[發明專利]基于生物視覺的機場跑道異物檢測方法、系統及介質

在審

• 申請號: 201910600355.7
• 申請日: 2019-07-04
• 公開（公告）號: CN110363128A
• 公開（公告）日: 2019-10-22
• 發明（設計）人: 項鳳濤;孟祥林;張萬鵬
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍國防科技大學
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06K9/38
• 代理公司: 湖南兆弘專利事務所(普通合伙) 43008
• 代理人: 譚武藝

本發明公開了一種基于生物視覺的機場跑道異物檢測方法、系統及介質，針對機場跑道異物檢測，本發明基于生物視覺的機場跑道異物檢測方法通過讀取視頻圖像I，對視頻圖像I基于生物視覺理論提取顯著圖S，對顯著圖S進行二值化處理，判定二值化處理后的顯著圖S中的各個連通區域作為檢測到的異物。本發明運用生物視覺原理，結合顯著性檢測模型進行異物的初步檢測，達到了比較理想的效果，可有效檢出分辨率低的小目標(比如螺絲釘、螺絲帽、墊圈等)。

技術領域

本發明涉及機場跑道異物檢測技術，具體涉及一種基于生物視覺的機場跑道異物檢測方法、系統及介質。

背景技術

飛機的起飛降落對跑道有著極其嚴苛的要求，鑒于飛機和其他保障車輛頻繁使用跑道，導致跑道不斷受到類似坑洼的損傷，也會由于飛機起降，尾流和其他振動原因產生脫落的異物，FOD對飛行器的損害一直存在，但卻沒有受到和實際飛行事故同樣的重視。很多事例表明，機場跑道面上的外來物可以很容易被吸入到發動機中，導致發動機失效，碎片也會堆積在機械裝置中，影響起落架、機翼等設備的正常運行，不僅會損壞飛機和奪去寶貴的生命，而且還伴隨著巨大的經濟損失。

機場跑道異物FOD(Foreign Object Debris)，是泛指可能損傷航空器或系統某種外來的物質、碎屑或物體。FOD的種類許多，典型的有：金屬器件(螺帽、螺釘、墊圈、釘子、保險絲等)、機械工具、飛行物品(私人物品、鋼筆、鉛筆、紐扣等)、橡膠碎片、塑料制品、混凝土瀝青碎塊(石頭、沙子、冰渣等)、紙制品、動植物等。

目前，國內大多數機場跑道檢查工作主要靠道面巡查人員進行人工完成，在道面巡查時將關閉跑道，這使得航班通行能力不僅效率低、可靠性差，受環境和人疲勞度影響，人工排查也是不完全可靠的，而且占用了寶貴的跑道使用時間。

飛機起降跑道異物檢測系統是根據機場跑道長度與寬度，選擇具體受檢道面關鍵位置，在跑道一側分區域安裝前端探測系統設備，在所需高度的塔架上，將多傳感器一體化監控前端及相應伺服裝置共同安裝于跑道側面固定架(或跑道燈)上，前端多傳感器探測系統將異物位置信息傳送給監控系統顯示端，監控系統根據位置調整云臺和角度、焦距和光圈等，對異物進行跟蹤監測拍照，并進行智能分析處理后，將相關信息發送給主控系統供主控系統分析處理，并將檢測到的異物信息上傳到指揮中心，同時發出報警提示。目前世界上較為典型的有英國開發的Tarsier系統、以色列開發的FODetect系統、新加坡開發的iFerret系統和美國開發的FOD Finder系統，如圖所示。Tarsier系統、FODetect系統、FODFinder系統采用毫米波雷達探測為主、視頻圖像識別技術為輔的手段來探測FOD；iFerret系統只采用視頻圖像識別技術進行FOD的探測。基于雷達技術的系統對顏色沒有反應，而基于視頻圖像識別技術的系統能對顏色和光照對比度產生反應。