[发明专利]用于防撞的群体的基于摄像头的角度跟踪

权利要求书

1.一种在飞行器的飞行期间向飞行员警告碰撞风险的系统，所述系统包括：

摄像头系统，所述摄像头系统具有视点和视场，所述视场包括飞行中的飞行器前方的空间体积，所述摄像头系统被配置成，响应于图像采集模式的启用，拍摄表示所述空间体积中的物体的连续图像的像素数据的帧；

警报系统，所述警报系统在所述飞行器的驾驶舱上，能够生成警报；以及

计算机系统，所述计算机系统被配置成执行包括以下操作的操作：

(a)对所述帧进行处理，以确定所述像素数据是否指示所述空间体积中存在飞行物群体；

(b)响应于在处理操作(a)中确定存在群体，基于所述像素数据确定所述群体的当前角速度和当前角位置；

(c)基于所述群体的所述当前角速度和所述当前角位置，外推所述群体的将来角位置；

(d)确定所述群体的所述将来角位置是否处于角碰撞区域内；以及

(e)在操作(d)中确定所述群体的所述将来角位置处于所述角碰撞区域内之后，触发所述警报系统以生成警报。

2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述计算机系统还被配置成，确定所述群体与所述飞行器的将来相交时间是否大于防撞的最小时间，并且其中，操作(e)包括：如果所述群体的所述将来角位置处于所述角碰撞区域内以及如果所述将来相交时间大于所述防撞的最小时间，则触发所述警报系统。

3.根据权利要求1所述的系统，其中，所述计算机系统包括：

群体角度跟踪模块，所述群体角度跟踪模块执行操作(a)和操作(b)；以及

警报启用模块，所述警报启用模块执行操作(c)到操作(e)。

4.根据权利要求3所述的系统，其中，操作(a)包括：将像素数据的各个帧网格化成子阵列的阵列，各个子阵列的大小等于群体的指定角大小，进一步其中，操作(a)还包括：检测一序列帧的子阵列中的大量像素值以指示群体运动的方式随时间变化。

5.根据权利要求4所述的系统，其中，操作(a)针对各个子阵列还包括：

从一序列帧中提取像素值以形成群体窗口；

选择一序列像素角速度；

针对所选择的各个像素角速度计算群体检测度量；

将各个群体检测度量与指定阈值进行比较，所述指定阈值给出希望的误警率；以及

针对所检测到的各个群体生成向所述警报启用模块指示已检测到群体的信号，其中，所生成的信号包括第一数字数据和第二数字数据，所述第一数字数据表示包含代表所检测到的群体的像素的子阵列的角位置，并且所述第二数字数据表示代表所检测到的群体的所述像素的角速度。

6.根据权利要求5所述的系统，其中，所述群体检测度量是一序列帧的子阵列中的大量像素值以指示群体运动的方式随时间变化的程度的测量，进一步其中，各个子阵列的所述群体检测度量是针对所选择的像素角速度在具有大量帧时间的群体窗口上计算出的。

7.根据权利要求6所述的系统，其中，各个子阵列的所述群体检测度量是使用大量像素值和根据所述大量像素值获得的内插像素值作为输入，随时间递归地计算出的。

8.一种在飞行器的飞行期间向飞行员警告碰撞风险的方法，所述方法包括以下步骤：

(a)使用至少一个摄像头拍摄表示空间体积中的物体的连续图像的像素数据的帧；

(b)在计算机系统中对所述帧进行处理，以确定所述像素数据是否指示所述空间体积中存在飞行物群体；

(c)响应于在步骤(b)中确定存在群体，基于所述像素数据确定所述群体的当前角速度和当前角位置；

(d)基于所述群体的所述当前角速度和所述当前角位置，外推所述群体的将来角位置；

(e)确定所述群体的所述将来角位置是否处于角碰撞区域内；以及

(f)在步骤(e)中确定所述群体的所述将来角位置处于所述角碰撞区域内之后生成警报。