[发明专利]一种机场跑滑区全景监控装置、系统及方法

权利要求书

1.一种机场跑滑区全景监控装置，所述监控装置包括DSP处理器和ARM处理器，其特征在于：所述监控装置还包括摄像镜头、CCD传感器、视频采集模块、图像预处理模块、图像配准模块、图像融合模块、物体识别模块、识别跟踪模块和越界监测模块；所述摄像镜头与所述CCD传感器建立连接关系，摄像镜头用于获取机场跑滑区的空间场景；所述CCD传感器与所述视频采集模块建立连接关系，CCD传感器用于将光线转变成电荷并通过模数转换器芯片转换成数字信号；所述视频采集模块与所述DSP处理器建立连接关系，视频采集模块用于采集CCD传感器传输的实时视频图像数据码流；所述图像预处理模块与所述视频采集模块建立连接关系，图像预处理模块用于对输入的视频图像进行特征抽取和分割处理；所述图像配准模块与所述图像预处理模块建立连接关系，图像配准模块用于将获取的若干图像进行匹配叠加；所述图像融合模块与所述图像配准模块建立连接关系，图像融合模块用于将获取的若干图像进行拼接融合；所述物体识别模块与所述ARM处理器及图像融合模块建立连接关系，物体识别模块用于识别图像融合模块融合后的机场跑滑区图像上具有运动状态的物体；所述识别跟踪模块与所述物体识别模块建立连接关系，识别跟踪模块用于对机场跑滑区图像具有运动状态的物体进行跟踪；所述越界监测模块与所述识别跟踪模块建立连接关系，越界监测模块用于对机场跑滑区图像具有运动状态的物体进行越界监测；

对获取的若干图像进行匹配叠加，图像匹配叠加采用基于改进SURF算子的彩色图像配准算法；SURF算法使用积分图像和盒式滤波器，包括提取特征点、生成特征描述符以及特征匹配三部分；特征点提取通过基于高斯金字塔构造的尺度空间进行特征点检测，通过Hessian矩阵提取特征点；生成特征描述符中为保证SURF特征的旋转不变性，给提取的特征点确定主方向，以特征点为圆心、6s为半径计算x和y方向的Haar小波响应，Haar小波模板大小取4s×4s，其中，s是特征点所在尺度的值；提取出两幅图像的特征点后，按照特征点之间的相似性度量进行特征匹配，选用特征点之间的欧几里德距离作为相似性度量；

所述监控装置还包括急停检测模块，所述急停检测模块与所述ARM处理器建立连接关系，急停检测模块用于对机场跑滑区图像上具有运动状态的飞机进行急停检测；急停检测模块12通过对机场跑滑区具有运动状态的飞机的特征参数进行提取，当飞机发生急停状态时，相邻图像上的飞机特征参数相同，进而判断为飞机发生急停事故。

2.根据权利要求1所述的一种机场跑滑区全景监控装置，其特征在于：所述监控装置还包括预警模块，所述预警模块与所述ARM处理器建立连接关系，预警模块用于机场跑滑区图像具有运动状态的物体跨越安全界限时，或在飞机急停状态下进行安全预警。

3.根据权利要求1所述的一种机场跑滑区全景监控装置，其特征在于：所述监控装置设有Flash芯片、DDR芯片及以太网接口，所述Flash芯片与所述ARM处理器建立连接关系，Flash芯片用于保存机场跑滑区图像数据，所述DDR芯片与所述ARM处理器建立连接关系，DDR芯片用于实现机场跑滑区图像数据的双倍速率同步动态随机存储；所述以太网接口与所述ARM处理器建立连接关系，以太网接口用于监控装置连接到互联网进行网络数据传输。

4.根据权利要求1所述的一种机场跑滑区全景监控装置，其特征在于：所述监控装置设有无线传输模块，所述无线传输模块与所述ARM处理器建立连接关系，无线传输模块采用LoRa模块、蓝牙模块或NB-IoT模块，无线传输模块用于监控装置监测的机场跑滑区图像数据进行无线传输。