[发明专利]机场跑道橡胶胶痕检测系统及检测方法

权利要求书

1.一种机场跑道橡胶胶痕检测系统，安装在机场跑道所有特种车辆上，用于跑道胶痕的检测与识别，其特征在于：所述的检测系统包括：信息采集子系统(1)、信息传输子系统(2)和信息识别子系统(3)；其中信息采集子系统(1)通过信息传输子系统(2)与信息识别子系统(3)连接；信息采集子系统(1)包括GPS定位模块(1.1)、摄像头模块(1.2)和下位机模块(1.3)，GPS定位模块(1.1)和摄像头模块(1.2)分别与下位机模块(1.3)相连接，下位机模块(1.3)通过信息传输子系统(2)与作为上位机的信息识别子系统(3)连接而进行信息交换；信息识别子系统(3)上设有显示器，包括图像特征提取模块(3.1)、中值滤波模块(3.2)、二值化处理模块(3.3)和图像分割模块(3.4)，用于对信息采集子系统(1)经信息传输子系统(2)上传的原始图像信息和位置信息进行检测判别处理后做出是否除胶的指示并显示在显示器上。

2.一种如权利要求1所述的机场跑道橡胶胶痕检测系统的检测方法，其特征在于：所述的检测方法包括按顺序进行的下列步骤：

1)在特种车辆行驶过程中，由所述的摄像头模块(1.2)实时采集跑道道面的原始图像；与此同时，由GPS定位模块(1.1)对跑道道面橡胶胶痕位置进行定位，同时获取特种车辆行车速度信息；下位机模块(1.3)根据特种车辆行驶速度调整摄像头模块(1.2)的图像采集时间间隔；GPS定位模块(1.1)和摄像头模块(1.2)将实时采集的位置信息和原始图像上传至下位机模块(1.3)进行缓存处理；

2)下位机模块(1.3对上述位置信息和原始图像打包处理后经由信息传输子系统(2)上传至信息识别子系统(3)；

3)由图像特征提取模块(3.1)采用颜色特征提取法，对原始图像进行灰度化预处理，用以区分原始图像的内容，获得特征提取后的图像；

4)由中值滤波模块(3.2)采用非线性滤波法，用特征提取后的图像中一像素点某邻域窗口内所有像素点灰度值的中值代替该像素点的灰度值，从而消除孤立的噪声点，保持原始图像本身良好的边缘特性，得到灰度化图像；

5)由二值化处理模块(3.3)采用OTSU算法对上述灰度化图像进行二值化处理，得到二值化图像；

6)由图像分割模块(3.4)采用基于BP神经网络图像分割法，对上述二值化图像进行BP神经网络训练，提取出RGB值和灰度值数据作为BP神经网络的输入参数，由此创建训练样本并确定出最优化网络参数，并根据最优化网络参数对需要判定的机场跑道胶痕边缘区域进行检测；

7)最终将是否除胶的指示显示在显示器上。

3.根据权利要求2所述的机场跑道橡胶胶痕检测系统的检测方法，其特征在于：在步骤3)中,所述的由图像特征提取模块(3.1)采用颜色特征提取法，对原始图像进行灰度化预处理，用以区分原始图像的内容，获得特征提取后的图像的具体方法是:

将原始图像的16位二进制数据转化为十进制数据，利用灰度处理中的整数算法公式(1)将彩色图像转化成灰度图像；

Gray＝0.3×R+0.59×G+0.11×B (1)

式中，R、G、B分别代表某一像素点红、绿、蓝三种颜色的亮度等级，Gray值反映灰度化后该像素点的灰度等级，即灰度图像中该像素点的灰度值，每个灰度值都可表现该像素点的图像特征。