機(jī)場(chǎng)近空復(fù)雜環(huán)境異物監(jiān)測(cè)及預(yù)警方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種機(jī)場(chǎng)近空環(huán)境監(jiān)測(cè)及預(yù)警方法，屬于機(jī)場(chǎng)安全防護(hù)相關(guān)【技術(shù)領(lǐng)域】。包括如下步驟：(1)對(duì)機(jī)場(chǎng)凈空進(jìn)行掃描，獲取初始圖像信息；(2)對(duì)步驟(1)中獲取的機(jī)場(chǎng)跑道圖像特征分析，得到待測(cè)區(qū)域；(3)機(jī)場(chǎng)跑道背景建模；(4)圖像邊緣檢測(cè)；(5)若步驟(4)中圖像邊緣檢測(cè)結(jié)果為1，則判斷機(jī)場(chǎng)近空存在異物，進(jìn)行預(yù)警提示；若圖像邊緣檢測(cè)結(jié)果為0，則判斷機(jī)場(chǎng)近空不存在異物，屬于安全范疇，無(wú)需預(yù)警。本發(fā)明方法利用飛行間隙(著陸前)，自動(dòng)進(jìn)行機(jī)場(chǎng)區(qū)周邊環(huán)境的凈空掃描，及時(shí)發(fā)現(xiàn)風(fēng)箏、氣球、超高吊車等空中障礙，較人工目視不僅增加了頻度，發(fā)現(xiàn)能力更是得到大幅提升。
【專利說明】機(jī)場(chǎng)近空復(fù)雜環(huán)境異物監(jiān)測(cè)及預(yù)警方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種機(jī)場(chǎng)近空環(huán)境監(jiān)測(cè)及預(yù)警方法，屬于機(jī)場(chǎng)安全防護(hù)相關(guān)【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)行機(jī)場(chǎng)環(huán)境監(jiān)測(cè)及預(yù)警的方法主要通過信號(hào)員和值班人員使用望遠(yuǎn)鏡瞭望，初略觀測(cè)機(jī)場(chǎng)上空的鳥群、低空云層以及跑道停機(jī)坪、機(jī)場(chǎng)周邊的風(fēng)箏、漂浮物、超高建筑及施工塔吊等具有潛在威脅的異常物體，由于觀測(cè)視角大、范圍廣，復(fù)雜環(huán)境下經(jīng)常有忽略視角、判斷不及時(shí)等問題，存在安全隱患。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了解決上述存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種適用于各型飛機(jī)近場(chǎng)飛行時(shí)機(jī)場(chǎng)近空復(fù)雜環(huán)境異物監(jiān)測(cè)及預(yù)警的方法。該方法通過對(duì)飛行近空區(qū)域不定時(shí)的掃描，進(jìn)行空中異物檢測(cè)，并快速準(zhǔn)確的對(duì)異物進(jìn)行識(shí)別，分析潛在的威脅并預(yù)警。
[0004]本發(fā)明目的是通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:機(jī)場(chǎng)近空復(fù)雜環(huán)境異物監(jiān)測(cè)及預(yù)警方法，其特征在于:包括如下步驟:
[0005](I)對(duì)機(jī)場(chǎng)凈空進(jìn)行掃描，獲取初始圖像信息； [0006](2)對(duì)步驟(1)中獲取的機(jī)場(chǎng)跑道圖像特征分析:對(duì)原始圖像進(jìn)行區(qū)域分割，得到待測(cè)區(qū)域，將待測(cè)區(qū)域定位在較小的周圍內(nèi)，對(duì)原始圖像的區(qū)域分割可提高目標(biāo)檢測(cè)算法的效率；
[0007](3)機(jī)場(chǎng)跑道背景建模:進(jìn)行區(qū)域分割后場(chǎng)景采用中值濾波法進(jìn)行背景建模，獲得了運(yùn)動(dòng)前景；
[0008](4)圖像邊緣檢測(cè):采用圖像邊緣檢測(cè)算法，最優(yōu)化數(shù)值方法，以適應(yīng)信噪比低，復(fù)雜度高，光照條件不均的實(shí)際應(yīng)用圖像；
