[发明专利]一种获取机场飞机实时地面位置的方法

权利要求书

1.一种获取机场飞机实时地面位置的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：获取机场飞机监控视频，并将视频流转成图像帧；

S2：获取摄像机图像与机场标定点之间的坐标转换矩阵；

所述的坐标转换矩阵，其求解过程包含以下步骤：

S2.1：获取摄像机内部参数和畸变系数，主要通过基于平面棋盘格进行标定的张正友标定法；

S2.2：获取机场内至少4处实际位置的坐标点，以及它们对应于摄像机图片上的像素坐标点；

S2.3：计算机场标定点坐标—摄像机图像坐标的转换矩阵；

S2.4：根据机场标定点坐标—摄像机图像坐标的转换矩阵，计算摄像机图像坐标—机场标定点坐标的转换矩阵；

S3：建立目标检测深度网络模型；

所述步骤S3中的目标检测深度网络模型，采用预训练的YOLOV3模型，所述YOLOV3模型是一个全卷积网络，大量使用参差的跳层连接，用conv的stride来实现降采样，即用步长为2的卷积来进行降采样；主干网络被分成3个stage，结构类似FPN，1~26层卷积为stage1，27~43层卷积为stage2，44~52层卷积为stage3，低层卷积感受野较小，负责检测小目标，深层卷积感受野大，容易检测出大目标，该网络主要由残差单元叠加而成；

S4：制作训练数据并训练目标检测深度网络模型，得到多飞机检测识别引擎；

S5：运用多飞机检测识别引擎和坐标转换矩阵，计算得到机场飞机的实时空间位置。

2.根据权利要求1所述的一种获取机场飞机实时地面位置的方法，其特征在于，上述步骤S1中所述的机场飞机监控视频无法直接应用于目标检测深度网络模型，通过视频处理模块将其转换成图像帧，以图片的形式推到Redis消息队列中，并且处理速度至少1秒25帧。

3.根据权利要求1所述的一种获取机场飞机实时地面位置的方法，其特征在于，所述步骤S4的实现过程如下：

S4.1：获取机场飞机监控视频，将视频转换成图像帧保存到本地；

S4.2：将保存到本地的图像，进行人工筛选，只保留部分有效图像，其余图像舍弃，使筛选后图像中各飞机出现的位置基本能覆盖机场全部范围；

S4.3：将筛选保留的图像输入开源的目标检测标定应用中，由专业的标定人员进行标定，得到图像及该图像所包含飞机信息，即训练数据；

S4.4：对S3建立的目标检测深度网络模型进行训练，得到训练好的多飞机检测识别引擎。

4.根据权利要求1所述的一种获取机场飞机实时地面位置的方法，其特征在于，所述步骤S5的实现过程如下：从步骤S1中的Redis消息队列中获取待检测的图像帧，将其输入多飞机检测识别引擎，该引擎会输出该图像中包含的所有飞机图像位置，飞机图像位置再结合坐标转换矩阵，计算得到飞机的实时空间位置。