[发明专利]机载平显记录视频信息的动态提取方法

说明书

技术领域

本发明属于机载平显记录视频信息化系统，具体涉及一种机载平显记录视频信息的动态提取通用方法。

背景技术

目前，我军现役的主战机种都装有平显视频记录系统，平显记录视频是由机载视频记录系统拍摄的飞机前方外景叠加在平显(HUD-Head Up Display)画面上的组合画面视频。所谓平显记录视频信息化是指应用机器视觉(Machine Vision)技术从平显记录视频中提取出组成平显画面的诸多元素随时间变化的序列。其主要作用是记录飞机在飞行作战过程中的飞机姿态、飞行高度、目标截获和攻击效果等视频信息。

平显视频记录系统与飞参系统相比的优势是：虽然没有飞参系统的采集通道和采集数据多，但各种状态下显示画面可以直观地反映飞行作战和训练的效果；虽然有些参数如法向过载，在飞参系统中也记录了，但它们来源于不同的传感器；可以记录飞参系统不能记录的重要信息，如无线电高度、地速、偏流角、风速、风向、场压、无线电高度、真空速、武器瞄准过程中的光环、目标捕捉、截获、攻击信息等；飞参数据采集后必须送到飞参室通过专用软件判读显示，而平显记录视频可以在每个飞行架次后立即利用地面回放系统进行播放，便于作战训练人员和飞行员对每一个架次飞行效果进行直观、即时、定性的分析和评判。对于评估战训飞行效果、提高飞行质量、改善飞机维修保障等具有重要的军事意义。因此，西方国家如美国、英国都比较早地在军机上装载了平显记录视频设备，并逐步建立了各自的飞机视频记录系统。

但是，在平显视频记录系统的实际使用中存在两个突出问题：一是不同机型的平显视频记录系统以及地面回放系统的接口标准不统一，视频记录格式和存储介质也不同，无法用主流媒体播放器播放，给部队的使用、维修带来了很大困难；二是平显记录视频为模拟影像信息，难以标识、定位和检索，且画面中包涵很多无用的视景如云、地貌等信息，占用很大存储空间，给信息存档和调用带来困难。为此，开展平显记录视频的信息化处理，滤掉无用信息，提取无线电高度、地速、偏流角、风速、风向、场压、无线电高度、真空速、武器瞄准过程中的光环、目标捕捉、截获、攻击等信息，实现主战机型的平显记录视频信息标准化应用和数字化存储、调用，是部队的迫切需要。

发明内容

为了解决现有技术领域存在的上述问题，本发明的目的在于，提供一种机载平显记录视频信息的动态提取方法，在前期对RGB视频帧提取绿色成分，并经过局部阈值背景过滤，得到平显画面OCR二值图像帧，该方法研究的问题是对OCR二值图像帧中显示位置相对固定的参数进行信息动态提取。

平显画面OCR字符集是平显画面字符图像识别的主要依据，是由构成平显画面的基本图像元素样本组成的集合。通过计算OCR视频帧上显示参数区域图像与平显画面OCR字符集中字符图像样本的相似度，其中相似度最大的字符选为该区域图像识别的结果。因此，平显画面OCR字符集的质量是平显记录视频信息化的关键。

由于OCR字符集是平显记录视频信息化的基础。因此，为提高样本的质量，应尽可能选择噪声较小的识别帧作为OCR样本对象。在经过平显记录视频的原始帧→绿色成分帧→OCR帧的一系列处理过程中，选择的OCR样本还不能直接作为标准样本，还需要再进行优化处理，通过对OCR字符样本的标准化处理，可提高OCR字符的识别率。

本发明提供的机载平显记录视频信息的动态提取方法，对OCR二值图像帧中，位置相对固定的参数进行信息提取。包括以下步骤：

(一)构建标准化的OCR字符集样本，选取噪声较小的OCR帧，对其进行优化编辑处理，然后保存为OCR字符集样本；1、选取噪声较小的OCR帧，点击编辑菜单项，选定字符显示区域，并添加到OCR字符集副本；2、在OCR字符集的浏览状态下，点击任意字符，出现选择框，则编辑区域显示所选中的字符，并处于编辑状态下，可对选中的字符进行优化编辑处理，左击可使相应的点设置为黑色，右击可使相应点设置为白色；3、把编辑完成的OCR字符集副本，保存为OCR字符集样本。

(二)构建平显画面信息模板，首先选定参数字符串显示区域的大致区域，然后自动计算恰好包含参数字符串的矩形参数，最终以XML文件形式保存；其过程为：首先显示识别帧，在信息模板菜单中选择对应的参数选项，在识别帧上人工选定大致包含参数的显示区域，通过软件算法计算并显示出恰好包含参数的最小显示区域，并将此参数显示区域属性保存到信息模板文件，然后把设定完成的矩形参数以XML文件形式保存，完成信息模板的构建，便于信息化调用。