[發(fā)明專利]一種機(jī)場(chǎng)跑道外來(lái)物檢測(cè)雙目立體系統(tǒng)和檢測(cè)方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810411969.6
• 申請(qǐng)日: 2018-05-03
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108876899A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-11-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 葉德茂;張振嶺;張強(qiáng);王旺球;劉圓;徐志遠(yuǎn)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)船舶重工集團(tuán)公司第七一三研究所
• 主分類號(hào): G06T17/00
• 分類號(hào): G06T17/00;G06T7/593;G06T7/80
• 代理公司: 鄭州中原專利事務(wù)所有限公司 41109
• 代理人: 霍彥偉

一種機(jī)場(chǎng)跑道外來(lái)物檢測(cè)雙目立體系統(tǒng)和檢測(cè)方法，包括連接在中心腔體上的雙目視覺(jué)系統(tǒng)，所述雙目視覺(jué)系統(tǒng)包括設(shè)置在中心腔體兩側(cè)、結(jié)構(gòu)相同的左成像系統(tǒng)和右成像系統(tǒng)；左成像系統(tǒng)和右成像系統(tǒng)均包括光學(xué)探測(cè)通道和激光輔助照明單元；中心腔體設(shè)置在安裝底座上，通過(guò)方位電機(jī)通過(guò)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)。雷達(dá)檢測(cè)到外來(lái)物的位置信息后，發(fā)送給雙目視覺(jué)系統(tǒng)；雙目視覺(jué)系統(tǒng)的主控單元通過(guò)方位電機(jī)控制中心腔體沿安裝底座旋轉(zhuǎn)，使左成像系統(tǒng)和右成像系統(tǒng)的光學(xué)探測(cè)通道的視軸均指向外來(lái)物所在的區(qū)域；左成像系統(tǒng)和右成像系統(tǒng)的光學(xué)探測(cè)通道獲取外來(lái)物的圖像信息后，通過(guò)雙目立體視覺(jué)算法獲取外來(lái)物的三維信息。本發(fā)明能夠較大的提高了外來(lái)物檢測(cè)效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種車載式機(jī)場(chǎng)跑道外來(lái)物檢測(cè)雙目立體視覺(jué)系統(tǒng)方案，用于毫米波雷達(dá)探測(cè)外來(lái)物后，通過(guò)兩個(gè)視覺(jué)通道完成可疑外來(lái)物的雙重確認(rèn)，同時(shí)采用立體匹配和三維重建計(jì)算出外來(lái)物的空間坐標(biāo)位置、三維尺寸等，并最終對(duì)外來(lái)物進(jìn)行最終確認(rèn)。

背景技術(shù)

隨著民航業(yè)的飛速發(fā)展，航空運(yùn)輸?shù)牟粩鄶U(kuò)容，機(jī)場(chǎng)作為航空運(yùn)輸?shù)臉屑~平臺(tái)，民航的安全壓力越來(lái)越大。2000年7月25日法國(guó)航空公司協(xié)和號(hào)飛機(jī)的空難悲劇，加速了各國(guó)研制FOD探測(cè)系統(tǒng)的步伐。典型的FOD目標(biāo)有金屬器件(螺釘、螺帽、墊圈、釘子和保險(xiǎn)絲等)、機(jī)械工具、飛行物品(私人物品、鋼筆、鉛筆和紐扣等)、混凝土瀝青碎塊、橡膠碎片、塑料制品和動(dòng)植物等。當(dāng)前國(guó)內(nèi)機(jī)場(chǎng)跑道巡檢主要依賴道面巡查人員完成，在道面巡查時(shí)將關(guān)閉跑道，這使得航班通行能力大大降低。目前在移動(dòng)式機(jī)場(chǎng)跑道外來(lái)物檢測(cè)系統(tǒng)研究方面，主要通過(guò)車載毫米波雷達(dá)對(duì)機(jī)場(chǎng)跑道進(jìn)行掃描，通過(guò)光學(xué)檢測(cè)通道實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)進(jìn)行確認(rèn)、定位、識(shí)別、記錄和處理，傳統(tǒng)光電檢測(cè)系統(tǒng)采用的這種單目模式虛警率較高，因此得到的目標(biāo)圖像需要另一路視頻進(jìn)行再分析最終判斷跑道上是否有外來(lái)物入侵。由于單目光電檢測(cè)系統(tǒng)無(wú)法構(gòu)建立體信息，即損失目標(biāo)在光軸方向上的深度信息(外形尺寸和距離信息)；而僅能得到目標(biāo)在攝像機(jī)觀察平面上的坐標(biāo),而這個(gè)坐標(biāo)對(duì)外來(lái)物判斷意義有限，很可能造成虛警和漏警。因此亟需研發(fā)一種車載式機(jī)場(chǎng)跑道外來(lái)物檢測(cè)雙目立體視覺(jué)系統(tǒng)，進(jìn)一步獲取外來(lái)物相關(guān)深度信息來(lái)提高移動(dòng)式外來(lái)物檢測(cè)效率和魯棒性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種機(jī)場(chǎng)跑道外來(lái)物檢測(cè)雙目立體系統(tǒng)和檢測(cè)方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題。

本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種機(jī)場(chǎng)跑道外來(lái)物檢測(cè)雙目立體系統(tǒng)，包括連接在中心腔體上的雙目視覺(jué)系統(tǒng)，所述雙目視覺(jué)系統(tǒng)包括設(shè)置在中心腔體兩側(cè)、結(jié)構(gòu)相同的左成像系統(tǒng)和右成像系統(tǒng)；

所述左成像系統(tǒng)和右成像系統(tǒng)均包括殼體，殼體上安裝用于對(duì)外來(lái)物進(jìn)行拍照的光學(xué)探測(cè)通道和用于進(jìn)行補(bǔ)光的激光輔助照明單元；

所述中心腔體設(shè)置在安裝底座上，通過(guò)方位電機(jī)通過(guò)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)。

所述左成像系統(tǒng)和右成像系統(tǒng)還包括設(shè)置在光學(xué)探測(cè)通道和激光輔助照明單元前部殼體的雨刮器，與設(shè)置在光學(xué)探測(cè)通道和激光輔助照明單元后端的防霧加熱片。

所述左成像系統(tǒng)和右成像系統(tǒng)通過(guò)設(shè)置在中心腔體內(nèi)部的高低電機(jī)帶動(dòng)沿中心腔體上下滑動(dòng)。

還包括環(huán)境光傳感器，所述環(huán)境光傳感器與設(shè)置在安裝底座或者中心腔體內(nèi)部的主控單元連接。

所述光學(xué)探測(cè)通道包括光學(xué)鏡頭和位于光學(xué)鏡頭后的攝像機(jī)。

一種機(jī)場(chǎng)跑道外來(lái)物檢測(cè)方法，包括：

雷達(dá)檢測(cè)到外來(lái)物的位置信息后，發(fā)送給雙目視覺(jué)系統(tǒng)；

雙目視覺(jué)系統(tǒng)的主控單元通過(guò)方位電機(jī)控制中心腔體沿安裝底座旋轉(zhuǎn)，使左成像系統(tǒng)和右成像系統(tǒng)的光學(xué)探測(cè)通道的視軸均指向外來(lái)物所在的區(qū)域；

左成像系統(tǒng)和右成像系統(tǒng)的光學(xué)探測(cè)通道獲取外來(lái)物的圖像信息后，通過(guò)雙目立體視覺(jué)算法獲取外來(lái)物的三維信息。

所述通過(guò)雙目立體視覺(jué)算法獲取外來(lái)物的三維信息的步驟包括：