一种基于车载毫米波雷达的FOD探测方法技术

本发明专利技术公开了一种基于车载毫米波雷达的FOD探测方法，本发明专利技术涉及FOD探测技术领域，包括雷达安装、图像监测、图像处理、图像再处理以及周期积累，用毫米波前端和天线与雷达主机相连接，使其用于发射和接收微波信号，接收到信号后，雷达主机将采集到目标区域的回波数据与高精度伺服转台传来的角度信息进行整合。该装置通过对图像的背景进行抽取以及对图像时分滤波的技术处理，处理后图片，给定该图片的一个种子像素，以该像素为中先检查其领域像素，将领域中的像素逐个与种子像素比较，若图像灰度差大于预先所确定的阈值，对监测后的图片进行多重的处理，保证监测后图像的清晰度以及完整度，提高了图片处理的效率。

【技术实现步骤摘要】
一种基于车载毫米波雷达的FOD探测方法
本专利技术涉及FOD探测
，具体为一种基于车载毫米波雷达的FOD探测方法。
技术介绍
场跑道上的外来物对于跑道上起降的飞机是一种非常严重的威胁。许多案例都证明，机场道面上的外来物可以很容易被吸入到发动机，导致叶片及其他部件损伤，碎片也会堆积在机械装置中，影响起落架、机翼等设备的正常运行，不仅会损坏飞机和夺去宝贵的生命，而且还伴随着巨大的经济损失，因而为了减少经济损失，通常会在机场跑道上进行监测，监测跑道上是否有异物。但是目前在对机场跑道上的异物进行监测时，监测到的图片处理的不够完整，工作人员很难将监测后的图片中异物给分辨出来，这样就会降低监测的效率，没有针对这一缺陷进行相应的改进。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种基于车载毫米波雷达的FOD探测方法，解决了目前在对机场跑道上的异物进行监测时，监测到的图片处理的不够完整，工作人员很难将监测后的图片中异物给分辨出来，这样就会降低监测效率的问题。为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：一种基于车载毫米波雷达的FOD探测方法，包括以下步骤：S1、雷达安装：在机场跑道两边架设若干个雷达，使其形成雷达阵列，实现对整个机场跑道的全范围监控，每个雷达与其对应的检测终端形成一个工作组，不同的工作组负责检测机场跑道的固定一段区域，相互独立，互不影响；S2、图像监测：用毫米波前端和天线与雷达主机相连接，使其用于发射和接收微波信号，接收到信号后，雷达主机将采集到目标区域的回波数据与高精度伺服转台传来的角度信息进行整合，整合后重新编码后通过信息交互传给信号处理机；S3、图像处理：信号处理机接收到信号后，将图像信号传输给FOD，使其对雷达检测到的灰色图像进行实时处理，处理时利用nxn的滤波器以此扫描检测到图像的每个像素，在滤波中心位置处用nxn区域内所有值求和，求和后再除以nxn的值取代，滤波处理完毕后，再对图像的边缘进行检测，对图像的背景进行抽取以及对图像时分滤波的技术处理，图像边缘检测使用8个模板来确定梯度和梯度方向，处理完毕后将其传输给FOD的数据库中；S4、图像再处理：选择步骤S2中处理后图片，给定该图片的一个种子像素，以该像素为中先检查其领域像素，将领域中的像素逐个与种子像素比较，若图像灰度差大于预先所确定的阈值，则图像处理完毕，若图像灰度差小于预先所确定的阈值时，则将领域像素与种子像素给合并，以新合并的的像素为中心，之后再次检查像素的领域，直到区域不能进一步扩张即可；S5、周期积累：对杂波对消后的数据进行周期积累，从周期积累后的数据中检测FOD目标。优选的，所述步骤S1中，雷达与控制中心采用光纤进行线路连接。优选的，所述步骤S1中，机场跑道的雷达系统采用FMCW体制进行雷达参数设计，在方位向采用尖锐波束，在距离向采用宽带信号实现高分辨率探测。优选的，所述步骤S1中，在机场跑道两边架设雷达时，各个雷达之间的距离相等，且各个雷达之间的距离均设置为12～18m。优选的，所述步骤S3中，均值滤波后的图像数据类型为CV_8U、CV_16U、CV_16S、CV_32F以及CV_64F的其中一种，且均值滤波后的图像与输入图像具有相同的尺寸和数据类型。优选的，所述步骤S3中，在对图像边缘检测时，用八个卷积核形成Krisch算子，图像的每个像素都用8个掩模进行卷积，每个掩膜都对与其相对应的边缘方向作出相应，所有8个方向的最大值作为该点的输出值，最大相应掩模板的序号构成了边缘方向的编码。优选的，所述步骤S3中，均值后的内核为基准点，其默认值代表内核基准点位于Kernel的中心位置。优选的，所述步骤S5中，从周期积累后的数据中检测FOD目标时，利用恒虚警算法从周期积累后的数据中检测FOD目标。