[发明专利]一种基于图像视频处理技术的飞机位置检测系统及方法

权利要求书

1.一种基于图像视频处理技术的飞机位置检测系统，其特征在于：包括视频采集系统、数据采集系统、卷积神经网络系统和飞机位置状态检测系统，所述视频采集系统与数据采集系统通信连接，所述数据采集系统、卷积神经网络系统、飞机位置状态检测系统依次通信连接，所述数据采集系统包括飞机位置检测模型框架和数据图像帧采集模块，所述卷积神经网络系统内部具有飞机位置样本数据库，所述飞机位置状态检测系统包括飞机位置检测模块和飞机目标跟踪模块；所述视频采集系统包括若干个视频摄像头，所述视频采集系统用于采集视频数据并传输至数据采集系统，所述数据采集系统的数据图像帧采集模块用于对视频数据进行逐个视频图像帧采集并将视频图像帧传输至飞机位置检测模型框架中，所述飞机位置检测模型框架用于划设飞机入离位模型框架，所述飞机入离位模型框架包括飞机正入位区域框、飞机已入位区域框和飞机离位区域框，所述飞机位置样本数据库用于存储有飞机入离位的样本数据，所述样本数据包括飞机正入位样本数据、飞机已入位样本数据和飞机离位样本数据，所述卷积神经网络系统用于对数据采集系统所采集到的视频图像帧与飞机位置样本数据库的样本数据按照飞机位置检测模型框架进行图像特征提取及比对处理，所述飞机位置检测模块用于通过图像特征提取及比对处理并识别出飞机的位置状态，所述飞机目标跟踪模块用于根据飞机位置检测模块所识别出的飞机位置状态按照时间顺序进行飞机目标跟踪。

2.按照权利要求1所述的一种基于图像视频处理技术的飞机位置检测系统，其特征在于：所述卷积神经网络系统用于对数据采集系统的视频图像帧提取并识别出飞机特征区域和背景特征区域，所述卷积神经网络系统将视频图像帧的飞机特征区域与背景特征区域传输至飞机位置状态检测系统中进行对比处理。

3.按照权利要求1所述的一种基于图像视频处理技术的飞机位置检测系统，其特征在于：所述飞机位置检测模块采用帧间差分法进行对比处理并得到飞机位置状态。

4.按照权利要求1所述的一种基于图像视频处理技术的飞机位置检测系统，其特征在于：所述飞机目标跟踪模块采用目标跟踪法和帧间差分法得到飞机目标跟踪数据。

5.按照权利要求1所述的一种基于图像视频处理技术的飞机位置检测系统，其特征在于：所述卷积神经网络系统对当前时刻t新输入的视频图像帧F_t，首先通过帧间差分法得到二值化后的黑白图像F_帧差，将黑白图像F_帧差的背景特征区域统一为黑色，将黑白图像F_帧差的飞机特征区域统一为白色。

6.一种基于图像视频处理技术的飞机位置检测方法，其特征在于：其方法步骤如下：

A、得到飞机位置样本数据库，通过视频采集系统采集机场中飞机入离位区域中的样本视频数据，样本视频数据包括飞机正入位样本视频数据、飞机已入位样本视频数据和飞机离位样本视频数据，视频采集系统将样本视频数据传输至数据采集系统，数据采集系统的数据图像帧采集模块对样本视频数据进行逐个样本视频图像帧采集并将样本视频图像帧传输至飞机位置检测模型框架中，飞机位置检测模型框架包括飞机正入位区域框、飞机已入位区域框和飞机离位区域框；卷积神经网络系统将样本视频图像帧进行提取并识别得到飞机特征区域和背景特征区域，并将样本视频图像帧进行二值化处理、特征统一后存储于飞机位置样本数据库中；

B、通过视频采集系统采集机场中飞机的实时视频数据，视频采集系统将实时视频数据并传输至数据采集系统，数据采集系统的数据图像帧采集模块对实时视频数据进行逐个实时视频图像帧采集并将实时视频图像帧传输至飞机位置检测模型框架中，卷积神经网络系统将实时视频图像帧进行提取并识别得到飞机特征区域和背景特征区域，并将实时视频图像帧进行二值化处理、特征统一后与存储于飞机位置样本数据库中的样本视频图像帧按照飞机位置检测模型框架进行图像特征提取及比对处理；

C、得出飞机位置状态数据，通过飞机位置检测模块通过图像特征提取及比对处理并识别出飞机的位置状态，通过飞机目标跟踪模块根据飞机位置检测模块所识别出的飞机位置状态按照时间顺序进行飞机目标跟踪，飞机位置状态与飞机目标跟踪共同构成飞机位置状态数据。