基于双目视觉的飞机滑行防撞辅助方法与流程

本发明航空电子设备，尤其涉及一种基于双目视觉的飞机滑行防撞辅助方法。

背景技术：

1、现有技术是机载4个预设位置安装有毫米波雷达，在飞机在地面滑行过程中，机翼与障碍物发生碰撞事故时有发生。由于驾驶舱或牵引车仅能观看到前侧区域，机身两侧、机翼存在视觉盲区，人眼难以准确分辨机翼前端障碍物与机翼边缘的距离。而机翼在设计时并未预留位置用于安装测距设备，测距设备需要位于机舱内，通过舷窗获取外部场景信息，该条件下，超声波雷达无法应用于舷窗内，而激光雷达成本较高，设备寿命较短，尤其是，两个飞机距离较为接近时，多设备雷达间存在干扰且面对较远微小物体时可能由于激光分辨率问题错过微小物体，点阵距离过远，激光分辨率容易漏掉小物件，例如，铁丝和栏杆等。单目测距方案，利用摄像机采集的自然图像，虽然成本较低、安装便携，但难以准确测量出外界物体与飞机的距离。

2、现有技术中采用双目摄像头，缺少结构光补偿，所生成视差图仅对物体边缘敏感，面对机场跑道环境这种可能存在大块缺少纹理结构的障碍物时不足以准确描述外界环境信息。

技术实现思路

1、有鉴于此，本公开实施例提供基于双目视觉的飞机滑行防撞辅助方法，可在不改变飞机外部结构的前提下对机翼前障碍物进行识别预警，辅助飞机地面滑行。

2、一种基于双目视觉的飞机滑行防撞辅助方法，机头位置和近邻机翼前侧的两侧客舱内分别安装有双目相机，所述双目相机横向排列，所述方法包括：

3、获取每个相机所采集的图像数据与及当前时刻外部点云数据，确定每个双目相机的深度信息；

4、沿横向对每个双目相机的深度信息进行滤波填充，得到填充滤波后的深度信息矩阵；

5、所述深度信息矩阵进行可视化，并将位于地面以下及高于飞机高度2倍的点云信息去除，飞机高度与飞机型号对应；

6、绘制俯视障碍物显示图，将三维点云信息沿垂直于地面方向进行最大值滤波，以相机为圆心，将障碍物遮挡区域后方视为障碍区域并进行赋值，得到障碍物俯视信息，其中，与飞机碰撞区域标注为第一颜色，安全区域标注为第二颜色。

7、有益效果：

8、可用于飞机滑行阶段辅助驾驶员驾驶，驾驶员可以通过俯视障碍物显示图简要的了解飞机外部物体信息，通过实景障碍物警示图可以更直观的看到到外界物体信息，弥补了驾驶员位置存在观察死角与肉眼难以准确判断距离的问题。

9、于飞机内部安装，可以不影响飞机外部结构，不影响飞机安全性，无需额外的测试检验。利用双目相机，透过舷窗直接获取外部自然图像，硬件成本更低，不受多层玻璃影响，且多设备雷达间不会相互干扰。

技术特征：

1.一种基于双目视觉的飞机滑行防撞辅助方法，其特征在于，机头位置和近邻机翼前侧的两侧客舱内分别安装有双目相机，所述双目相机横向排列，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，确定每个双目相机的深度信息，包括，

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，沿横向对每个双目相机的深度信息进行滤波填充，包括：

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述阈值为λ,当变化率δ>λ时，不进行填充，当变化率δ<λ时，该点深度值填充，填充的数值满足：

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述深度信息矩阵进行可视化，包括：

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，计算填充后的数字矩阵在真实空间中的坐标，包括：

技术总结
本公开实施例中提供了一种基于双目视觉的飞机滑行防撞辅助方法，于飞机机舱内透过窗户安装双目相机，获取外部视差图，转化为深度图，并对其缺失信息进行后处理，最后将其可视化展示用于辅助飞行员在地面滑行阶段观测飞机外部场景距离信息。

技术研发人员：孙豪杰,张杨阳,王明,蒲天杭,朱恩亮,李文衡
受保护的技术使用者：中国航空工业集团公司西安航空计算技术研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12