[发明专利]一种基于激光扫描技术的跑道路面检测装置及方法

权利要求书

1.一种基于激光扫描技术的跑道路面检测装置，其特征在于包括：

至少一个激光扫描仪，探测跑道平面上出现的物体参数；激光扫描仪以时间间隔T对其监控区域进行重复探测，所述激光扫描仪的扇形发射面与跑道路面地面平行，且距离跑道路面地面距离小于最小入侵异物的直径；

至少一个摄像机，架设在距离跑道路面为D’的同侧位置，用于接收处理器的命令，拍摄入侵物图片，并将入侵物图像信息回传至处理器，所述D’≥0；

处理器，用于接收激光扫描仪的信号，即探测到的物体参数（r,θ），判断物体是否为入侵物；当入侵物在固定位置存在时间超过S时，且在跑道工作区内，则入侵物是疑似入侵物时，根据疑似入侵物坐标，发送触发命令，触发与疑似入侵物坐标对应的摄像机进行图像拍摄，并接收摄像机拍摄的疑似入侵物图像信息后进行是否为真实入侵物，并进行真实入侵物清除,所述r是物体距离激光扫描仪的距离，θ是扫描仪探测光束的发射角度。

2.根据权利要求1所述的一种基于激光扫描技术的跑道路面检测装置，其特征在于所述激光扫描仪安装于跑道边缘两侧交错安置，所述同侧相邻两个激光扫描仪之间的距离为2P，所述相对侧的激光扫描仪在同侧相邻两个激光扫描仪中点的垂线上，所述                                               ，其激光扫描仪能达到的角分辨率的为，入侵异物空间分辨率为，则激光扫描仪的有效扫面半径为，所述，其中为跑道平面的宽度。

3.根据权利要求1所述的一种基于激光扫描技术的跑道路面检测装置，其特征在于所述相邻两个摄像机之间的距离为，其中为摄像机的有效作用半径，为其距离近摄像机一侧跑道边缘的距离。

4.根据权利要求1所述的一种基于激光扫描技术的跑道路面检测装置，其特征在于所述处理器处理激光扫描仪获得物体的坐标信息过程包括：

步骤1：将采集的激光扫描仪的信息，转换到跑道标准坐标系下，，其中对应激光扫描仪在跑道上的安装位置，x轴代表跑道平面长度方向，y轴代表跑道平面宽度方向；

步骤2：当或者时，则为跑道平面外的环境信号；当且连续出现时间超过S时，物体是入侵物，处理器触发摄影机进行入侵物图像拍摄。

5.根据权利要求4所述的一种基于激光扫描技术的跑道路面检测装置，其特征在于所述T范围是0.1s到0.5s，S范围是1s到3s。

6.根据权利要求5所述的一种基于激光扫描技术的跑道路面检测装置，其特征在于所述激光扫描仪是线性激光扫描仪。

7.根据权利要求1至6之一所述的一种基于激光扫描技术的跑道路面检测装置，其特征在于还包括监控终端，所述监控终端远程登录处理器，读取图像信号，人工最终确认入侵物。

8.根据权利要求1所述的一种基于激光扫描技术的跑到路面检测方法，其特征在于包括：

步骤1：通过至少一个激光扫描仪探测跑道平面上出现的物体参数；激光扫描仪以时间间隔T对其监控区域进行重复探测，所述激光扫描仪的扇形发射面与跑道路面地面平行，且距离跑道路面地面距离小于最小入侵异物的直径；

步骤2：处理器接收激光扫描仪的信号，即探测到的物体参数（r,θ），判断物体是否为入侵物；当入侵物在固定位置存在时间超过S时，且在跑道工作区内，则入侵物是疑似入侵物时，根据疑似入侵物坐标，发送触发命令，触发与疑似入侵物坐标对应的摄像机进行图像拍摄，并接收摄像机拍摄的疑似入侵物图像信息后进行是否为真实入侵物，并进行真实入侵物清除,所述r是物体距离激光扫描仪的距离，θ是扫描仪探测光束的发射角度。

9.根据权利要求8所述的一种基于激光扫描技术的跑到路面检测方法，其特征在于所述激光扫描仪安装于跑道边缘两侧交错安置，所述同侧相邻两个激光扫描仪之间的距离为2P，所述相对侧的激光扫描仪在同侧相邻两个激光扫描仪中点的垂线上，所述，其激光扫描仪能达到的角分辨率的为，入侵异物空间分辨率为，则激光扫描仪的有效扫面半径为，所述，其中为跑道平面的宽度；所述相邻两个摄像机之间的距离为，其中为摄像机的有效作用半径，为其距离近摄像机一侧跑道边缘的距离。

10.根据权利要求8所述的一种基于激光扫描技术的跑到路面检测方法，其特征在于所述处理器处理激光扫描仪获得物体的坐标信息过程包括：

步骤1：将采集的激光扫描仪的信息，转换到跑道标准坐标系下，，其中对应激光扫描仪在跑道上的安装位置，x轴代表跑道平面长度方向，y轴代表那个跑道平面宽度方向；

步骤2：当或者时，则为跑道平面外的环境信号；当且连续出现时间超过S时，物体是入侵物，处理器触发摄影机进行入侵物图像拍摄。