包含该目标的图像的观测方位然后按记下的该目标在图像中的位置搜寻该目标，这是最老套的方法，如果位置方位大体没有问题且目标易找那么这样就行了。如果没有搜寻到则将该图像和当前摄录的图像进行匹配，也可先将当前摄录的图像拟合到地图中然后两者再进行匹配若匹配成功则按图索骥搜寻该目标（当前摄录的图像拟合到地图中可以是先矢量化后再与地图进行拟合，因为地图一般是矢量化的），若匹配不成功则调整观测方位再匹配，还可将用于匹配的图像拓展到原摄录的其它包含该目标在内的图像再匹配，也可围绕该位置在可能的定位误差范围内变动无人机的位置（前面都是无人机位置相对固定）再匹配直至匹配成功则按图索骥搜寻该目标，在前面基础上还将用于匹配的图像拓展到原摄录下的其它不包含该目标但包含易辨认可参照物在内的图像再匹配若匹配成功则根据记录下的此图像观测方位与记录的原摄录的包含该目标在内的图像的观测方位差异并调整至此该原摄录的包含该目标在内的图像所记录的观测方位然后则按图索骥搜寻目标。按图索骥是根据匹配成功的原摄录的包含该目标在内的图像所记录的该目标在该图像中位置在当前摄录的图像的相应位置搜寻该目标或是先根据匹配成功的原摄录的包含易辨认可参照物在内的图像所记录的该易辨认可参照物在该图像中位置在当前摄录的图像的相应位置搜寻该易辨认可参照物然后再根据该易辨认可参照物与该目标的位置关系搜寻该目标。原摄录的图像和当前摄录的图像进行匹配时先匹配易辨认可参照物然后再匹配其它，也可仅匹配易辨认可参照物，找到关键的定位参考依据就可以了。原摄录的图像和当前摄录的图像进行匹配时上述图像中易辨认可参照物可以先矢量化成图形后再进行相互匹配，对于图形来说矢量化后更好进行匹配，可以进一步明确两个不同图像中的对象经匹配两者匹配度不低于阀值的则是匹配成功，该阀值可以是50%、60%、66.6%、70%、75%、80%、83.3%、90%、95%或100%，因为匹配的目标不多所以不需要太精确的匹配，有时大致差不多即可。本措施可以单独构成一种图像对象矢量化匹配方法，其完整的技术方案是：将图像中包含的易辨认的某处地形、地貌、建筑物、构筑物、某植物个体、前述对象的特定组合、前述对象的特定部分、前述对象的投影、前述对象的特定组合的投影或前述对象的特定部分的投影矢量化成图形后再进行匹配，可进一步明确前述对象的特定组合为前述对象同种对象的特定组合、前述对象不同种的特定组合或前述对象同种及不同种的特定组合；还可在前面基础上进一步明确在进行上述矢量图形匹配时匹配度不低于阀值的则是匹配成功，并可或进一步明确该阀值是50%、60%、66.6%、70%、75%、80%、83.3%、90%、/95%或100%，详细说明参考前文，这里不再赘述。匹配可以仅仅匹配主要特征，比如匹配是否为具有特定颜色、会发出荧光、会反光、具有特定醒目标记物、会发光、发烟等特征，这些特征本是人为造成的，一般具有独特性，所以符合即匹配成功。上述主要特征匹配方法可以单独作为一种图像对象主要特征匹配方法的技术方案，完整的技术方案是：匹配图像中包含的易辨认的某处地形、地貌、建筑物、构筑物、某植物个体、前述对象同种对象的特定组合、前述对象不同种的特定组合、前述对象同种及不同种的特定组合或前述对象的特定部分时仅匹配主要特征，可以进一步明确所述匹配主要特征为确定是否为某特定颜色、确定是否会发出荧光、确定是否会反光、确定是否具有某特定特定醒目标记物、确定是否会反光或确定是否会发烟；在前面基础上可以进一步明确主要特征相符的即为匹配成功，还可进一步明确所述匹配为人工匹配，因为上述特征比较适合人工匹配。上述匹配可以是人工进行匹配也可以是自动进行匹配，还可是两者的结合，有些特征适合人工进行匹配，比如前面提到的那些主要特征，不过自动匹配则效率高，在图像匹配量比较大时适合采用；匹配就是图像的比对识别，这里是原来摄录的图像和当前摄录的图像的比对识别，用以确认当时的位置。
把上述无人机观测目标再搜寻方法的技术方案中至少其中一次所用无人机替换为其它飞行器，或进一步明确所述其它飞行器为热气球、氢气球、氦气球、有人驾驶直升机、有人驾驶滑翔机、有人驾驶螺旋桨飞机或有人驾驶喷气机，则构成一种飞行器观测目标再搜寻方法，也就是说本方法不仅适用于无人机，也适用于其它飞行器观测目标再搜寻。
可将上述方法中无人机及其它飞行器替换为水中航行器，既可是水面航行器如渔船、货轮、科考船、测量船、军舰、浮标，也可是可水下航行器如潜艇、深潜装置，观测的目标则替换为水中目标，可以是水面目标（无人机及其它飞行器观测的目标也可以水面目标，不过一般是地面目标）、水底目标，也可以是悬浮在水面和水底之间的目标，水中航行器是在水面和/或水面以下航行同时所摄录的图像为水底图像或同时具有水底和陆上的图像；水底的图像和地面的图像类似，易于定位。
