[发明专利]一种机场跑道胶痕自动识别方法在审

专利信息
申请号: 201910418128.2 申请日: 2019-05-20
公开(公告)号: CN110148123A 公开(公告)日: 2019-08-20
发明(设计)人: 刘晓琳;韩秋旻 申请(专利权)人: 中国民航大学
主分类号: G06T7/00 分类号: G06T7/00;G06T7/11;G06T7/136;H04N7/18
代理公司: 天津才智专利商标代理有限公司 12108 代理人: 庞学欣
地址: 300300 天*** 国省代码: 天津;12
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摘要:
搜索关键词: 胶痕 机场跑道 有效识别 立方体模型 跑道 灰度空间 区域图像 自动识别 异物 无胶 区域图像数据 标准灰度 除胶设备 公式识别 矩阵变换 识别系统 有效数据 原始图像 黑色胶 裁剪 构建 映射 采集
【说明书】:

一种机场跑道胶痕自动识别方法。其包括构建跑道胶痕识别系统;采集机场跑道着落区路面原始图像,裁剪下除胶设备不能触及区域,得到有效识别区域图像;建立RGB立方体模型,确定标准灰度线和灰度空间,并将灰度空间划分为白色、灰色、黑色三个区域;利用阈值K将有效识别区域图像中的黑色胶痕与其他物体区分开,将有效识别区域图像数据经矩阵变换映射到RGB立方体模型中,得到机场跑道胶痕识别公式,利用该公式识别出重度胶痕区、轻度胶痕区、无胶痕区和跑道异物等步骤。本发明效果:运用RGB颜色空间识别方法,可以快速、准确地识别跑道异物、重度胶痕区、轻度胶痕区与无胶痕区,从而为下一步胶痕清理工作提供有效数据。

技术领域

本发明属于图像自动识别技术领域,特别是涉及一种基于RGB颜色空间图像识别算法的机场跑道胶痕自动识别方法。

背景技术

由于飞机起降时,起落架上机轮轮胎与跑道路面剧烈摩擦时会产生一种黑色胶带状物质,俗称黑色胶痕,由此在跑道着落区一万平方米范围内形成“黑迹”。

随着民航业的快速发展,机场跑道上飞机起降变得日益密集,使得跑道着落区路面上附着的黑色胶痕不断增厚,导致机轮轮胎与跑道之间的摩擦系数不断降低,如果不及时对跑道路面上的黑色胶痕进行清除,将给飞机着陆带来严重的安全隐患。

目前,国内外部分大型机场飞机跑道除胶工作,大多先依靠工作人员在飞机跑道上找到胶痕,再采用高压水冲洗、机械刷打磨、化学药剂清洗等方法清除这些胶痕。这种完全依赖人力的除胶方法,不仅影响了机场跑道除胶的工作效率,而且与当前特种设备无人化、智能化等高新技术的发展方向不符。现阶段有人提出对跑道黑色胶痕自动识别的相关技术,但该技术仅局限于从跑道中识别出胶痕,但会将跑道标志线和异物两者与胶痕混淆,识别能力差,识别精度低,不具备实际应用的可行性。因此,如何自动地、精确地识别胶痕,并对其轻重程度进行准确判断就当前迫切需要解决的问题。

发明内容

为了解决上述问题,本发明的目的在于提供一种基于RGB颜色空间的图像识别算法的机场跑道胶痕自动识别方法,不仅能够高效、准确地识别胶痕,还能在分辨白色标志线、异物与黑色胶痕三者的同时智能地识别重度胶痕区与轻度胶痕区。

为了达到上述目的,本发明提供的机场跑道胶痕自动识别方法包括按顺序进行的下列步骤:

步骤1)构建跑道胶痕识别系统;所述的跑道胶痕识别系统包括上位机和下位机;其中:上位机包括无线网卡和PC机;下位机包括单片机、摄像头和WIFI模块,其中,单片机分别与摄像头和WIFI模块相连接,WIFI模块通过无线网卡与PC机连接;

步骤2)利用摄像头实时采集机场跑道着落区路面的原始图像,然后经单片机、WIFI模块和无线网卡传送给PC机,在PC机中裁剪下除胶设备不能触及的区域,得到有效识别区域图像;

步骤3)建立RGB立方体模型,将机场跑道着落区路面上所有的颜色表示出来,确定标准灰度线和灰度空间,并将灰度空间划分为白色、灰色、黑色三个区域;

步骤4)利用阈值K将上述有效识别区域图像中的黑色胶痕与其他物体区分开,然后将有效识别区域图像数据经矩阵变换映射到RGB立方体模型中,得到机场跑道胶痕识别公式,利用该公式识别出重度胶痕区、轻度胶痕区、无胶痕区和跑道异物。

在步骤1)中,所述的摄像头采用0V7670摄像头,多个摄像头间隔距离排成一排设置在位于机场跑道着落区外侧的草地上。

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