[0009](5)若步驟(4)中圖像邊緣檢測(cè)結(jié)果為1，則判斷機(jī)場(chǎng)近空存在異物，進(jìn)行預(yù)警提
示(干預(yù))；若圖像邊緣檢測(cè)結(jié)果為0，則判斷機(jī)場(chǎng)近空不存在異物，屬于安全范疇，無(wú)需預(yù)
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目O
[0010]所述步驟(3)中機(jī)場(chǎng)跑道背景建模過程中，運(yùn)用的低通濾波算法公式如下:
【權(quán)利要求】
1.機(jī)場(chǎng)近空復(fù)雜環(huán)境異物監(jiān)測(cè)及預(yù)警方法，其特征在于:包括如下步驟: (1)對(duì)機(jī)場(chǎng)凈空進(jìn)行掃描，獲取初始圖像信息； (2)對(duì)步驟(1)中獲取的機(jī)場(chǎng)跑道圖像特征分析:對(duì)原始圖像進(jìn)行區(qū)域分割，得到待測(cè)區(qū)域； (3)機(jī)場(chǎng)跑道背景建模:進(jìn)行區(qū)域分割后場(chǎng)景采用中值濾波法進(jìn)行背景建模，獲得了運(yùn)動(dòng)前景； (4)圖像邊緣檢測(cè):采用圖像邊緣檢測(cè)算法，最優(yōu)化數(shù)值方法，以適應(yīng)信噪比低，復(fù)雜度高，光照條件不均的實(shí)際應(yīng)用圖像； (5)若步驟⑷中圖像邊緣檢測(cè)結(jié)果為1，則判斷機(jī)場(chǎng)近空存在異物，進(jìn)行預(yù)警提示；若圖像邊緣檢測(cè)結(jié)果為O，則判斷機(jī)場(chǎng)近空不存在異物，無(wú)需預(yù)警。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)場(chǎng)近空復(fù)雜環(huán)境異物監(jiān)測(cè)及預(yù)警方法，其特征在于:所述步驟(3)中機(jī)場(chǎng)跑道背景建模過程中，運(yùn)用的低通濾波算法公式如下:
N -1 Bk= Σ ail ki=0 K -1 其中，對(duì)某位置的像素點(diǎn)，取當(dāng)前幀及之前N-1幀圖像像素值的中值，作為當(dāng)前幀圖像的背景像素值，即 為: I =f(bn_j +LlM±llkJ-(x -bn_,)

-b?-1
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)場(chǎng)近空復(fù)雜環(huán)境異物監(jiān)測(cè)及預(yù)警方法，其特征在于:所述步驟(4)圖像邊緣檢測(cè)算法為:通過對(duì)邊緣圖像中各邊緣像素點(diǎn)進(jìn)行分析和邊緣細(xì)化，依據(jù)數(shù)字圖像像素排列的特點(diǎn)，與進(jìn)行原始圖像像素點(diǎn)比較分析處理，當(dāng)像素點(diǎn)P U，y)不滿足式算法(I)和(2)時(shí)，就認(rèn)為不滿足匹配值條件，需要進(jìn)行分割處理； 所述的算法⑴:
(Max (bx (x, y), b5 (x, y))≥(Max (b3 (x, y), b7 (x, y)) & (S (x, y-1) < S(x, y)&S(x, y) >(S(x, y+1))
(Max (b2 (x, y)，b7 (x, y))≥(Max (bx (x, y), b5 (x, y)) & 算法 2 所述的算法(2) 令T1≥T2,那么X，y對(duì)于X e [I, m]y e [I, η],其中圖像平面Ω為mXn 1)判定像素P(x, y)為邊緣點(diǎn)，令 E(x, y) = I, S(x, y) e (T1XT0, + )和(x,y) e (T2XT0T1XT0) 2)判定像素P(x，y)不是邊緣點(diǎn)，令E(X，y) = O, else。
【文檔編號(hào)】G06T7/20GK104021557SQ201410265776
【公開日】2014年9月3日 申請(qǐng)日期:2014年6月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月13日
【發(fā)明者】王小凌, 朱德成, 侯宇杰 申請(qǐng)人:沈陽(yáng)飛機(jī)工業(yè)（集團(tuán)）有限公司