本发明专利技术提供了一种机场飞行区道面异物协同检测装置，视频图像检测模块包括多台高速相机，所有高速相机的拍摄区域依次衔接，用于拍摄飞行区道面，以得到第一图像；结构光检测模块包括多台结构光相机，所有结构光相机的拍摄区域依次衔接，用于拍摄飞行区道面，以得到第二图像；激光扫描云图像检测模块用于拍摄飞行区道面，以得到点云数据；中心计算机：与视频图像检测模块、结构光检测模块和激光扫描云图像检测模块连接；中心计算机用于当根据第二图像或点云数据识别得到疑似异物时，计算第一图像中疑似异物所在区域，识别区域的类别，以得到道面异物。该装置成本低，能够完成机坪区域复杂环境的检测。杂环境的检测。杂环境的检测。
【技术实现步骤摘要】
一种机场飞行区道面异物协同检测装置
[0001]本专利技术属于机场防范
，具体涉及一种机场飞行区道面异物协同检测装置。
技术介绍
[0002]机场道面的异物可能以扎破轮胎、吸入发动机等形式损坏航空器，在某些情况下会引发重大安全事故。而通过人工检测的方法效率低、可靠性低，因此迫切需要自动化道面异物检测设备。
[0003]现有道面异物处置系统以固定式检测为主，系统成本高，且只能覆盖跑道区域，不能检测滑行道或者站坪区域。而大量的道面异物不在跑道上。因此迫切需要低成本的移动式道面异物检测机器人，实现飞行区道面(包括跑道、滑行道和机坪)全覆盖检测。
[0004]现有检测技术体制以雷达检测技术为主。雷达检测技术体制存在近端盲区较大、在检测过程中要求保持匀速行驶、难以对目标进行分类识别、设备成本高等缺点。尤其难以满足机坪区域复杂环境的要求。图像检测技术近年来快速发展，对表观与道面不同的异物有较好检测能力，但是对表观相似的异物检测能力不足，夜间检测能力不足。高速行驶下，大量视频数据实时处理能力也是一个技术瓶颈。
技术实现思路
[0005]针对现有技术中的缺陷，本专利技术提供一种机场飞行区道面异物协同检测装置，成本低，能够完成机坪区域复杂环境的检测。
[0006]一种机场飞行区道面异物协同检测装置，包括：
[0007]视频图像检测模块：包括多台高速相机，所有高速相机的拍摄区域依次衔接；视频图像检测模块用于拍摄飞行区道面，以得到第一图像；
[0008]结构光检测模块：包括多台结构光相机，所有结构光相机的拍摄区域依次衔接；结构光检测模块用于拍摄飞行区道面，以得到第二图像；
[0009]激光扫描云图像检测模块：用于拍摄飞行区道面，以得到点云数据；
[0010]中心计算机：与视频图像检测模块、结构光检测模块和激光扫描云图像检测模块连接；中心计算机用于当根据第二图像或点云数据识别得到疑似异物时，计算第一图像中疑似异物所在区域，识别区域的类别，以得到道面异物。
[0011]进一步地，视频图像检测模块的检测区域覆盖结构光检测模块的检测区域和激光扫描云图像检测模块的检测区域。
[0012]进一步地，视频图像检测模块还包括多个光谱为白光的补光光源；
[0013]结构光相机包括线性结构光源和高速线阵相机，线性结构光源的光谱为红光或绿光；
[0014]激光扫描云图像检测模块中光源的光谱为红外光。
[0015]进一步地，中心计算机具体用于：
[0016]配置补光光源和线性结构光源的工作形式为闪光；
[0017]配置视频图像检测模块和结构光检测模块交替工作；
[0018]配置补光光源和线性结构光源的发光时间和熄灭时间。
[0019]进一步地，中心计算机具体用于：
[0020]采集校正图像；
[0021]将接收到的第二图像除以校正图像，以得到识别图像；
[0022]计算识别图像的平均亮度值；
[0023]分别计算识别图像中每个像素与平均亮度值的差值，标记差值大于第一检测阈值的像素为异常像素；
[0024]合并所有异常像素，以得到疑似目标；
[0025]定义长度大于第二检测阈值的疑似目标为疑似异物。
[0026]进一步地，中心计算机具体用于：
[0027]在点云数据的扫描线上移动滑窗，直至读取完点云数据的整个扫描线；每次移动滑窗后，读取滑窗内的连续数据，将连续数据与直线回归模型进行比对，定义连续数据中与直线回归模型的距离超过第三检测阈值的数据为疑似异物；合并重复和相连的疑似异物；
[0028]和/或，计算点云数据中相邻数据的距离，定义该距离超过第三检测阈值的数据为疑似异物。
[0029]进一步地，中心计算机具体用于：
[0030]存储高速相机最新得到的一帧第一图像；
[0031]识别最新的第一图像中疑似异物所在的区域；
[0032]当区域的类别不属于道面固有结构时，定义疑似异物为道面异物。
[0033]进一步地，中心计算机还用于：
[0034]配置飞行区道面中各个区域的类别，为每个类别配置一个包含分类识别参数的道面固有结构列表；
[0035]当得到第一图像中疑似异物所在区域时，读取所述区域对应的道面固有结构列表；
