[發明專利]一種利用飛機攝像頭確定地面火點坐標的方法

在審

• 申請號: 202011442598.1
• 申請日: 2020-12-08
• 公開（公告）號: CN114618107A
• 公開（公告）日: 2022-06-14
• 發明（設計）人: 陳樂春
• 申請（專利權）人: 江蘇數字鷹科技股份有限公司
• 主分類號: A62C37/00
• 分類號: A62C37/00;A62C3/02;G01B11/00;G01C15/00;G06T7/70
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種利用飛機攝像頭確定地面火點坐標的方法，涉及飛行器滅火領域，具體步驟為：第一步，在鏡頭坐標系中建立火點坐標；第二步，將火點坐標映射到地面坐標系中；第三步，將火點坐標映射到物理坐標系中；第四步：與飛機初始坐標加權得到火點實際坐標。本發明在飛行器上通過攝像頭拍攝到火點后，可以對火點坐標進行快速和精確的定位，對火情變化的響應速度快，可以及時調配、組織人員和裝備投入火場；本發明的擴展性強，對不同鏡頭的適應性較好，對于圖像精度要求不高，計算簡便，可有效節約成本。綜上所述，本發明在防火救災方面具有重要的意義。

技術領域

本發明涉及飛行器滅火技術領域，特別是利用飛機攝像頭確定地面火點坐標的方法。

背景技術

飛行器滅火是指利用消防專用飛機從空中撲滅火勢，通常用于森林大火等大面積火災。滅火用的飛行器從傳統的固定翼飛機，目前已發展到無人機。滅火系統也從傳統的手動操作系統發展到目前的自動滅火系統。對于自動滅火系統而言，在火災發生初期準確地定位火點的地面位置十分重要，它直接決定著滅火設備的瞄準精度，對于自動滅火系統能否在火災初期有效控制火勢起著關鍵作用。如果不能迅速確定火點位置，導致防火指揮部門不能及時調配、組織人員和裝備投入火場，延誤了滅火的最佳時機。在飛行器上通過攝像頭拍攝到火點后，如何快速準確定位火點的物理坐標，就是目前需要解決的問題。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是克服現有技術的不足而提供一種利用飛機攝像頭確定地面火點坐標的方法，本發明的目的是實現在飛行器上通過攝像頭拍攝到火點后立即對火點坐標進行快速和精確的定位。

為達到上述目的，本發明的實施例采用如下技術方案：

一種利用飛機攝像頭確定地面火點坐標的方法，該方法包括以下步驟：

第一步：在鏡頭坐標系中建立火點坐標；

設鏡頭分辨率為F1*F2，以鏡頭中心點為原點(0，0)建立鏡頭坐標系，設觀察到的火點在鏡頭坐標系中的坐標為P(x，y)；

第二步：將火點坐標映射到地面坐標系中；

設鏡頭高度為h，鏡頭在橫向和縱向的視場角分別為鏡頭在地面最大可觀測到的橫向和縱向距離分別為L1、L2，則：

以鏡頭中心點在地面上的投影點為原點(0，0)，以飛機向前飛行方向作為y軸正向，建立地面坐標系，火點在地面坐標系中的坐標為P’ (x’，y’)；

P點和P’點的位置滿足：

得到：

第三步：將火點坐標映射到物理坐標系中；

以鏡頭中心點在地面上的投影點為原點(0，0)，正北方N為y 軸正向,正東方E為x軸正向，建立物理坐標系，火點在物理坐標系中的坐標為P”(x”，y”)；

在物理坐標系中：

角β為磁羅盤與機頭方向之間的夾角；

將第二步得到的x’，y’代入上式得到x”，y”：

其中，角α滿足

則