一种基于视频图像的机载障碍物显示及告警装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种基于视频图像的机载障碍物显示及告警装置，包括综合显控处理单元，所述综合显控处理单元分别连接有液晶显示器、控制面板、视频采集单元、大容量非易失存储器、卫星导航模块和障碍物数据库。该装置为一种障碍物数据库和实时视频图像相结合的显示和告警装置，通过障碍物数据计算，给出具有三种告警显示方式的障碍物告警显示界面，并和真实场景比对，可以准确地判断障碍物位置和形状。

【技术实现步骤摘要】
一种基于视频图像的机载障碍物显示及告警装置
本技术涉及飞机安全规避领域，尤其涉及一种实时视频图像的机载障碍物显示及告警装置。
技术介绍
据民航的安全报告以及不安全事件统计分析报告的描述，飞机在飞行过程中，尤其是在低空飞行过程中，极易与小山、高压线等障碍物撞击发生危险，给民航生产带来经济上的损失，对飞行员和乘客的生命安全也造成了一定威胁。因此研制一套障碍物识别系统对飞机安全具有重要意义。 为了探测飞机周围的障碍物，一般加装激光测距装置，实时测量飞机与周围物体的距离，给出近地告警信号。或者加装近地告警设备，通过雷达探测离地面高度。这种装置价格昂贵，设备复杂，维护成本高，仅适用于大型飞机。 有些飞机装配多功能显示器，带有电子地图和障碍物数据库，将障碍物叠加显示在电子地图上。这种方法比较直观，但由于数据库更新不及时，飞行员无法确认数据库是否准确，也不能及时发现数据库之外新增加的障碍物。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种在视频图像上叠加障碍物符号的显示告警装置，该装置为一种障碍物数据库和实时视频图像相结合的显示和告警装置，通过障碍物数据计算，给出具有三种告警显示方式的障碍物告警显示界面，并和真实场景比对，可以准确地判断障碍物位置和形状。 本技术的目的是通过下述技术方案来实现的: 一种基于视频图像的机载障碍物显示及告警装置，包括综合显控处理单元，所述综合显控处理单元分别连接有液晶显示器、控制面板、视频采集单元、大容量非易失存储器、卫星导航模块和障碍物数据库。 可选的，所述视频采集单元进一步连接有摄像头，所述摄像头为PAL或者NSTC格式模拟视频信号，分辨率为720x576，帧率为25fps的摄像头。 可选的，所述大容量非易失存储器为SD卡或者NAND FLASH存储器。 可选的，所述综合显控处理单元包括障碍物数据库，与障碍物数据库分别相连的障碍物显示单元和障碍物数据处理单元；所述障碍物显示单元连接有视频显示器；所述障碍物数据处理单元连接有视频采集处理单元、告警管理单元和人际交互单元。 可选的，所述障碍物显示单元显示界面为上下两层，下层是实时视频图像界面，上层是障碍物分布图。 该装置可以在现有飞机多功能显示器上实现。 该装置将视频图像和障碍物数据通过坐标转换叠加在一起进行显示，给出不同级别的障碍物告警显示标志。目的是将障碍物与飞机下方实景对应起来显示，真实、准确地给出障碍物具体位置和周边情况，当发现飞机下方有障碍物时发出告警信号，通知飞行员确认障碍物位置，并及时调整航线。当飞行员发现障碍物显示和视频图像不一致时，还可以及时修正数据库错误，从而提高数据真实性和安全性。 【附图说明】 图1是本技术组成框图。 图2是综合显控处理单元组成框图。 图3是视频处理流程图。 图4是障碍物数据处理、告警和显示流程图。 【具体实施方式】 下面结合附图及实施例对本技术做进一步说明。 如图1所示，本技术的基于视频图像的机载障碍物显示及告警装置，包括综合显控处理单元，所述综合显控处理单元分别连接有液晶显示器、控制面板、视频采集单元、大容量非易失存储器、卫星导航模块和障碍物数据库。 视频采集单元采集摄像头视频信号，转换为数字信号，发送给综合显控处理模块进行处理，经过缩放，与坐标系相匹配，送给显示器进行显示。视频采集单元进一步连接有摄像头，摄像头采集图像信息，将光信号转换为电信号，输出PAL或者NSTC格式视频，分辨率为720x576，帧率为25fps。 大容量非易失存储器一般为SD卡或者NAND FLASH存储器，存储可执行程序和障碍物数据库。 卫星导航模块接收卫星导航信号，计算出经玮度、高度数据，发送给综合显控处理丰旲块。 基于视频图像的机载障碍物显示及告警装置采用按键或者旋钮人机交互方式，可以控制摄像头远近，调节障碍物分布图的比例尺。 