[发明专利]一种FOD探测方法、装置及系统

说明书

本发明公开了本发明提供了一种FOD探测方法、装置和系统，该探测方法首先获取异物的位置信息，然后根据异物的位置信息获取异物的抓拍图像，再利用训练好的目标检测网络对异物的抓拍图像进行识别，从而获得异物识别结果。本发明利用训练好的目标检测网络对异物进行识别，可以识别微小的异物，提升异物判断的准确率，降低机场异物的虚警率。

技术领域

本发明属于异物探测技术领域，具体涉及一种FOD探测方法、装置及系统。

背景技术

机场跑道异物检测(Foreign Object Debris，FOD)指的是对机场外来物进行检测；其中，机场外来物可以理解为：在跑道、滑行道、停机坪地面上可能会损伤航空器、设备或者威胁机场工作人员和乘客生命安全的外来物体。因此，针对繁忙的民用机场，FOD实时监测的需求十分迫切。

常见的对机场跑道异物的检测技术主要包含：光学视频检测技术和雷达检测技术。其中，光学视频检测技术主要采用图像采集和图像处理技术，通过在机场的设定区域定点设置高分辨率的图像采集设备(例如：摄像设备等)以实现对机场跑道上是否出现异物进行实时检测，同时采用图像处理技术对图像采集设备采集到的数据进行分析以确定机场跑道中出现的异物的位置；雷达检测技术主要采用无线电技术，通过将雷达传感器定点安装于机场的设定区域，通过发射和接收电磁波来分析确定机场跑道中出现异物的位置。

然而，光学视频检测技术易受到天气以及光照的影响，不易发现与机场跑道颜色相近的异物，且夜间需采用红外补光设备补充光源，也就是说，在大气能见度较低的情况下，利用光学视频检测技术检测机场跑道中出现异物的准确度较低。雷达检测技术具有全天候、全天时工作的能力，在飞机起降期间，无论出现雨、雪、雾、霾等天气条件下，雷达检测技术均具有探测能力，但是雷达检测技术的目标有许多种类，极易造成虚警。

发明内容

为了解决现有技术存在的上述问题之一，本发明目的在于提供一种FOD探测方法。

本发明所采用的技术方案为：一种FOD探测方法，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。

作为可选方式，在S3中，所述目标检测网络为YOLO v3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。

作为可选方式，所述损失函数的计算公式为：