[发明专利]一种飞行器与云层相对高度视觉检测方法和装置

权利要求书

1.一种飞行器与云层相对高度视觉检测方法，其特征在于，包括：

获取飞行器伺服框架上的成像系统拍摄得到的图像；

利用云层图像检测算法检测图像中云层的上边界和下边界；

根据飞行器姿态的俯仰角和伺服框架的俯仰角，确定所述图像中的水平位置线；

根据所述水平位置线和所述云层的上边界和下边界的位置关系，确定飞行器与云层相对高度；

所述根据飞行器姿态的俯仰角和伺服框架的俯仰角，确定所述图像中的水平位置线，包括：

根据飞行器姿态的俯仰角和伺服框架的俯仰角，确定所述图像中的水平位置线与所述图像的中心水平位置线的偏差像元数；

在偏差像元数为正数时，确定水平位置线位于中心水平位置线的下方，且距离所述中心水平位置线的下方的距离为所述偏差像元数；

在偏差像元数为负数时，确定水平位置线在中心水平位置线的上方，且距离所述中心水平位置线的下方的距离为所述偏差像元数的绝对值；

所述中心水平位置线是穿过图像中心点的水平位置线。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述偏差像元数＝(fsinθ)/(pixel)；

其中，θ为飞行器姿态的俯仰角和伺服框架的俯仰角之和；f为飞行器伺服框架上的光学成像系统焦距，pixel为所述光学成像系统中的探测器的像元尺寸。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

若利用云层图像检测算法未在所述图像内检测到云层，则改变所述成像系统的伺服框架的航向角和/或俯仰角，获取新的图像；

根据所述新的图像，确定飞行器与云层相对高度。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

若在所述成像系统的伺服框架的所有角度上拍摄得到的图像中利用云层图像检测算法均未检测到云层，且各图像的总灰度变化在预设范围内，则确定飞行器的飞行高度与云层高度相当。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述水平位置线和所述云层的上边界和下边界的位置关系，确定飞行器与云层相对高度，包括：

当所述水平位置线在云层上边界的上方时，确定飞行器的飞行高度高于云层高度；

当水平位置线在云层下边界的下方时，确定飞行器的飞行高度低于云层高度；

当水平位置线在云层上边界和云层下边界之间时，确定飞行器的飞行高度与云层高度相当。

6.一种飞行器与云层相对高度视觉检测装置，其特征在于，包括：

图像获取模块，用于获取飞行器伺服框架上的成像系统拍摄得到的图像；

边界获取模块，用于利用云层图像检测算法检测图像中云层的上边界和下边界；

水平位置线确定模块，用于根据飞行器姿态的俯仰角和伺服框架的俯仰角，确定所述图像中的水平位置线；

相对高度确定模块，用于根据所述水平位置线和所述云层的上边界和下边界的位置关系，确定飞行器与云层相对高度；所述水平位置线确定模块具体用于：

根据飞行器姿态的俯仰角和伺服框架的俯仰角，确定所述图像中的水平位置线与所述图像的中心水平位置线的偏差像元数；

在偏差像元数为正数时，确定水平位置线位于中心水平位置线的下方，且距离所述中心水平位置线的下方的距离为所述偏差像元数；

在偏差像元数为负数时，确定水平位置线在中心水平位置线的上方，且距离所述中心水平位置线的下方的距离为所述偏差像元数的绝对值；

所述中心水平位置线是穿过图像中心点的水平位置线。