[发明专利]一种地基视角多机型飞机起落架收放状态检测方法

说明书

本发明公开了一种地基视角多机型飞机起落架收放状态检测方法，本发明利用地基长焦复合光电探测器(红外、可见光)获取飞机下滑降落正视画面；基于飞机着陆正视画面自动提取飞机机型结构特征，并利用匹配的机型图片库中提取出的机型结构特征参数，定位当前降落飞机起落架区域位置；最后通过特征分析与多帧综合决策处理自动确定飞机起落架收放状态。本发明基于地基长焦复合光电探测器，设备布设简单，主要算法流程均由软件完成，一套设备即可完成一个机场所有不同类机型飞机降落过程中飞机起落架收放状态监视。

技术领域

本发明涉及一种地基视角多机型飞机起落架收放状态检测方法。

背景技术

当前的军民用飞机起落架收放状态指示主要依靠状态指示仪表、起落架信号灯、以及机身上外置摄像头等多种方式实现，但仍不能完全排除以上设施出现故障以及飞行员操作疏忽的可能性。往往需要在机场安排地面人员通过望远镜对飞机降落前起落架收放情况进行人工确认，以便在发现危险时提示机场塔台与飞行员及时应对，确保飞机安全降落。而人工观察的作业方式既会受到气候、光强、空气能见度等诸多因素的影响，又对观察人员的精力、集中力要求较高，耗费人力，难以全天候的提供起落架状态指示信息以供机场和飞行员进行及时的故障处置。

综上所述，需要有一种稳定可靠的自动化地面飞机起落架状态监测手段，来取代人工地面观察作业，为确保降落阶段飞机起落架安全放置提供保障。而实现该手段，则需要解决以下关键问题：(1)采用何种探测器以何种视角进行起落架观测可达到全天候探测目的。(2)如何有效提取飞机降落过程中的关键特征，并依据特征完成起落架收放状态的自动检测。(3)如何构建一整套对于不同尺寸、外形的多种型号飞机均有效的检测体系。(4)如何保证起落架收放状态自动检测精度和可靠性。

发明内容

发明目的：本发明针对现有技术手段的不足，提供降落飞机起落架收放状态全自动检测技术。可替代机场地面观察员，自动完成多种机型飞机降落过程中起落架收放状态监控工作，为危险应急决策提供全天候保障。

技术方案：

本发明设计了一种地基视角多机型飞机起落架收放状态检测技术。能够基于地基布设的复合光电探测器探测到的飞机正视降落图像(包含可见光探测器与红外探测器)，自动识别多种机型飞机起落架收放状态。

本发明技术方案的实施步骤如下：

步骤1，利用地基光电成像设备采集N帧飞机降落下滑过程正视角图像，用I_k表示第k帧视频帧图像，k取值为1～N；

步骤2，对I_k进行自适应阈值的边缘特征提取得到边缘特征图E_k；

步骤3，提取边缘特征图E_k中飞机结构信息F_k；

步骤4，利用特征库中存在的机型结构信息F，定位飞机起落架数量Q与起落架区域位置，用Area_i表示第i个起落架区域位置，i＝1,2,...,Q；

步骤5，分别对每个起落架区域位置进行考察，通过区域内特征图的均线与腰线特征判定起落架收放状态，获得第k帧视频帧图像起落架状态判定的结果

步骤6，重复步骤1至步骤5，累计N帧起落架状态识别结果R_i，根据R_i给出最终判定结果。

步骤1包括：

采用地基视角的飞机下滑降落正视角度图进行飞机起落架收放状态检测，地基长焦复合光电探测设备(含可见光探测器与红外探测器)布设于机场跑道侧翼，布设点与跑道垂直距离保持在M米(一般为100米)范围内，使得获取到的图像为飞机降落正视图，复合光电探测设备红外与可见光探测器同时工作，同时采集图像，保证全时段、全天候目标图像获取，最终得到N帧飞机降落下滑过程正视角图像。

步骤2包括：