有益效果本专利技术提供了一种基于车载毫米波雷达的FOD探测方法。与现有技术相比具备以下有益效果：1、该基于车载毫米波雷达的FOD探测方法，通过利用nxn的滤波器以此扫描检测到图像的每个像素，在滤波中心位置处用nxn区域内所有值求和，求和后再除以nxn的值取代，滤波处理完毕后，再对图像的边缘进行检测，对图像的背景进行抽取以及对图像时分滤波的技术处理，处理后图片，给定该图片的一个种子像素，以该像素为中先检查其领域像素，将领域中的像素逐个与种子像素比较，若图像灰度差大于预先所确定的阈值，对监测后的图片进行多重的处理，保证监测后图像的清晰度以及完整度，提高了图片处理的效率，使得工作人员能够快速的分辨出图片中是否包含异物，从而最大化的降低不必要的经济损失。2、该基于车载毫米波雷达的FOD探测方法，通过在机场跑道两边架设若干个雷达，使其形成雷达阵列，实现对整个机场跑道的全范围监控，每个雷达与其对应的检测终端形成一个工作组，不同的工作组负责检测机场跑道的固定一段区域，机场跑道的雷达系统采用FMCW体制进行雷达参数设计，在方位向采用尖锐波束，在距离向采用宽带信号实现高分辨率探测，使得雷达对机场跑道上的杂物监测的更加准确，降低误差，提高了雷达检测的精准度，从而方便后台终端对图像更好的采集，同时也方便对图像进行相关的处理，使得工作人员更好的分辨。附图说明图1为本专利技术的原理流程图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。请参阅图1，本专利技术提供两种技术方案：实施例一一种基于车载毫米波雷达的FOD探测方法，包括以下步骤：S1、雷达安装：在机场跑道两边架设若干个雷达，使其形成雷达阵列，实现对整个机场跑道的全范围监控，每个雷达与其对应的检测终端形成一个工作组，不同的工作组负责检测机场跑道的固定一段区域，相互独立，互不影响；S2、图像监测：用毫米波前端和天线与雷达主机相连接，使其用于发射和接收微波信号，接收到信号后，雷达主机将采集到目标区域的回波数据与高精度伺服转台传来的角度信息进行整合，整合后重新编码后通过信息交互传给信号处理机；S3、图像处理：信号处理机接收到信号后，将图像信号传输给FOD，使其对雷达检测到的灰色图像进行实时处理，处理时利用nxn的滤波器以此扫描检测到图像的每个像素，在滤波中心位置处用nxn区域内所有值求和，求和后再除以nxn的值取代，滤波处理完毕后，再对图像的边缘进行检测，对图像的背景进行抽取以及对图像时分滤波的技术处理，图像边缘检测使用8个模板来确定梯度和梯度方向，处理完毕后将其传输给FOD的数据库中；S4、图像再处理：选择步骤S2中处理后图片，给定该图片的一个种子像素，以该像素为中先检查其领域像素，将领域中的像素逐个与种子像素比较，若图像灰度差大于预先所确定的阈值，则图像处理完毕，若图像灰度差小于预先本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于车载毫米波雷达的FOD探测方法，其特征在于，包括以下步骤：/nS1、雷达安装：在机场跑道两边架设若干个雷达，使其形成雷达阵列，实现对整个机场跑道的全范围监控，每个雷达与其对应的检测终端形成一个工作组，不同的工作组负责检测机场跑道的固定一段区域，相互独立，互不影响；/nS2、图像监测：用毫米波前端和天线与雷达主机相连接，使其用于发射和接收微波信号，接收到信号后，雷达主机将采集到目标区域的回波数据与高精度伺服转台传来的角度信息进行整合，整合后重新编码后通过信息交互传给信号处理机；/nS3、图像处理：信号处理机接收到信号后，将图像信号传输给FOD，使其对雷达检测到的灰色图像进行实时处理，处理时利用nxn的滤波器以此扫描检测到图像的每个像素，在滤波中心位置处用nxn区域内所有值求和，求和后再除以nxn的值取代，滤波处理完毕后，再对图像的边缘进行检测，对图像的背景进行抽取以及对图像时分滤波的技术处理，图像边缘检测使用8个模板来确定梯度和梯度方向，处理完毕后将其传输给FOD的数据库中；/nS4、图像再处理：选择步骤S2中处理后图片，给定该图片的一个种子像素，以该像素为中先检查其领域像素，将领域中的像素逐个与种子像素比较，若图像灰度差大于预先所确定的阈值，则图像处理完毕，若图像灰度差小于预先所确定的阈值时，则将领域像素与种子像素给合并，以新合并的的像素为中心，之后再次检查像素的领域，直到区域不能进一步扩张即可；/nS5、周期积累：对杂波对消后的数据进行周期积累，从周期积累后的数据中检测FOD目标。/n...

