一种机场跑道异物检测快速定位方法
【专利摘要】本发明属于光电产品应用【技术领域】，具体涉及一种机场跑道异物检测快速定位方法，通过采用多帧累计算法，将异物报警位置信息与报警次数进行统计；并采用模拟跑道与实际位置信息相结合的方法，对报警次数大于阈值T的每个目标进行计算，根据当前视场编号、实际测量所得的视场大小以及目标位置信息得到该目标的实际位置；最后将该目标的报警框与实际位置信息显示于模拟机场跑道图像上，从而实现机场跑道异物检测的快速定位。通过本发明技术方案的应用，使得机场跑道异物检测系统的操作更加人性化，异物位置信息更为准确。同时，可以直观可视化的形式显示异物的实际位置，使得异物定位更加快速，为异物的后期清理工作带来了便利。
【专利说明】一种机场跑道异物检测快速定位方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于光电产品应用【技术领域】，具体涉及一种机场跑道异物检测快速定位方 法。
【背景技术】
[0002] 本发明基于机场跑道异物检测系统，其主要功能是通过探测器获取机场跑道区域 的探测数据，对探测数据进行分析，获取跑道区域外来异物的存在状况。本发明对机场跑道 异物检测过程中所探测到的外来异物快速定位，及时对工作人员发出报警提示，提醒工作 人员尽快清除异物，以确保机场的运营安全。
[0003] 在实际应用中，探测器所获取的机场跑道区域的视频图像呈现出背景单一、纹理 均匀的特点，若将报警信息仅以报警框的形式显示在视频图像上，无法直观显示异物的实 际定位，这便为异物的清理带来困难。因此，找到一种针对机场跑道等单一背景条件下目标 信息唯一标识的快速定位方法，是提高机场跑道异物检测系统可用性的关键所在。
[0004] 因此，针对上述问题，亟需研制一种面向机场跑道异物检测系统的报警信息可视 化方法，为异物的后期清理工作带来了便利。
【发明内容】
[0005] 本发明要解决的技术问题是提供一种机场跑道异物检测快速定位方法，通过记录 同一视场中对某一物体的报警次数，减少虚警次数；同时，在视频图像下方显示模拟机场跑 道图像，并将异物位置信息同步显示在模拟机场跑道图像上，以直观可视化的形式显示异 物的实际位置，为异物的后期清理工作带来了便利。
[0006] 为了实现这一目的，本发明采取的技术方案是：
[0007] -种机场跑道异物检测快速定位方法，通过采用多帧累计算法，将异物报警位置 信息与报警次数进行统计；并采用模拟跑道与实际位置信息相结合的方法，对报警次数大 于阈值T的每个目标进行计算，根据当前视场编号、实际测量所得的视场大小以及目标位 置信息得到该目标的实际位置；最后将该目标的报警框与实际位置信息显示于模拟机场跑 道图像上，从而实现机场跑道异物检测的快速定位；具体包括以下步骤：
[0008] (1)待探测器转至检测位置后，系统设置当前视场编号为n，n=0、l、2…N，根据需要 观测的视场数确定N，并在显控界面显示视频图像；
[0009] (2)从图像处理板获取当前视场内所检测出的异物目标信息，包括位置信息和报 警信息，对该视场内的异物目标位置信息进行多帧累计，计算该视场内所检测出的目标个 数以及每个目标的位置信息和报警次数；
[0010] 多帧累计算法的具体流程如下；
[0011] (2. 1)定义obj结构体数组，用来表示累计后异物目标报警信息，obj结构体定义 如下：
[0012] 定义变量objNum用来表示当前obj数组中目标的个数，初始化为0 ;定义变量 frameNum用来表示累计巾贞数，初始化为O ;针对同一视场，对20巾贞图像进行多巾贞累计；
[0013] (2.2)从图像处理板获取一帧当前视场内所检测出的异物目标信息数组 objectlnfo 和异物目标数量 objectNumber ;
[0014] 目标区域在图像中对应上下左右四个边界值，这四个值定义一个矩形区域，为目 标区域的外接矩形；其中ObjectInf0结构体定义如下所示：定义BlockX表示横坐标，用于 标识外接矩形中心横坐标；定义BlockY表示纵坐标，用于标识外接矩形中心纵坐标；定义 BlockWide表示宽度，用于标识外接矩形的宽度；定义BlockHeight表示高度，用于标识外 接矩形高度；
[0015] (2. 3)定义变量objectID用来标识objectlnfo数组中当前目标编号，初始化为 〇 ；
[0016] (2. 4)判断objectID是否小于ob jectNumber,若小于，则转步骤（2. 5)，否则，转步 骤（2. 11);
[0017] (2. 5)定义变量objCounterlD用来标识obj数组中当前目标编号，初始化为0 ;
[0018] (2. 6)判断objCounterlD是否小于objNum，若小于，则转步骤（2. 7)，否则，转步骤 (2. 9)；