前述易再搜寻位置的形成方法的技术方案可以进行调整，将其中的“使已知与该位置明确的位置关系的某处地形、地貌、建筑物、构筑物、某植物个体、前述对象同种对象的特定组合、前述对象不同种的特定组合、前述对象同种及不同种的特定组合或前述对象的特定部分附着特定颜色颜料、荧光剂、反光材料、特定醒目标记物、发光物或发烟物”替换为“使已知与该位置明确的位置关系的某处地形、地貌、建筑物、构筑物、某植物个体、前述对象同种对象的特定组合、前述对象不同种的特定组合、前述对象同种及不同种的特定组合或前述对象的特定部分附着可以产生特定声音的物体、可以产生特定气味的物体和/或可以产生无线电信号的物体”，替换后这种易辨认则不是通过视觉来辨认而是通过听觉、嗅觉及无线通信方式来辨认，所以匹配时就不是图像匹配了，而是相应的声音匹配、气味匹配及无线通信匹配。在前面基础上，上述特定声音可以为人耳可以听到的声音，也可以为人耳不可以听到的声音如次声波；上述特定气味可以为普通人可以闻出的气味，也可以为普通人不能闻出但经训练的动物如警犬可以闻出的气味；上述可以产生无线电信号的物体可以为无需激活不间断产生无线电信号的物体如不间断产生无线电信号的发报机，也可以为无需激活间断产生无线电信号的物体如约定时间产生无线电信号的发报机，也可以为需激活才不间断产生无线电信号的物体如需激活才能不间断产生无线电信号的发报机，也可以为需激活才间断产生无线电信号的物体如需激活才能间断产生无线电信号的发报机，也可以为需激活才产生指定次数无线电信号的物体如需激活才能产生指定次数无线电信号的发报机下次要发报还需激活，也可以为采用了RFID的物体读一次发送一次无线电信号；上述采用了RFID的物体，其收集的全部或部分信息也可存储在RFID中，该RFID可以为无源RFID，无须电源寿命更长，上述存储的信息可以是以加密形式存储的，这样更安全，这些信息可以通过该RFID相应的阅读装置来读取存储在RFID中的信息，可以进一步明确该RFID相应的阅读装置必须能够通过该RFID的验证，阅读器发出读信号时带有验证的内容，RFID只有在阅读器能够通过验证的情况下才将自身保存的全部或部分信息发送出去，防止被没有通过验证的阅读器误读、盗读或被检测出被发现等，也可以是根据通过验证的情况有选择的全部或部分信息发送出去即不同的验证结果发送的信息可能不同，阅读器只有通过验证才能将上述存储的信息才能全部或部分被其读取，当然这时其它可以扑捉信号的装置也可以读取这时信息就需要采取措施如加密，上述可以对阅读器进行验证的RFID也是一种全新的RFID。
从上面的方法中可以提炼出一种收集信息的方法，其技术方案是：
将能够收集信息同时可以产生无线电信号以发送出部分或全部所收集的信息但需激活才不间断产生无线电信号的物体、需激活才间断产生无线电信号的物体、需激活才产生指定次数无线电信号的物体或采用了RFID的物体放在可收集信息的位置，平时不主动产生无线电信号但激活后可产生无线电信号以将部分或全部所收集的信息发送出，这样该物体可以减少消耗能量以及被发现的可能性。上述物体可以通过吸收电磁波以获取能源，也可以通过吸收外界的声波以获取能源，也可以通过吸收外界的震动能以获取能源，也可以通过吸收外界的热能以获取能源，也可以通过吸收太阳能以获取能源或通，也可以吸收外界的风能以获取能源，这样比较节能，在某些情况下可以减少被发现的可能性。上述采用了RFID的物体，其收集的全部或部分信息也存储在RFID中或进一步明确所述RFID为无源RFID或进一步明确上述存储的信息是以加密形式存储的；可以进一步明确是通过该RFID相应的阅读装置来读取存储在RFID中的信息或进一步明确该RFID相应的阅读装置必须能够通过该RFID的验证上述存储的信息才能全部或部分被其读取，参考前文相关叙述这里不再赘述。
本发明提供的无人机观测目标再搜寻方法，无人机在空中观测到目标后，记录下自身位置和观测方位的同时摄录下包含该目标在内的图像或包含该目标及易辨认可参照物在内的图像，通过相同或不同的无人机再搜寻该目标时，先飞到所记录的位置，然后调整观测方位到所记录的原观测方位然后按图索骥搜寻该目标，如果没有搜寻到则将该图像和当前摄录的图像进行匹配若匹配成功则按图索骥搜寻该目标，若匹配不成功则调整观测方位、位置及拓展到原摄录的其它图像再匹配直至匹配成功则按图索骥搜寻该目标。本方法可以在没有地图及地图不精确的情况下，实现原已观测到目标不丢失，特别适合野外及无人区的观测接力。本方法还可拓展到水中航行器对水中目标的观测接力。
具体实施方式
实施例1
一种无人机无人机观测目标再搜寻方法在山林区搜索犯罪嫌疑人的应用
某重大犯罪嫌疑人实施恶性杀人行为后逃入深山老林，其野外生存能力很强，光靠围山等其出来一个警力消耗太大而且不一定能否截到，因此决定采用无人机通过红外摄像机进行搜索。经过一个星期的搜索搜到终于该目标，由于林木茂密无法肉眼直接观测目标，所以找一个易辨认可参照物如突出的一个岩石也可人为创制一个参照物如在目标附近喷洒红色颜料，然后拍照，记下无人机位置（通过GPS模块获取的经纬度信息和通过海拔高度测量设备获取的海拔高度）和拍照装置的观测方位，并记下观测到的目标及岩石在其中的位置返航后，第二架无人机再搜寻观测目标，因为无人机巡航时间有限，必须回来让第二架再搜寻。第二架无人机先飞到原来的位置，并特征到当时的观测方位，然后按原观测到的目标及岩石在其中的位置搜寻目标。如果没有找到则进行图像匹配，过程中可以调整无人机位置（在定位误差范围内调整）及观测方位，直至匹配成功，然后再按图索骥。