综合显控处理单元包括障碍物数据库，与障碍物数据库分别相连的障碍物显示单元和障碍物数据处理单元；所述障碍物显示单元连接有视频显示器；所述障碍物数据处理单元连接有视频采集处理单元、告警管理单元和人际交互单元。 机载综合显控处理单元运行多任务实时操作系统，完成视频采集和处理、视频显示、障碍物数据处理、障碍物显示、告警管理和人机交互的功能，具有将视频和障碍物符号合成的障碍物告警显示界面。其组成框图如图2所示。 基于视频图像的机载障碍物显示及告警装置的障碍物告警显示界面包括两层，下面是实时视频图像，上面是障碍物分布图，显示障碍物符号、位置和海拔高度。障碍物符号有红色、黄色、灰色三种颜色。红色表示危险、距离为30米以内；黄色表示注意，距离在30到300米；灰色表示安全，距离在300米以外。 视频采集单元采集摄像头视频图像，经过格式转换，大小裁剪，送给显示器进行显示。视频显示范围通过控制摄像头来调节，使得图像显示在窗口中，并与障碍物分布图匹配。 障碍物数据处理单元根据飞机当前位置和高度信息，从障碍物数据库读取障碍物经玮度和高度数据，经过处理后进行坐标系转换，生产平面分布图，在障碍物告警显示界面上显示。 基于视频图像的机载障碍物显示及告警装置采用的坐标系为平面直角坐标系。障碍物数据库为WGS84坐标系，通过WGS84坐标向平面直角坐标转换，然后转换为屏幕坐标，进行显示。 告警管理单元周期读取飞机当前位置和周围障碍物信息，经过计算飞机与障碍物的距离，给出红色、黄色、灰色三种障碍物符号。如果飞机离障碍物过近，存在撞机危险时将相应障碍物符号变为红色闪烁状态，产生报警信号，提示飞行员与实际视频图像相比对，并根据判断结果做出响应。 人机交互单元完成摄像头控制、比例尺调节功能，实现飞机周围显示范围的设置、视频图像与障碍物显示图的匹配。 下面依次对本技术的系统设计、工作流程和使用方式作出一一介绍。 1.系统设计 综合显控处理模块采用高性能处理器，一般为500MHz以上基于ARM9或者A8的处理器，具有256MB以上的内存RAM和2G以上NAND FLASH，可以运行VxWorks或者QNX实时操作系统。 处理器集成视频控制器，用于处理视频数据； 处理器集成图形加速控制器，提高显示能力； 摄像头为PAL或者NSTC格式模拟视频信号，分辨率一般为720x576，帧率为25fps0 卫星导航模块采用GPS或者BD定位方式，输出经玮度、海拔高度、时间等信息。 障碍物数据库由机场空管资料室或者第三方航空数据提供商获取，以一定的格式存储在磁盘文件中。经过数据加工，生产二进制数据，存储到显控器非易失存储器中。 2.工作流程: 摄像头安装于飞机下方，正对地面。基于视频图像的机载障碍物显示及告警装置通过摄像头采集飞机下方视频，将图像显示在障碍物告警显示界面中。同时从卫星导航模块读取飞机当前经玮度坐标，从障碍物数据库中提取飞机周围障碍物信息，经过坐标转换将WGS84坐标转换为平面坐标，然后根据屏幕显示比例尺转换为屏幕坐标，形成障碍物分布图，在障碍物告警显示界面中显示。 障碍物分布图通过按键或者旋钮调节比例尺，控制图形的缩放；同时视频图像可以通过摄像头调节缩放。 当障碍物分布图和视频图像显示相匹本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于视频图像的机载障碍物显示及告警装置，其特征在于：包括综合显控处理单元，所述综合显控处理单元分别连接有液晶显示器、控制面板、视频采集单元、大容量非易失存储器、卫星导航模块和障碍物数据库。

【技术特征摘要】
1.一种基于视频图像的机载障碍物显示及告警装置，其特征在于:包括综合显控处理单元，所述综合显控处理单元分别连接有液晶显示器、控制面板、视频采集单元、大容量非易失存储器、卫星导航模块和障碍物数据库。2.如权利要求1所述的基于视频图像的机载障碍物显示及告警装置，其特征在于:所述视频采集单元进一步连接有摄像头，所述摄像头为分辨率为720x576，帧率为25fps的摄像头。3.如权利要求1所述的基于视频图像的机载障碍物显示及告警装置，其特征在于:所述大容量非易失存储器为SD...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘成茂，李炜，王晓永，
申请(专利权)人：西安航空电子科技有限公司，
类型：新型
国别省市：陕西;61