本发明专利技术涉及一种基于飞行仪表的姿态识别方法及装置，以及一种计算机可读存储介质。所述姿态识别方法包括以下步骤：获取飞行仪表图像；解析所述飞行仪表图像，以确定其中指示地平方向的至少一个图形元素；以及根据所述至少一个图形元素的位置和/或姿态，确定飞行姿态的滚转角度和/或俯仰角度。通过执行这些步骤，所述姿态识别方法能够快速、高效、可靠地识别仪表图像，并根据识别结果确定飞行器和/或飞行模拟机的飞行姿态。行模拟机的飞行姿态。行模拟机的飞行姿态。
【技术实现步骤摘要】
一种基于飞行仪表的姿态识别方法及装置
[0001]本专利技术属于机器视觉
，尤其涉及一种基于飞行仪表的姿态识别方法、一种基于飞行仪表的姿态识别装置，以及一种计算机可读存储介质。
技术介绍
[0002]飞行模拟机是一种为飞行员提供飞行训练及飞行考核的设备，可以通过仿真仪表、真机试验件、各飞行仿真系统、视景、运动、声音等系统的相互配合，共同组成飞行模拟的虚拟环境。D级飞行模拟机是国际民航组织规定的最高等级飞行模拟训练设备，可以完全代替真实飞机开展飞行训练。
[0003]根据中国民用航空局的相关规定，D级模拟机的仪表和运动系统的延迟均须低于100毫秒，而其视景系统的延迟须低于120毫秒。然而，传统的仪表延迟测试技术一般是通过光敏传感器来捕捉仪表图像的亮度变化，存在较大的系统延迟，难以满足上述规定。
[0004]为了克服现有技术存在的上述缺陷，本领域亟需一种仪表图像的识别技术，用于快速、高效、可靠地识别仪表图像，并根据识别结果确定飞行器和/或飞行模拟机的飞行姿态。
技术实现思路
[0005]以下给出一个或多个方面的简要概述以提供对这些方面的基本理解。此概述不是所有构想到的方面的详尽综览，并且既非旨在指认出所有方面的关键性或决定性要素亦非试图界定任何或所有方面的范围。其唯一的目的是要以简化形式给出一个或多个方面的一些概念以为稍后给出的更加详细的描述之前序。
[0006]为了克服现有技术存在的上述缺陷，本专利技术提供了一种基于飞行仪表的姿态识别方法、一种基于飞行仪表的姿态识别装置，以及一种计算机可读存储介质，能够快速、高效、可靠地识别仪表图像，并根据识别结果确定飞行器和/或飞行模拟机的飞行姿态。
[0007]具体来说，根据本专利技术的第一方面提供的上述基于飞行仪表的姿态识别方法包括以下步骤：获取飞行仪表图像；解析所述飞行仪表图像，以确定其中指示地平方向的至少一个图形元素；以及根据所述至少一个图形元素的位置和/或姿态，确定飞行姿态的滚转角度和/或俯仰角度。
[0008]进一步地，在本专利技术的一些实施例中，所述获取飞行仪表图像的步骤包括：从飞行模拟机的仿真仪表，获取所述飞行模拟机的飞行仪表图像。
[0009]进一步地，在本专利技术的一些实施例中，所述解析所述飞行仪表图像，以确定其中指示地平方向的至少一个图形元素的步骤包括：根据颜色空间特征解析所述飞行仪表图像，以确定其中指示飞行姿态的目标区域；以及解析所述目标区域，以确定所述至少一个图形元素。
[0010]进一步地，在本专利技术的一些实施例中，所述解析所述飞行仪表图像，以确定其中指示地平方向的至少一个图形元素的步骤包括：根据获取所述飞行仪表图像的摄像头的第一
位置，以及显示所述飞行仪表图像的飞行显示界面的第二位置，对所述飞行仪表图像进行透视校正；以及解析经过所述透视校正的飞行仪表图像，以确定所述至少一个图形元素。
[0011]进一步地，在本专利技术的一些实施例中，所述根据获取所述飞行仪表图像的摄像头的第一位置，以及所述显示所述飞行仪表图像的飞行显示界面的第二位置，对所述飞行仪表图像进行透视校正的步骤包括：确定所述飞行仪表图像中的多个像素点在所述飞行显示界面的第一坐标系的第一坐标，其中，每至少一个所述像素点构成一个画面单元；根据所述摄像头的第一位置，确定校正平面所在的第三位置，其中，所述第二位置位于所述第一位置与所述第三位置之间；根据所述飞行显示界面的第二位置，以及所述校正平面的第三位置，确定所述校正平面的第二坐标系相对所述第一坐标系的转换关系；根据所述转换关系，确定所述飞行仪表图像中的各所述像素点在所述第二坐标系的第二坐标；根据各所述画面单元的至少一个所述像素点的第二坐标，分别计算各所述画面单元的至少一个所述像素点进行同向移动的最小误差；以及根据所述最小误差对应的移动方向及移动距离，确定对应画面单元的至少一个所述像素点在所述校正平面上的校正位置。
[0012]进一步地，在本专利技术的一些实施例中，所述图形元素包括所述飞行仪表图像中指示至少一个俯仰角度的多个数字图形元素，其中，指示同一俯仰角度的多个数字图形元素沿地平方向分布。所述解析所述飞行仪表图像，以确定其中指示地平方向的至少一个图形元素的步骤包括：经由预先训练的神经网络模型，从所述飞行仪表图像中识别多个数字图形元素；以及根据预设的相似度阈值，从识别获得的多个数字图形元素中筛选指示同一俯仰角度的多个数字图形元素。
