无人机搭载红外成像、热成像和彩色摄像头,再结合人工智能系统对采集到的数据进行分析,正在为应急响应和搜救行动提供新工具。这一实验系统能够在荒野等复杂环境中,帮助救援人员更精准地确定失踪者位置,并初步判断其是否受伤以及是否仍然存活。
在野外迷路或受伤的人,往往可能被困数日。传统搜救通常依靠无人机在空中搜索失踪者或其活动痕迹。我和同事们在肯尼索州立大学实验室研制了一种小型无人机,可以自主飞行并执行网格化搜索任务。无人机会将实时视频和图像回传至地面站,由搜救队员进行监控和操作。
当人工智能系统在画面中检测到疑似人员目标时,会进一步分析图像,判断该人是站立还是躺卧。系统会对人体进行分割,识别头部和身体姿态,然后重点锁定额头区域。从多种成像数据中逐像素提取额头温度信息,估算出额头温度。我们已有两篇相关论文被美国航空航天学会2026年航空论坛会议接收,详细介绍了这些研究结果。
在此基础上,人工智能模型会评估该人是清醒还是昏迷,并识别异常温度特征,这些特征可能与热应激、体温过低、其他生理异常甚至死亡相关。这类信息对现场搜救队制定救援方案极为关键。
在我们开展的多次实地试验中,该系统对研究团队志愿者头部温度的测量,在不同环境和条件下都表现出较好的一致性和稳定性。
重要性
对失踪人员进行快速、准确的定位,是成功救援的前提。随着时间推移,失踪者的生存概率会急剧下降。
配备人工智能的无人机可以显著提升搜救效率,相比单纯依靠人员徒步搜索更具优势,尤其是在恶劣天气、地形复杂或植被茂密的区域。如果救援人员在抵达前就能大致了解失踪者是清醒还是昏迷,也能更有针对性地准备医疗和救援装备。这项技术有潜力挽救更多生命。

其他相关研究
目前搜救队已经广泛使用各类无人机,但在浓密植被、恶劣天气条件下,或当失踪者躺倒、昏迷时,传统系统往往难以准确识别人类目标。我们开发的基于人工智能的识别与分析技术,正是为了解决这些识别难题。
未来,更轻便且性能更高的传感器将进一步提升无人机在夜间、雨天以及穿透浓密植被方面的能力,从而增强我们和其他团队的搜救系统表现。研究人员也在探索基于人工智能的声音识别技术,用于捕捉求救呼喊;开发更先进的热成像技术,以强化夜视能力;以及研制可作为“第一响应者”的自主无人机。
此外,还有团队正在研发可携带较重载荷(如救生浮具)、最长可连续飞行约14小时,或能进行实时地面三维映射的无人机平台。
未来计划
我们的下一步目标之一,是让多架无人机实现协同自主飞行,自动分工并协调执行搜救任务,以覆盖更大范围的区域,潜在搜索面积可达数百平方英里。
同时,我们也在设计一款更大型的无人机平台,计划其最大载荷可达110磅(约50公斤),并能持续飞行约一小时,用于运送救援物资或专业设备。
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