【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及机场跑道异物识别、检测，涉及飞行器的安全起飞、安全降落及安全滑行技术，具体为一种fod异物检测方法及系统。本专利技术基于数据采集和图像处理技术对fod异物进行检测，可应用于机场道面上的异物检测。
技术介绍
1、fod是指遗落在机场跑道上的异物，如螺丝、螺母、驱鸟使用的铅弹以及石块等异物，这些跑道上的异物会影响飞机的起降和飞机的滑行，严重时会造成飞机损坏或引发安全事故。因此，研究fod检测技术对航空安全有重要意义。
2、目前，在fod异物识别检测过程中，基于图像的fod检测系统是通过相机采集图像后，进行图像预处理以及后续带入训练好的检测网络模型中进行分类识别，进而识别检测出异物。然而，现有的基于图像的fod检测系统大多因为单目相机采集图像角度单一，容易受到光线以及天气影响，且识别的精度和准确度较低。
3、例如授权公告号为cn114821484b的专利，其公开了一种机场跑道fod图像检测方法，具体是将多个重叠滑窗裁剪处理后的跑道子图输入训练好的异物检测模型中，得到待识别异物的子图位置；根据设置阈值将异物区域进行融合，将融合后的异物区域进行裁剪与尺寸调整，得到待分类的图像块；将待分类图像块输入到训练好的异物分类模型中，得到分类结果。然而上述的方法在采集图像时容易受到光线，天气等外部环境影响，采集的图像质量差，导致异物识别精度和准确定低。
技术实现思路
1、针对上述所描述的，现有的fod异物识别检测，其在图像采集过程中受到光线，天气等外部环境影响，采集
2、本专利技术的方法通过对图像采集设备进行设置，有效避免了在采集图像时受到外部天气、光线强度不足等情况的影响，能够有效识别与机场跑道颜色相近的fod异物，提高了fod异物检测的鲁棒性和稳定性。
3、本专利技术的技术方案如下：
4、一种fod异物检测方法，包括以下步骤：
5、1)设置两组拍摄区域相互重合的图像采集设备，两组所述图像采集设备同步采集同一区域不同拍摄角度的带有投影网格的机场道面图像，获得两组带有投影网格的机场道面图像，其中，一组带有投影网格的机场道面图像作为基准图像，另一组带有投影网格的机场道面图像作为待配准图像；
6、2)将待配准图像与基准图像进行配准，生成相同视场景下的图像；
7、3)将相同视场景下的图像进行图像处理，生成处理图像；
8、4)分离处理图像，判断处理图像上是否分离出异物，完成异物的检测。
9、进一步限定，所述步骤2)具体为：
10、2.1)采用surf特征点匹配算法提取待配准图像的特征点对；
11、2.2)根据特征点对映射形成投影变换矩阵；
12、2.3)利用透视变换法，根据投影变换矩阵的映射关系将待配准图像调整为与基准图像视场景相同的图像，生成相同视场景下的图像。
13、进一步限定，所述步骤3)中的图像处理包括平滑处理和锐化处理。
14、进一步限定，所述步骤4)具体为：
15、利用差分处理分离处理图像；
16、若投影网格的线条在差分处理过程中增强，则存在异物；
17、若投影网格的线条在差分处理过程中消失，则不存在异物；
18、完成异物的检测。
19、进一步限定，所述步骤4)还包括：
20、若存在异物，则对异物进行标注。
21、进一步限定，所述异物标注的过程为：
22、对差分处理后的图像进行二值化处理，分离图像的前景部分和背景部分，其中，图像前景部分对应的灰度值大于图像背景部分对应的灰度值的所在区域即为异物所在区域，对异物所在区域进行标注。
23、进一步限定，所述图像前景部分对应的灰度值大于图像背景部分对应的灰度值的所在区域具体为：
24、获取图像背景部分的全局阈值t1；
25、将图像前景部分的每一行看作一个子图，针对每一个子图利用sauvola算法求出局部阈值t2；
26、根据公式t＝α*t1+β*t2，计算最终阈值t；式中，α和β均为加权系数，无量纲；
27、对图像前景部分进行阈值分割，分割出灰度值大于t的区域即为异物所在区域。
28、进一步限定，所述步骤1)中，两组所述图像采集设备在移动的过程中实时且同步采集同一区域不同拍摄角度的带有投影网格的机场道面图像。
29、进一步限定，所述步骤1)中，两组所述图像采集设备的拍摄区域重合度不小于90％。
30、利用上述fod异物检测方法形成的fod异物检测系统，包括：
31、图像采集模块：用于设置两组拍摄区域相互重合的图像采集设备，两组所述图像采集同一区域不同拍摄角度的设备同步采集带有投影网格的机场道面图像，获得两组带有投影网格的机场道面图像，其中，一组带有投影网格的机场道面图像作为基准图像，另一组带有投影网格的机场道面图像作为待配准图像；
32、配准模块：用于将待配准图像与基准图像进行配准，生成相同视场景下的图像；
33、图像处理模块：用于将相同视场景下的图像进行图像处理，生成处理图像；
34、以及检测模块：用于分离处理图像，判断处理图像上是否分离出异物，完成异物的检测。
35、与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：
36、1、本专利技术fod异物检测方法，其是将图像采集设备设置为两组拍摄区域相互重合的结构，在两组图像采集设备的拍摄区域通过投影网格发生装置形成网格状的投影，通过对得到的两组图像进行配准及图像处理，进而判断机场跑道中是否有异物，有效避免了在采集图像时受到外部天气、光线强度不足等情况的影响，能够有效识别与机场跑道颜色相近的fod异物，不受图像质量的影响，提高了fod异物检测的鲁棒性和稳定性。鉴于机场跑道异物识别的实际需求，能够在快速移动过程中有效识别异物。
37、2、本专利技术采用对两组待配准图像与基准图像进行配准，形成相同视场景下的图像；对相同视场景下的图像进行图像处理，生成处理图像；通过差分处理过程提高了异物识别的精准度，实现了异物的准确识别，解决了现有技术采用模型对比的方法导致的异物识别准确低的技术问题，受外界条件的影响因素小。
38、3、本专利技术通过二值化处理能够标识出异物区域，从而方便工作人员对异物进行标记并清理，维护飞机航程安全。
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1.一种FOD异物检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的FOD异物检测方法，其特征在于，所述步骤2)具体为：
3.如权利要求2所述的FOD异物检测方法，其特征在于，所述步骤3)中的图像处理包括平滑处理和锐化处理。
4.如权利要求3所述的FOD异物检测方法，其特征在于，所述步骤4)具体为：
5.如权利要求4所述的FOD异物检测方法，其特征在于，所述步骤4)还包括：
6.如权利要求5所述的FOD异物检测方法，其特征在于，所述异物标注的过程为：
7.如权利要求6所述的FOD异物检测方法，其特征在于，所述图像前景部分对应的灰度值大于图像背景部分对应的灰度值的所在区域具体为：
8.如权利要求1所述的FOD异物检测方法，其特征在于，所述步骤1)中，两组所述图像采集设备在移动的过程中实时且同步采集同一区域不同拍摄角度的带有投影网格的机场道面图像。
9.如权利要求1所述的FOD异物检测方法，其特征在于，所述步骤1)中，两组所述图像采集设备的拍摄区域重合度不小于90％。
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