[0013]进一步地，在本专利技术的一些实施例中，在解析所述飞行仪表图像，以确定其中指示地平方向的至少一个图形元素之前，所述姿态识别方法还包括以下步骤：获取多幅飞行仪表图像样本及其对应的标注信息，其中，所述飞行仪表图像样本中包括指示至少一个俯仰角度的多个数字图形元素，所述标注信息指示各所述数字图形元素对应的数字，以及各所述数字图形元素在所述飞行仪表图像样本中的位置；将所述飞行仪表图像样本依次输入待训练的神经网络模型，根据所述神经网络模型中待训练的学习参数，确定对应的输出结果；以及根据所述标注信息确定所述输出结果的误差，并根据所述误差修正所述学习参数，以训练所述神经网络模型。
[0014]进一步地，在本专利技术的一些实施例中，所述解析所述飞行仪表图像，以确定其中指示地平方向的至少一个图形元素的步骤还包括：响应于筛选获得指示同一俯仰角度的多个数字图形元素，判断各所述数字图形元素之间的距离是否达到预设的距离阈值；以及响应于任意两个数字图形元素之间的距离未达到预设的距离阈值的判断结果，筛除其中的至少一个数字图形元素。
[0015]进一步地，在本专利技术的一些实施例中，所述根据所述至少一个图形元素的位置和/或姿态，确定飞行姿态的滚转角度和/或俯仰角度的步骤包括：连结所述指示同一俯仰角度的多个数字图形元素，以获得指示所述地平方向的辅助线段；以及根据所述辅助线段与所述飞行仪表图像的飞行显示界面的X轴正方向的夹角，确定飞行姿态的滚转角度。
[0016]进一步地，在本专利技术的一些实施例中，所述根据所述至少一个图形元素的位置和/或姿态，确定飞行姿态的滚转角度和/或俯仰角度的步骤还包括：确定所述辅助线段到所述飞行显示界面的中心位置的偏移距离；以及根据所述偏移距离，确定所述飞行姿态的俯仰
角度。
[0017]此外，根据本专利技术的第二方面提供的上述基于飞行仪表的姿态识别装置包括存储器及处理器。所述处理器连接所述存储器，并被配置用于实施本专利技术的第一方面提供的上述基于飞行仪表的姿态识别方法。
[0018]此外，根据本专利技术的第三方面提供的上述计算机可读存储介质，其上存储有计算机指令。所述计算机指令被处理器执行时，实施本专利技术的第一方面提供的上述基于飞行仪表的姿态识别方法。
附图说明
[0019]在结合以下附图阅读本公开的实施例的详细描述之后，能够更好地理解本专利技术的上述特征和优点。在附图中，各组件不一定是按比例绘制，并且具有类似的相关特性或特征的组件可能具有相同或相近的附图标记。
[0020]图1示出了根据本专利技术的一些实施例提供的基于飞行仪表的姿态识别方法本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于飞行仪表的姿态识别方法，其特征在于，包括以下步骤：获取飞行仪表图像；解析所述飞行仪表图像，以确定其中指示地平方向的至少一个图形元素；以及根据所述至少一个图形元素的位置和/或姿态，确定飞行姿态的滚转角度和/或俯仰角度。2.如权利要求1所述的姿态识别方法，其特征在于，所述获取飞行仪表图像的步骤包括：从飞行模拟机的仿真仪表，获取所述飞行模拟机的飞行仪表图像。3.如权利要求1所述的姿态识别方法，其特征在于，所述解析所述飞行仪表图像，以确定其中指示地平方向的至少一个图形元素的步骤包括：根据颜色空间特征解析所述飞行仪表图像，以确定其中指示飞行姿态的目标区域；以及解析所述目标区域，以确定所述至少一个图形元素。4.如权利要求1所述的姿态识别方法，其特征在于，所述解析所述飞行仪表图像，以确定其中指示地平方向的至少一个图形元素的步骤包括：根据获取所述飞行仪表图像的摄像头的第一位置，以及显示所述飞行仪表图像的飞行显示界面的第二位置，对所述飞行仪表图像进行透视校正；以及解析经过所述透视校正的飞行仪表图像，以确定所述至少一个图形元素。5.如权利要求4所述的姿态识别方法，其特征在于，所述根据获取所述飞行仪表图像的摄像头的第一位置，以及所述显示所述飞行仪表图像的飞行显示界面的第二位置，对所述飞行仪表图像进行透视校正的步骤包括：确定所述飞行仪表图像中的多个像素点在所述飞行显示界面的第一坐标系的第一坐标，其中，每至少一个所述像素点构成一个画面单元；根据所述摄像头的第一位置，确定校正平面所在的第三位置，其中，所述第二位置位于所述第一位置与所述第三位置之间；根据所述飞行显示界面的第二位置，以及所述校正平面的第三位置，确定所述校正平面的第二坐标系相对所述第一坐标系的转换关系；根据所述转换关系，确定所述飞行仪表图像中的各所述像素点在所述第二坐标系的第二坐标；根据各所述画面单元的至少一个所述像素点的第二坐标，分别计算各所述画面单元的至少一个所述像素点进行同向移动的最小误差；以及根据所述最小误差对应的移动方向及移动距离，确定对应画面单元的至少一个所述像素点在所述校正平面上的校正位置。6.如权利要求1～5中任一项所述的姿态识别方法，其特征在于，所述图形元素包括所述飞行仪表图像中指示至少一个俯仰角度的多个数字图形元素，其中，指示同一俯仰角度的多个数字图形元素沿地平方向分布，所述解析所述飞行仪表图像，以确定其中指示地平方向的至少一个图...
【专利技术属性】
技术研发人员：丁永晖，金亮，汤勇，王林，
申请(专利权)人：上海华模科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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