[发明专利]一种机场跑道外来物检测双目立体系统和检测方法

说明书

一种机场跑道外来物检测双目立体系统和检测方法，包括连接在中心腔体上的双目视觉系统，所述双目视觉系统包括设置在中心腔体两侧、结构相同的左成像系统和右成像系统；左成像系统和右成像系统均包括光学探测通道和激光辅助照明单元；中心腔体设置在安装底座上，通过方位电机通过带动旋转。雷达检测到外来物的位置信息后，发送给双目视觉系统；双目视觉系统的主控单元通过方位电机控制中心腔体沿安装底座旋转，使左成像系统和右成像系统的光学探测通道的视轴均指向外来物所在的区域；左成像系统和右成像系统的光学探测通道获取外来物的图像信息后，通过双目立体视觉算法获取外来物的三维信息。本发明能够较大的提高了外来物检测效率。

技术领域

本发明涉及一种车载式机场跑道外来物检测双目立体视觉系统方案，用于毫米波雷达探测外来物后，通过两个视觉通道完成可疑外来物的双重确认，同时采用立体匹配和三维重建计算出外来物的空间坐标位置、三维尺寸等，并最终对外来物进行最终确认。

背景技术

随着民航业的飞速发展，航空运输的不断扩容，机场作为航空运输的枢纽平台，民航的安全压力越来越大。2000年7月25日法国航空公司协和号飞机的空难悲剧，加速了各国研制FOD探测系统的步伐。典型的FOD目标有金属器件(螺钉、螺帽、垫圈、钉子和保险丝等)、机械工具、飞行物品(私人物品、钢笔、铅笔和纽扣等)、混凝土沥青碎块、橡胶碎片、塑料制品和动植物等。当前国内机场跑道巡检主要依赖道面巡查人员完成，在道面巡查时将关闭跑道，这使得航班通行能力大大降低。目前在移动式机场跑道外来物检测系统研究方面，主要通过车载毫米波雷达对机场跑道进行扫描，通过光学检测通道实现对目标进行确认、定位、识别、记录和处理，传统光电检测系统采用的这种单目模式虚警率较高，因此得到的目标图像需要另一路视频进行再分析最终判断跑道上是否有外来物入侵。由于单目光电检测系统无法构建立体信息，即损失目标在光轴方向上的深度信息(外形尺寸和距离信息)；而仅能得到目标在摄像机观察平面上的坐标,而这个坐标对外来物判断意义有限，很可能造成虚警和漏警。因此亟需研发一种车载式机场跑道外来物检测双目立体视觉系统，进一步获取外来物相关深度信息来提高移动式外来物检测效率和鲁棒性。

发明内容

本发明提供一种机场跑道外来物检测双目立体系统和检测方法，以解决现有技术存在的问题。

本发明采用以下技术方案：

一种机场跑道外来物检测双目立体系统，包括连接在中心腔体上的双目视觉系统，所述双目视觉系统包括设置在中心腔体两侧、结构相同的左成像系统和右成像系统；

所述左成像系统和右成像系统均包括壳体，壳体上安装用于对外来物进行拍照的光学探测通道和用于进行补光的激光辅助照明单元；

所述中心腔体设置在安装底座上，通过方位电机通过带动旋转。

所述左成像系统和右成像系统还包括设置在光学探测通道和激光辅助照明单元前部壳体的雨刮器，与设置在光学探测通道和激光辅助照明单元后端的防雾加热片。

所述左成像系统和右成像系统通过设置在中心腔体内部的高低电机带动沿中心腔体上下滑动。

还包括环境光传感器，所述环境光传感器与设置在安装底座或者中心腔体内部的主控单元连接。

所述光学探测通道包括光学镜头和位于光学镜头后的摄像机。

一种机场跑道外来物检测方法，包括：

雷达检测到外来物的位置信息后，发送给双目视觉系统；

双目视觉系统的主控单元通过方位电机控制中心腔体沿安装底座旋转，使左成像系统和右成像系统的光学探测通道的视轴均指向外来物所在的区域；

左成像系统和右成像系统的光学探测通道获取外来物的图像信息后，通过双目立体视觉算法获取外来物的三维信息。

所述通过双目立体视觉算法获取外来物的三维信息的步骤包括：