[发明专利]一种动静结合的机场跑道异物视觉检测与定位方法

权利要求书

1.一种动静结合的机场跑道异物视觉检测与定位方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1，在飞机起飞或降落前，利用遥控车搭载相机沿机场跑道进行扫描，采集机场跑道的道面图像；

步骤2，采用异物动态检测算法实时对采集的道面图像进行异物目标检测，当检测到异物目标时，采用针孔相机模型将异物目标在道面图像像素坐标系中的二维坐标转换为异物目标在车载坐标系中的坐标，其中，车载坐标系被定义为以相机光心在地面的竖直投影为原点O，遥控车前进方向为Y_car轴正方向，竖直向上为Z_car轴正方向的坐标系；

所述异物在车载坐标系中的坐标，公式为：

其中，[x_car,y_car,0]^T表示异物在车载坐标系中的坐标，[u,v]^T表示异物在道面图像像素坐标系中的二维坐标，为相机的内参数矩阵，f_x、f_y、u₀、v₀为相机内参数矩阵中的元素，h表示相机光心到地面的垂直距离，θ表示相机的安装倾斜角即相机的光轴与垂直面的夹角；

步骤3，根据遥控车上的卫星定位设备获取遥控车在跑道坐标系中的坐标，通过坐标系之间的转换，将异物目标在车载坐标系中的坐标转换为异物目标在跑道坐标系中的位置信息；

步骤4，将机场跑道等分为n个区域，每个区域配备一部能够扫描该区域全部道面的带有云台的长焦变焦相机，根据异物目标在跑道坐标系中的位置信息，确定异物目标所在区域，并向异物目标所在区域的长焦变焦相机发送控制信号；

步骤5，异物目标所在区域的长焦变焦相机收到信号后，通过改变云台角度和焦距倍数，对异物目标所在位置进行放大，使得异物目标落在图像的中心位置，再次采用异物动态检测算法进行二次检测，以判断是否确为异物，若是，则将异物的位置信息发送至异物清除机构。

2.根据权利要求1所述动静结合的机场跑道异物视觉检测与定位方法，其特征在于，步骤3所述跑道坐标系是以机场跑道起点为原点，遥控车前进方向为Y轴正方向，竖直向上为Z轴正方向。

3.根据权利要求1所述动静结合的机场跑道异物视觉检测与定位方法，其特征在于，步骤4所述控制信号包括云台转动角度和焦距放大倍数。

4.根据权利要求1所述动静结合的机场跑道异物视觉检测与定位方法，其特征在于，步骤2所述异物动态检测算法具体为：利用ITTI显著性模型生成道面图像的对比度图，利用形态学梯度方法提取道面图像的边缘信息，将对比度图与边缘信息进行加权融合得到异物度图。