[發明專利]一種基于眼動追蹤的雷達動態目標標定方法及系統

有效

• 申請號: 201910180388.0
• 申請日: 2019-03-11
• 公開（公告）號: CN110033652B
• 公開（公告）日: 2021-06-04
• 發明（設計）人: 靳慧斌;胡占堯;霍百明;常銀霞
• 申請（專利權）人: 中國民航大學
• 主分類號: G08G5/00
• 分類號: G08G5/00;G06F3/01
• 代理公司: 濟南舜源專利事務所有限公司 37205
• 代理人: 王慶慶

本發明提供一種基于眼動追蹤的雷達動態目標標定方法及系統，包括：獲取雷達界面中航空器實時的地理坐標數據與屏幕坐標數據；獲取眼動注視點數據，在雷達界面中標定注視點靜態區域；建立地理坐標與屏幕坐標轉換模型，根據所述轉換模型標定動態目標區域。本發明實時監測管制員的眼部生理參數，將眼部測量數據與航空器實時位置信息擬合，標定雷達屏幕中動態目標，辨別管制員注意資源的分配，提升了對航空器指揮調配的及時性和可靠性。

技術領域

本發明涉及空中交通管制領域，尤其涉及一種基于眼動追蹤的雷達動態目標標定方法及系統。

背景技術

管制員作為空中交通管理系統中的重要職位，對飛機的可靠性、安全性和高效性起著至關重要的作用。隨著航空運輸事業的快速發展，空域內飛機數量急劇增加，形成復雜的空域環境?？罩薪煌ü苤茊T的工作壓力和工作負荷日益上升，管制員的注視轉移范圍因空域環境復雜程度的增加會縮小，有很大可能僅在部分航空器之間進行注視轉移、搜索信息，從而提升注意資源分配的不合理性。因此，準確識別并提取管制員工作中所關注的雷達具體目標區域，對確保空中管理運行工作的可靠性具有重要的實際意義。

目前，空中交通管制員通過手動標定方式對動態目標區域近進行標定，手動標定方式效率低下，影響航空器指揮調配的及時性和可靠性，不適用于當前復雜的空域環境。

發明內容

為了克服上述現有技術中空中交通管制員手動標定方式效率低下，影響航空器指揮調配的及時性和可靠性，本發明提供一種基于眼動追蹤的雷達動態目標標定方法，實時監測管制員的眼部生理參數，將眼部測量數據與航空器實時位置信息擬合，標定雷達屏幕中動態目標，辨別管制員注意資源的分配，提升了對航空器指揮調配的及時性和可靠性。

為達到此目的，本發明包括：

S1、獲取雷達界面中航空器實時的地理坐標數據與屏幕坐標數據；

S2、獲取眼動注視點數據，在雷達界面中標定注視點靜態區域；

S3、建立地理坐標與屏幕坐標轉換模型，根據所述轉換模型標定動態目標區域。

優選的，所述步驟S1中：

以雷達界面更新頻率為采樣周期，獲取雷達界面中航空器的地理坐標數據；

利用鼠標點擊所述雷達界面獲取相應航空器的屏幕坐標數據；

同一航空器的地理坐標數據與屏幕坐標數據一一對應存儲。

優選的，所述步驟S2中：

S201、根據預設注視時長，依據雷達界面的范圍獲取注視點數據并初步篩選注視點；

S202、根據預設標定窗口框取雷達界面中航空器所在區域位置數據，并將該區域內的注視點坐標數據以航空器所在坐標數據為原點進行標準化處理；

S203、將所述標準化處理后的注視點數據作為輸入參量，通過改進的具有噪聲的基于密度的聚類算法對注視點進行聚類形成注視點數據簇；

S204、對所述注視點數據簇利用凸包算法對其提取凸包頂點，相鄰凸包頂點連接構成目標區域。

優選的，所述步驟S201中：

對于不在雷達界面中的注視點，將其視為噪聲點進行刪除。

優選的，所述步驟S203中包括：

(1)輸入注視點樣本集；

(2)針對注視點樣本集中的每一個樣本點P，遍歷樣本集中除P之外的其他注視點，計算注視點與P的之間的距離；

(3)根據步驟(2)中的數據繪制K-dist曲線，獲取圖像拐點縱坐標K1；對K-dist曲線圖像進行擬合，獲取擬合函數極值點橫坐標K2；