[發明專利]一種飛行器與云層相對高度視覺檢測方法和裝置有效
| 申請號： | 202011228039.0 | 申請日： | 2020-11-05 |
| 公開（公告）號： | CN112484692B | 公開（公告）日： | 2023-01-03 |
| 發明（設計）人： | 劉翔;文革;宮慶坤;王先文;常俊利;曹陽;許平;吳壽龍;黃新俊;廖潤貴;王中玉;劉敏名;張司興;龔漢華;孫海燕;劉紅梅;廖敏;危芬 | 申請（專利權）人： | 江西洪都航空工業集團有限責任公司 |
| 主分類號： | G01C5/00 | 分類號： | G01C5/00;G06V20/17 |
| 代理公司： | 中國航空專利中心 11008 | 代理人： | 王世磊 |
| 地址： | 330095*** | 國省代碼： | 江西;36 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 飛行器 云層 相對高度 視覺 檢測 方法 裝置 | ||
1.一種飛行器與云層相對高度視覺檢測方法，其特征在于，包括：
獲取飛行器伺服框架上的成像系統拍攝得到的圖像；
利用云層圖像檢測算法檢測圖像中云層的上邊界和下邊界；
根據飛行器姿態的俯仰角和伺服框架的俯仰角，確定所述圖像中的水平位置線；
根據所述水平位置線和所述云層的上邊界和下邊界的位置關系，確定飛行器與云層相對高度；
所述根據飛行器姿態的俯仰角和伺服框架的俯仰角，確定所述圖像中的水平位置線，包括：
根據飛行器姿態的俯仰角和伺服框架的俯仰角，確定所述圖像中的水平位置線與所述圖像的中心水平位置線的偏差像元數；
在偏差像元數為正數時，確定水平位置線位于中心水平位置線的下方，且距離所述中心水平位置線的下方的距離為所述偏差像元數；
在偏差像元數為負數時，確定水平位置線在中心水平位置線的上方，且距離所述中心水平位置線的下方的距離為所述偏差像元數的絕對值；
所述中心水平位置線是穿過圖像中心點的水平位置線。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述偏差像元數＝(fsinθ)/(pixel)；
其中，θ為飛行器姿態的俯仰角和伺服框架的俯仰角之和；f為飛行器伺服框架上的光學成像系統焦距，pixel為所述光學成像系統中的探測器的像元尺寸。
3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法還包括：
若利用云層圖像檢測算法未在所述圖像內檢測到云層，則改變所述成像系統的伺服框架的航向角和/或俯仰角，獲取新的圖像；
根據所述新的圖像，確定飛行器與云層相對高度。
4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法還包括：
若在所述成像系統的伺服框架的所有角度上拍攝得到的圖像中利用云層圖像檢測算法均未檢測到云層，且各圖像的總灰度變化在預設范圍內，則確定飛行器的飛行高度與云層高度相當。
5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據所述水平位置線和所述云層的上邊界和下邊界的位置關系，確定飛行器與云層相對高度，包括：
當所述水平位置線在云層上邊界的上方時，確定飛行器的飛行高度高于云層高度；
當水平位置線在云層下邊界的下方時，確定飛行器的飛行高度低于云層高度；
當水平位置線在云層上邊界和云層下邊界之間時，確定飛行器的飛行高度與云層高度相當。
6.一種飛行器與云層相對高度視覺檢測裝置，其特征在于，包括：
圖像獲取模塊，用于獲取飛行器伺服框架上的成像系統拍攝得到的圖像；
邊界獲取模塊，用于利用云層圖像檢測算法檢測圖像中云層的上邊界和下邊界；
水平位置線確定模塊，用于根據飛行器姿態的俯仰角和伺服框架的俯仰角，確定所述圖像中的水平位置線；
相對高度確定模塊，用于根據所述水平位置線和所述云層的上邊界和下邊界的位置關系，確定飛行器與云層相對高度；所述水平位置線確定模塊具體用于：
根據飛行器姿態的俯仰角和伺服框架的俯仰角，確定所述圖像中的水平位置線與所述圖像的中心水平位置線的偏差像元數；
在偏差像元數為正數時，確定水平位置線位于中心水平位置線的下方，且距離所述中心水平位置線的下方的距離為所述偏差像元數；
在偏差像元數為負數時，確定水平位置線在中心水平位置線的上方，且距離所述中心水平位置線的下方的距離為所述偏差像元數的絕對值；
所述中心水平位置線是穿過圖像中心點的水平位置線。
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