【技术特征摘要】
1.一种基于车载毫米波雷达的FOD探测方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、雷达安装：在机场跑道两边架设若干个雷达，使其形成雷达阵列，实现对整个机场跑道的全范围监控，每个雷达与其对应的检测终端形成一个工作组，不同的工作组负责检测机场跑道的固定一段区域，相互独立，互不影响；
S2、图像监测：用毫米波前端和天线与雷达主机相连接，使其用于发射和接收微波信号，接收到信号后，雷达主机将采集到目标区域的回波数据与高精度伺服转台传来的角度信息进行整合，整合后重新编码后通过信息交互传给信号处理机；
S3、图像处理：信号处理机接收到信号后，将图像信号传输给FOD，使其对雷达检测到的灰色图像进行实时处理，处理时利用nxn的滤波器以此扫描检测到图像的每个像素，在滤波中心位置处用nxn区域内所有值求和，求和后再除以nxn的值取代，滤波处理完毕后，再对图像的边缘进行检测，对图像的背景进行抽取以及对图像时分滤波的技术处理，图像边缘检测使用8个模板来确定梯度和梯度方向，处理完毕后将其传输给FOD的数据库中；
S4、图像再处理：选择步骤S2中处理后图片，给定该图片的一个种子像素，以该像素为中先检查其领域像素，将领域中的像素逐个与种子像素比较，若图像灰度差大于预先所确定的阈值，则图像处理完毕，若图像灰度差小于预先所确定的阈值时，则将领域像素与种子像素给合并，以新合并的的像素为中心，之后再次检查像素的领域，直到区域不能进一步扩张即可；
S5、周期积累：对杂波对消后的数据进行周期积累，从周期积累后的数据中检测FOD目标。


2.根据权利要求1所述的一种基于车载毫米波雷达的FOD探测方法，其特征在于：所述步骤S1中，雷达与控...

【专利技术属性】
技术研发人员：闵毅，
申请(专利权)人：武汉汉略达科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42