[發(fā)明專利]基于視頻的遠(yuǎn)程塔臺(tái)智能望遠(yuǎn)鏡實(shí)現(xiàn)方法及系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010066900.1
• 申請(qǐng)日: 2020-01-20
• 公開（公告）號(hào): CN111246174B
• 公開（公告）日: 2021-07-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 姚輝;吳敏;王凱;高勇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)民用航空總局第二研究所
• 主分類號(hào): H04N7/18
• 分類號(hào): H04N7/18;H04N5/265;G06T3/40;G05D3/12
• 代理公司: 北京鍾維聯(lián)合知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11579
• 代理人: 黃利萍

1.一種基于視頻的遠(yuǎn)程塔臺(tái)智能望遠(yuǎn)鏡實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)，其特征在于，包括：

設(shè)置于塔臺(tái)的第一槍機(jī)與第二槍機(jī)、多個(gè)攝像機(jī)拼接融合而成的全景拼接攝像機(jī)和第一球機(jī)；以及

設(shè)置于飛機(jī)跑道端頭的第二球機(jī)和第三球機(jī)；其中

所述第一球機(jī)用于起降飛機(jī)在跑道、滑行道以及機(jī)坪上的自動(dòng)跟蹤；

所述第一槍機(jī)和所述第二槍機(jī)用于跑道兩端給定區(qū)域的監(jiān)視，實(shí)時(shí)檢測(cè)該給定區(qū)域中出現(xiàn)的目標(biāo)；

第二球機(jī)和第三球機(jī)用于五邊區(qū)域至所述給定區(qū)域的自動(dòng)跟蹤；

所述全景拼接攝像機(jī)用于包含跑道、滑行道以及機(jī)坪在內(nèi)的機(jī)場(chǎng)場(chǎng)面實(shí)時(shí)全景畫面監(jiān)視。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能望遠(yuǎn)鏡實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)，其特征在于，

所述第二球機(jī)和所述第三球機(jī)內(nèi)均配置有跟蹤目標(biāo)確定模塊，用于：

依據(jù)飛機(jī)進(jìn)入所述五邊區(qū)域?qū)?zhǔn)跑道下降時(shí)確定的下滑角，以及手動(dòng)提取的飛機(jī)初始位置，確定飛機(jī)的下降的函數(shù)表達(dá)式；

基于自動(dòng)檢測(cè)，獲取五邊區(qū)域中多個(gè)飛機(jī)位置，每一所述飛機(jī)位置包括橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)；

將每一飛機(jī)位置的橫坐標(biāo)代 入所述函數(shù)表達(dá)式，根據(jù)獲得的函數(shù)值與所述飛機(jī)位置的縱坐標(biāo)之間差值，選擇跟蹤目標(biāo)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的智能望遠(yuǎn)鏡實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)，其特征在于，

所述第一球機(jī)內(nèi)配置有調(diào)整模塊，所述調(diào)整模塊用于調(diào)整在跑道上滑行的飛機(jī)處于視頻管控的視頻畫面內(nèi)；所述調(diào)整模塊用于：

在所述第一球機(jī)的視頻畫面內(nèi)丟失跟蹤目標(biāo)時(shí)，獲取飛機(jī)的當(dāng)前經(jīng)緯度；

基于該飛機(jī)當(dāng)前的經(jīng)緯度，以及，飛機(jī)的經(jīng)緯度與全景拼接攝像機(jī)上的像素坐標(biāo)之間的第三映射關(guān)系，確定該飛機(jī)在所述全景拼接攝像機(jī)的像素坐標(biāo)；

基于全景拼接攝像機(jī)上的像素坐標(biāo)與全景畫面像素坐標(biāo)之間的第二映射關(guān)系，將所述全景拼接攝像機(jī)上的像素坐標(biāo)轉(zhuǎn)化為所述全景拼接攝像機(jī)所拍攝的全景畫面中的像素坐標(biāo)；

基于所述全景畫面中的像素坐標(biāo)，以及，所述全景畫面與所述第一球機(jī)上的像素坐標(biāo)的第一映射關(guān)系，計(jì)算出第一球機(jī)需要轉(zhuǎn)動(dòng)的角度，所述角度用于作為云臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)的依據(jù)，使跑道上的飛機(jī)處于第一球機(jī)跟蹤的視頻畫面上，持續(xù)進(jìn)行自動(dòng)跟蹤。

4.一種基于視頻的遠(yuǎn)程塔臺(tái)智能望遠(yuǎn)鏡實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，該方法基于如權(quán)利要求1所述的智能望遠(yuǎn)鏡實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)，包括對(duì)飛機(jī)起飛和降落過程的目標(biāo)檢測(cè)與跟蹤。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于視頻的遠(yuǎn)程塔臺(tái)智能望遠(yuǎn)鏡實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，飛機(jī)起飛過程的目標(biāo)檢測(cè)和跟蹤包括：

在所述第一槍機(jī)和/或第二槍機(jī)發(fā)現(xiàn)飛機(jī)起飛時(shí)，通過所述第一球機(jī)確定追蹤目標(biāo)，采用單目標(biāo)跟蹤算法，對(duì)追蹤目標(biāo)進(jìn)行全程管控；并且，

調(diào)整所述第一球機(jī)所在云臺(tái)的角度，使跟蹤目標(biāo)位于所述第一球機(jī)的視頻圖像中央。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于視頻的遠(yuǎn)程塔臺(tái)智能望遠(yuǎn)鏡實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，飛機(jī)降落過程的目標(biāo)檢測(cè)與跟蹤包括如下步驟：

控制所述第一槍機(jī)和所述第二槍機(jī)對(duì)準(zhǔn)所述跑道兩端的所述給定區(qū)域，進(jìn)行目標(biāo)檢測(cè)；

控制所述第二球機(jī)和所述第三球機(jī)對(duì)準(zhǔn)所述給定區(qū)域?qū)?yīng)的五邊區(qū)域，進(jìn)行目標(biāo)檢測(cè)；

當(dāng)所述第二球機(jī)和所述第三球機(jī)中出現(xiàn)目標(biāo)飛機(jī)，且該目標(biāo)飛機(jī)在對(duì)應(yīng)的視頻圖像中所占像素比超過給定閾值，則，獲取跟蹤初始化所需的初始化矩形框；

所述第二球機(jī)和所述第三球機(jī)停止目標(biāo)檢測(cè)操作，啟動(dòng)跟蹤目標(biāo)飛機(jī)下降的操作；

當(dāng)目標(biāo)飛機(jī)從所述五邊區(qū)域中下降至跑道的所述給定區(qū)域后，所述第一槍機(jī)和所述第二槍機(jī)檢測(cè)所述目標(biāo)飛機(jī)；

所述第一槍機(jī)和所述第二槍機(jī)聯(lián)動(dòng)所述第一球機(jī)，使所述第一球機(jī)歸位于跑道的所述給定區(qū)域，并運(yùn)行球機(jī)檢測(cè)操作；

所述第二球機(jī)和所述第三球機(jī)停止目標(biāo)飛機(jī)的跟蹤，并且，歸位至所述五邊區(qū)域，運(yùn)行目標(biāo)檢測(cè)操作；

在所述第一球機(jī)的視頻畫面中的飛機(jī)所占的像素超過給定閾值時(shí)，獲取目標(biāo)跟蹤所需的初始化矩形框；

停止所述第一球機(jī)檢測(cè)操作，啟動(dòng)第一球機(jī)跟蹤操作，進(jìn)行接力跟蹤。