[发明专利]飞机起飞自动跟踪方法

说明书

技术领域

本发明涉及飞机起飞自动跟踪方法。

背景技术

为了让有关方（如航站楼管理人员）及时了解飞机的起飞和降落的状况，目前的方法是通过摄像头自动跟踪飞机的起飞情况，然后在视频帧中对某个飞机进行识别时。这种方法最大的问题就是在于对飞机的搜索，如果对整个视频帧进行搜索，系统开销过大从而降低系统的实时性，并且可能因为搜索时间过长导致搜索失败。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种飞机起飞自动跟踪方法，大大降低模式识别的搜索时间，极大提高系统的实时性。

为了解决上述技术问题，本发明所提供的技术方案是：飞机起飞自动跟踪方法, 包括以下步骤：

①、摄像头对准飞机起飞的跑道，识别到飞机后，驱动云台，使飞机图像处于视频的中心，同时标记该点的绝对坐标为（x0,y0）；

②、以t1的时间间隔采样并识别飞机图样，并标识下两个点的坐标分别为（x1,y1）、(x2,y2)；

③、在给定平面中确定三个点的坐标（x0,y0）,(x1,y1)，(x2,y2)，并且第一类边界条件为自然边界条件；

④、设出曲线函数的表达式为S(x)，通过已知条件，依次求S'(x)、S”(x)，根据样条函数的二阶导数的连续性，列出方程组S”(xi－0)=S”(xi+0)，i=1，2…，n－1；

⑤、由n － 1 个未知数得出n － 1 个方程，解出样条曲线函数S（x）的解析式；

⑥、以同样的时间间隔t1采样视频，飞机出现的第四个点将在曲线S(x)上或者在曲线S(x)附近的某一点，通过时间间隔t1和摄像头移动的速率求出x3，y3=S(x3)，驱动云台，使摄像头的中心对准点（x3,S(x3)）相对应的位置；

⑦、在图像的中心区域开始搜索飞机图像，识别出飞机图像后，标记该点坐标为（x3’,y3’），同时更新数据库中的轨迹坐标（x3,y3），并使x3=x3’，y4=y3’；

⑧、通过点(x1,y1)，(x2,y2)，(x3,y3）重复步骤③至步骤⑦的过程，直到飞机完全起飞。

采用了上述技术方案后，本发明具有以下的有益效果：本发明通过已知的三个点，然后运用插值算法，拟合飞机的区间飞行曲线，从而预测飞机在视频中下一个点的区域，缩小视频帧的搜索范围，从而大大降低模式识别的搜索时间，极大提高系统的实时性。

具体实施方式

（实施例1）

本实施例的飞机起飞自动跟踪方法, 包括以下步骤：

①、摄像头对准飞机起飞的跑道，识别到飞机后，驱动云台，使飞机图像处于视频的中心，同时标记该点的绝对坐标为（x0,y0）。

②、以t1的时间间隔采样并识别飞机图样，并标识下两个点的坐标分别为（x1,y1）、(x2,y2)。

③、在给定平面中确定三个点的坐标（x0,y0）,(x1,y1)，(x2,y2)，并且第一类边界条件为自然边界条件。

④、设出曲线函数的表达式为S(x)，通过已知条件，依次求S'(x)、S”(x)，根据样条函数的二阶导数的连续性，列出方程组S”(xi－0)=S”(xi+0)，i=1，2…，n－1。

⑤、由n － 1 个未知数得出n － 1 个方程，解出样条曲线函数S（x）的解析式。

⑥、以同样的时间间隔t1采样视频，飞机出现的第四个点将在曲线S(x)上或者在曲线S(x)附近的某一点，通过时间间隔t1和摄像头移动的速率求出x3，y3=S(x3)，驱动云台，使摄像头的中心对准点（x3,S(x3)）相对应的位置。

⑦、在图像的中心区域开始搜索飞机图像，识别出飞机图像后，标记该点坐标为（x3’,y3’），同时更新数据库中的轨迹坐标（x3,y3），并使x3=x3’，y4=y3’。

⑧、通过点(x1,y1)，(x2,y2)，(x3,y3）重复步骤③至步骤⑦的过程，直到飞机完全起飞。

本实施例的飞机起飞自动跟踪方法通过已知的三个点，然后运用插值算法，拟合飞机的区间飞行曲线，从而预测飞机在视频中下一个点的区域，缩小视频帧的搜索范围，从而大大降低模式识别的搜索时间，极大提高系统的实时性。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。