[发明专利]一种FOD探测方法、装置及系统

权利要求书

1.一种FOD探测方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1，获取异物的位置信息；

S2，根据异物的位置信息获取异物的抓拍图像；

S3，利用训练好的目标检测网络对异物的抓拍图像进行识别。

2.根据权利要求1所述的FOD探测方法，其特征在于，在S3中，所述目标检测网络为YOLOv3网络，所述目标检测网络的训练过程包括以下步骤：

S301，获取异物的图像并组成训练数据集；

S302，对训练数据集中每个异物进行标注，并生成标注文件，该标注文件包括标注框的中心坐标点和标注框的宽高；

S303，基于所述标注框的宽高，对所述训练数据集进行聚类，获取YOLO v3网络三种输出尺度的预设框；

S304，利用预设框对训练数据集中的异物进行检测，通过损失函数和梯度下降训练参数优化YOLO v3网络。

3.根据权利要求2所述的FOD探测方法，其特征在于，所述损失函数的计算公式为：

其中，N×N表示输出特征图被划分成N行N列的网格，K表示每个网格中预测的边界框数，c表示总类别数，t_x表示预测框的中心横坐标，t_y表示预测框的中心纵坐标，t_w表示预测框的宽度，t_h表示预测框的高度，t′_x表示实际框的中心横坐标，t′_y表示实际框的中心纵坐标，t′_w表示实际框的宽度，t′_h表示实际框的高度；c_i表示第i个预测框的置信度，选中的预测框取值为1，未选中的预测框取值为0；c′_i表示第i个实际框的置信度，选中的实际框取值为1，未选中的实际框取值为0；p_i(c)表示第i个预测框的预测类别概率，p′_i(c)表示第i个实际框的实际类别概率；λ_noobj表示第一坐标误差修正参数，λ_coord表示二坐标误差修正参数；表示第i个网格存在目标，且该网格预测的第j个边界框负责预测该目标，表示第i个网格预测的第j个边界框中不存在物体，表示物体是否出现在第i个网格中。

4.根据权利要求1所述的FOD探测方法，其特征在于，在S1中，获取异物的位置信息包括：利用雷达探测设备对检测区域进行周期性扫描得到异物的雷达扫描数据，基于所述雷达扫描数据获得异物雷达图像、异物回波幅度值和异物坐标位置。

5.根据权利要求1所述的FOD探测方法，其特征在于，在S2中，根据异物的位置信息获取异物的抓拍图像包括：在光线亮时，利用可见光成像单元获取异物的抓拍图像；在光线暗或者雨雾天气时，利用红外热成像单元获取异物的抓拍图像；若单一采用所述可见光成像单元和红外热成像单元的抓拍图像无法获得异物的识别结果，则采用图像融合单元对可见光成像单元的抓拍图像和红外热成像单元的抓拍图像进行融合处理得到异物的识别结果。

6.根据权利要求1所述的FOD探测方法，其特征在于，还包括S4，获取异物的特征信息并利用异物的特征信息对异物进行初步识别，然后根据抓拍图像的识别结果进行二次分析判断，获得异物的判定结果；根据异物的判定结果，发出不同威胁等级的告警信息。

7.一种FOD探测装置，其特征在于，包括控制模块和探测模块，所述探测模块包括雷达探测设备、光电探测设备和旋转驱动装置，所述控制模块分别与雷达探测设备、光电探测设备和旋转驱动装置电连接，所述雷达探测设备、光电探测设备均与旋转驱动装置连接，所述雷达探测设备用于获取异物的位置信息并发送至控制模块，控制模块控制旋转驱动装置运行使光电探测设备转动至异物的拍摄范围，并控制光电探测设备对异物进行抓拍。