[0019] (2. 7)通过以下公式计算两目标间的距离；
【权利要求】
1. 一种机场跑道异物检测快速定位方法，其特征在于： 通过采用多帧累计算法，将异物报警位置信息与报警次数进行统计；并采用模拟跑道 与实际位置信息相结合的方法，对报警次数大于阈值T的每个目标进行计算，根据当前视 场编号、实际测量所得的视场大小以及目标位置信息得到该目标的实际位置；最后将该目 标的报警框与实际位置信息显示于模拟机场跑道图像上，从而实现机场跑道异物检测的快 速定位；具体包括以下步骤： (1) 待探测器转至检测位置后，系统设置当前视场编号为n，n=0、1、2…N，根据需要观测 的视场数确定N，并在显控界面显示视频图像； (2) 从图像处理板获取当前视场内所检测出的异物目标信息，包括位置信息和报警信 息，对该视场内的异物目标位置信息进行多帧累计，计算该视场内所检测出的目标个数以 及每个目标的位置信息和报警次数； 多帧累计算法的具体流程如下； (2. 1)定义obj结构体数组，用来表示累计后异物目标报警信息，obj结构体定义如下： 定义变量〇bjNum用来表示当前obj数组中目标的个数，初始化为0 ;定义变量frameNum用来表示累计巾贞数，初始化为0 ;针对同一视场，对20巾贞图像进行多巾贞累计； (2. 2)从图像处理板获取一帧当前视场内所检测出的异物目标信息数组ObjectInfo和异物目标数量objectNumber; 目标区域在图像中对应上下左右四个边界值，这四个值定义一个矩形区域，为目标区 域的外接矩形；其中ObjectInfo结构体定义如下所示：定义BlockX表示横坐标，用于标 识外接矩形中心横坐标；定义BlockY表示纵坐标，用于标识外接矩形中心纵坐标；定义 BlockWide表示宽度，用于标识外接矩形的宽度；定义BlockHeight表示高度，用于标识外 接矩形高度； (2. 3)定义变量objectID用来标识objectlnfo数组中当前目标编号，初始化为0 ; (2. 4)判断objectID是否小于objectNumber,若小于，则转步骤（2. 5)，否则，转步骤(2. 11)； (2. 5)定义变量objCounterlD用来标识obj数组中当前目标编号，初始化为0 ; (2. 6)判断objCounterlD是否小于objNum，若小于，则转步骤（2. 7)，否则，转步骤 (2. 9)； (2. 7)通过以下公式计算两目标间的距离；
则两目标间的距离d ; (2. 8)判断d是否大于5,若大于5,objCounterlD++，转步骤（2. 6)，否则，转步骤(2. 10)； (2.9)变量objectCounterlD的数值加1，将objectInfo[objectID]目标信息存储至obj[objCounterlD]，变量objNum的数值加 1，转步骤（2. 10); (2. 10)在一帧中，目标已经确认，即在此帧中形成一次报警信息，alarmCount数 值加1，alarmCount代表目标确认的图像帧数目，即形成报警信息的帧的数目：变量obj[objCounterlD]·alarmCount的数值加 1，变量objectID的数值加 1，转步骤（2. 3); (2. 11)变量frameNum的数值加1，判断frameNum是否大于20,若大于，则结束，否则， 转步骤（2. 2); (3) 定义计数器i，初始化为0; (4) 在一帧中，目标已经确认，即在此帧中形成一次报警信息，alarmCount数值加1， alarmCount代表目标确认的图像巾贞数目，即形成报警信息的巾贞的数目；判断object[i]. alarmCount是否大于阈值T，若大于，则根据当前视场编号与目标信息得到该目标的实际 位置，计算跑道异物目标的实际位置，方法如下； 通过实际测量得到一个视场的实际宽度为W，高度为H，视频图像显示宽度为width，高 度为height，当前视场编号为η(n=0,1，2,…，N)，从图像处理板获取所检测出的异物目标 位置为（BlockX，BlockY)，则通过公式（1)计算得到异物目标的实际位置（X，y);
(5) 将该目标的报警框与实际位置信息显示于模拟机场跑道图像上； (6) 变量i的数值加1，判断i是否小于objNum，若小于，则转步骤（4);否则，结束。
【文档编号】G06T7/20GK104463901SQ201310446863
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2013年9月25日 优先权日:2013年9月25日
【发明者】张晶辉, 柴智, 王楠, 石志强, 赵剑宇, 石春雷 申请人:北京环境特性研究所