[0036]当所述疑似异物与所述道面固有结构列表的分类识别参数不相符时，判断所述区域的类别不属于道面固有结构。
[0037]进一步地，中心计算机具体用于：
[0038]校正视频图像检测、结构光检测、激光扫描云图像检测的延迟时间；
[0039]校正第一图像、第二图像、点云数据和装置的坐标系；
[0040]读取第二图像或点云数据中疑似异物的坐标；
[0041]根据下式将坐标转换为疑似异物在第一图像中的坐标：
[0042]P
’
＝P+V(t1
‑
t2)；
[0043]其中，P为第二图像或点云数据中疑似异物的坐标，P
’
为疑似异物在第一图像中的坐标，V为异物清理平台的运动速度矢量，t1为视频图像检测的延迟时间，t2为结构光检测或激光扫描云图像检测的延迟时间。
[0044]进一步地，中心计算机包括中心控制模块、CPU计算组、GPU计算组；
[0045]CPU计算组用于完成结构光检测或激光扫描云图像检测；GPU计算组用于视频图像
检测。
[0046]由上述技术方案可知，本专利技术提供的机场飞行区道面异物协同检测装置，采用视频图像检测、结构光检测、激光扫描点云图像检测三者相协同的方式完成道面异物的检测，三者的光源互不干扰，多路检测设备能提高机场飞行区道面的覆盖能力，成本低，能够完成机坪区域复杂环境的检测。
附图说明
[0047]为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
[0048]图1为本实施例提供的机场飞行区道面异物协同检测装置的模块框图。
[0049]图2为本实施例提供的结构光检测方法的流程图。
[0050]图3为本实施例提供的坐标转换方法的流程图。
具体实施方式
[0051]下面将结合附图对本专利技术技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本专利技术的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本专利技术的保护范围。需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本专利技术所属领域技术人员所理解的通常意义。
[0052]应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种机场飞行区道面异物协同检测装置，其特征在于，包括：视频图像检测模块：包括多台高速相机，所有高速相机的拍摄区域依次衔接；所述视频图像检测模块用于拍摄飞行区道面，以得到第一图像；结构光检测模块：包括多台结构光相机，所有结构光相机的拍摄区域依次衔接；所述结构光检测模块用于拍摄飞行区道面，以得到第二图像；激光扫描云图像检测模块：用于拍摄飞行区道面，以得到点云数据；中心计算机：与所述视频图像检测模块、所述结构光检测模块和所述激光扫描云图像检测模块连接；所述中心计算机用于当根据所述第二图像或所述点云数据识别得到疑似异物时，计算所述第一图像中所述疑似异物所在区域，识别所述区域的类别，以得到道面异物。2.根据权利要求1所述机场飞行区道面异物协同检测装置，其特征在于，所述视频图像检测模块的检测区域覆盖所述结构光检测模块的检测区域和所述激光扫描云图像检测模块的检测区域。3.根据权利要求1所述机场飞行区道面异物协同检测装置，其特征在于，所述视频图像检测模块还包括多个光谱为白光的补光光源；所述结构光相机包括线性结构光源和高速线阵相机，所述线性结构光源的光谱为红光或绿光；所述激光扫描云图像检测模块中光源的光谱为红外光。4.根据权利要求3所述机场飞行区道面异物协同检测装置，其特征在于，所述中心计算机具体用于：配置所述补光光源和所述线性结构光源的工作形式为闪光；配置所述视频图像检测模块和所述结构光检测模块交替工作；配置所述补光光源和所述线性结构光源的发光时间和熄灭时间。5.根据权利要求1所述机场飞行区道面异物协同检测装置，其特征在于，所述中心计算机具体用于：采集校正图像；将接收到的所述第二图像除以所述校正图像，以得到识别图像；计算所述识别图像的平均亮度值；分别计算所述识别图像中每个像素与所述平均亮度值的差值，标记所述差值大于第一检测阈值的像素为异常像素；合并所有所述异常像素，以得到疑似目标；定义长度大于第二检测阈值的所述疑似目标为所述疑似异物。6.根据权利要求5所述机场飞行区道面异物协同检测装置，其特征在于，所述中心计算机具体用于：在所述点云数据的扫描线上移动滑窗，直至读取完所述点云数据的整个扫...
【专利技术属性】
技术研发人员：隋运峰，黄忠涛，舒远军，邓凌竹，董子琪，
申请(专利权)人：中国民用航空总局第二研究所，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。