面向深蓝！西北工业大学团队借助昇腾 AI，打造海面落水目标智能机载搜寻系统

2020 年一部《紧急救援》电影，将海上搜救这项极具挑战的工作首次带到观众面前。当前国家要推进海上一带一路的建设，发展海洋经济，建设海洋强国，我们迫切需要建立健全海上救助体系，其中海上搜救是重中之重，将为推动我国海洋经济持续健康发展、实现从海洋大国向海洋强国的转变提供强有力的支撑。

然而在茫茫大海中，落水人员往往由于远离海岸线，救援窗口短，无形中加大了搜救难度，所以如何高效、安全、准确地找到目标，是成功救助落水人员的关键。

来自西北工业大学的无人系统智能感知与协同团队凭借着西工大在航海与无人系统方面的特色学科优势，在海上搜寻领域积累了丰富的理论知识和实践经验。团队聚焦于在恶劣气象及高海况环境下海上落水目标搜寻难的问题，设计并研发了 “针对海上落水目标的机载智能搜寻系统”。

基于此成果，团队在日前举办的第八届“互联网+”大学生创新创业大赛的产业命题赛道上一举夺得全国银奖！这不仅为团队未来赢得了更多的发展机会，也为学校争得了荣誉。

系统解决方案简介

该解决方案的主要亮点如下：

1. 构建面向复杂气候及海况环境下的海上弱小目标高鲁棒性检测算法框架，克服了海上落水目标检测的技术性难题，例如海上成像质量差、目标特征微弱、跟踪定位不准等。针对海上图像成像质量差、画面抖动等问题，设计了时序图像质量增强算法，提高画面对比度，降低模糊，使图像特征更加显著；针对海上弱小目标识别难的问题，构建了融合多尺度信息的目标识别算法，能够对单幅图像中像素占比 0.01%的极微弱物体进行有效识别；针对因海浪波动导致目标时隐时现、跟踪定位不稳定等问题，提出了基于 N 重伯努利的目标跟踪滤波算法。

2. 硬件设计上充分考虑无人机载平台所需的小体积、低功耗等特点。为了发挥昇腾 CANN 的异构计算架构优势，对算法框架中的部分处理环节通过 TBE 算子开发提高计算性能，并结合 FPGA 实现在机载边缘模块上的数据实时处理要求。

团队成员在实验室进行模拟测试

命题发布后，团队成员和指导教师多次进行实地调研与测试，经常与海上搜救相关的一线单位、机构进行深入交流，并多次邀请一线的海上救援人员分享个人搜救经历。在密切交流与研讨中不断优化方案，凝练技术，满足需求，逐步形成助力海上搜救体系服务国家海洋战略的团队愿景，极大推动了最终解决方案的落地优化。

团队成员进行现场实地的系统测试

在系统的整个研发过程中，团队多次邀请昇腾领域的技术专家到实验室进行交流与指导。通过多次线上、线下技术分享，团队深刻理解了昇腾 AI 基础软硬件平台的性能优势，实现了模型算法与昇腾 AI 的极大契合，大幅提高了模型的开发效率与表现性能。

该成果不仅突显了西工大在“无人系统+航海”交叉学科领域的竞争力，也展现了该团队在洞察国家重大战略需求上的敏锐性与服务于国家战略的专业性。

团队成员们始终相信，全国银奖只是一个开始，今后他们将继续不忘初心，砥砺前行。长风破浪会有时，直挂云帆济沧海！