[发明专利]一种鸟击风险评估系统及其评估方法

说明书

技术领域

本发明属于风险评估技术领域，涉及一种鸟击风险评估技术，主要应用于鸟击防范中的鸟情数据统计，具体地说，是指一种基于雷达图像提取的鸟情信息进行鸟击风险评估的系统及其评估方法。

背景技术

鸟击是指航空器起降或飞行过程中和鸟类、蝙蝠等飞行物相撞的事件。自从有了航空器就有了鸟击事件，据统计，仅北美地区每年鸟击造成的军用和民用航空损失就超过5亿美元并且危及乘客生命安全，欧洲每万次飞机起降平均有5.7次鸟击。中国民航在2001-2007年间，报告的鸟击事件共1055次，导致事故征候215次，造成中等程度以上损伤217起，在维修中统计的直接损失超过2.7亿人民币，间接损失更加难以计算。

当前鸟击防范主要采用目测或望远镜目测鸟类活动然后采用某些方法进行鸟类驱赶，这种方法的局限性是明显的，特别是在周围建筑和植被较复杂的情况下，发现鸟类和驱赶鸟类变得越来越复杂。观测和统计鸟类迁徙和在机场附近的规律，对于鸟击防范具有重要意义。

发明内容

本发明的目的在于：提出了一种鸟击风险评估系统及其评估方法，用来指导鸟击防范中鸟情数据库的建立，为鸟击防范工作提供了有利的技术支持。

本发明提供的一种鸟击风险评估系统，它主要由雷达、图像采集设备、飞鸟目标识别模块、鸟击风险评估模型和鸟情数据库构成。雷达实时地输出视频信号，图像采集设备将视频信号转换为数字雷达图像，飞鸟目标识别模块基于图像采集设备输出的数字雷达图像，识别出飞鸟目标并提取出相关鸟情信息，鸟击风险评估模型基于飞鸟目标识别模块提取的鸟情信息，对实时的鸟击风险进行评估，输出鸟击风险系数。鸟情数据库储存了飞鸟目标识别模块提取的鸟情信息和鸟击风险评估模型给出的鸟击风险系数。

本发明提供的一种鸟击风险评估方法，包括如下步骤：

(a)雷达监测飞鸟情况，并实时输出视频信号；

(b)视频信号转换为数字雷达图像；采用图像采集卡或外置图像采集盒将视频信号转换为数字雷达图像，图像中每个像素的灰度值反映了雷达回波的强弱；

(c)飞鸟目标识别与信息提取；

具体过程为：首先对数字雷达图像背景差分；对经过背景差分的雷达图像进行杂波抑制获得二值图像，对二值图像中不同的区域进行标识，计算出每个独立区域的中心坐标、像素数和独立区域的总数，每个独立区域代表一个飞鸟目标，中心坐标代表鸟类目标位置，像素数代表鸟类目标大小，独立区域的个数代表鸟类数量，通过连续两幅图像的对比，计算出飞鸟的飞行速度，通过不同目标像素数的多少，区分出飞鸟目标和飞行器目标；

(d)根据鸟情信息获得鸟击风险评估系数；

由评价专家给鸟情信息中的每个因素打分，利用数学模型计算出每个因素的权重；同时，将获得的鸟情信息中的每个因素划分等级，分别赋以不同的分值，最后通过求加权和计算出鸟击风险系数，最后将鸟击风险系数储存在鸟情数据库中。

本发明的优点是：提供了一种新的鸟击风险评估方法，利用该方法建立的鸟情数据库为鸟击防范工作提供了有利的技术支持。

附图说明

图1是本发明鸟击风险评估系统结构示意图；

图2是本发明鸟击风险评估方法流程图；

图3是某机场的一幅雷达PPI图像；

图4是对图3中PPI图像进行目标信息识别与提取后的图像。

具体实施方式

下面对本发明做进一步详细描述。参见图1，本发明提供了一种鸟击风险评估系统，所述的系统由雷达1、图像采集设备2、飞鸟目标识别模块3、鸟击风险评估模型4和鸟情数据库5构成。所述雷达1用于探测和搜索目标，并实时的输出视频信号；所述图像采集设备2用于将视频信号转换为数字雷达图像；所述飞鸟目标识别模块3基于图像采集设备输出的数字雷达图像，识别出飞鸟目标并提取相关鸟情信息，并储存在鸟情数据库5；所述鸟击风险评估模型4根据飞鸟目标识别模块3提取的鸟情信息，对实时的鸟击风险进行评估，输出鸟击风险评估系数，并储存在鸟情数据库5中。基于上述的鸟击风险评估系统的鸟击风险评估方法，如图2所示流程图，具体步骤如下：

(1)雷达监测飞鸟情况，并实时输出视频信号；

所述的雷达1包括但不限于海事雷达、气象雷达和空中交通指挥雷达，雷达对周围环境中的飞鸟情况进行实时监测，并实时地输出视频信号。

(2)视频信号转换为数字雷达图像；

图像采集设备2由图像采集卡或外置图像采集盒构成，将视频信号转换为数字雷达图像，数字雷达图像包括但不限于平面位置指示(PPI)图像，图像中每个像素的灰度值反映了雷达回波的强弱。

(3)飞鸟目标识别与信息提取；