[发明专利]一种飞机跑道实时全景视频远程监控系统

摘要

一种飞机跑道实时全景视频远程监控系统属于飞机跑道实时全景视频远程监控技术领域，其特征在于包括设在机场塔楼上的网络摄像机组、设在机房内依次串联的无线路由器和图形工作站、以太网以及设在客户端的远程监控中心；无线路由器以有线方式从一组网络摄像机输入多幅实时视频图像，图形工作站内的程序从所述无线路由器中以无线的形式输入一组多幅实时视频流，利用现有的实时图像拼接软件或者改进型实时视频流拼接软件对输入的多幅实时图像进行拼接处理，得到拼接线处平滑过渡且配准的图像经以太网送往远程监控中心，与传统的模拟‑数字监控系统DVR比较，本发明具有远程传输、布线简单、实时性好、对跑道进行全景监控以及图像处理速度快的优点。

主权项

一种飞机跑道实时全景视频远程监控系统，其特征在于，包括：至少一组网络摄像机、至少一组无线路由器、至少一组图形工作站、以太网以及至少一个远程监控中心；其中：网络摄像机组,安置在机场塔楼上，每组网络摄像机设有至少一个网络摄像机，对准飞机跑道上的不同位置；无线路由器和图形工作站,设在机房内，每一台无线路由器对应一组网络摄像机，一台所述无线路由器通过LAN口以有线方式与一组内各个网络摄像机的实时视频图像输出端相连，每一台图形工作站以无线方式连接一台无线路由器，输入对应于一个机场跑道的不同位置的实时视频图像；所述图形工作站，以有线方式连接以太网；远程监控中心，是每个客户端PC机，以有线的方式连接以太网；所述图形工作站，是一台同时设有无线网卡和有线网卡的计算机，内设有基于并行编程模型指令集架构CUDA的NVIDIA显卡，依次按以下步骤对从相应的所述网络摄像机输入的多路实时视频图像进行拼接：步骤(1)，采集在水平方向有部分重合的三路一批的视频图像；步骤(2)，对所述三路视频图像进行同步互斥控制，以确保视频流全景图像的正确拼接；步骤(3)，判断所述三路视频图像的实时性：若当前为离线阶段，则转至步骤(4)，若当前为实时阶段，则转至步骤(6)；步骤(4)，对从离线阶段输入的所述三路视频图像依次进行特征点提取、描述、匹配以及特征变换，其中：利用SURF算子提取特征点，再用RANSAC算法求解图像空间的空间变换模型，得到单应矩阵的8个参数，从而确定出一个三维平面上的点在不同二维图像中的投影位置，使得同组相邻的两幅视频图像分别得到配准；步骤(5)，依次对配准后的两幅相邻的视频图像利用最终伽马校正参数进行颜色亮度校正，并且找出最佳缝合线，利用最佳缝合线对两幅有重叠的所述配准后的视频图像进行全景合成，在此基础上，再利用距离变换函数对设在所述最佳缝合线两侧的两个初始化权重矩阵，计算出对应于各初始化权重矩阵中所有非零像素点到与其相邻的最近的零像素点的街区距离，经过平滑过渡后，得到对应所述全景图像的所述两幅相邻且有部分重叠的视频图像的加权融合矩阵；步骤(6)，依次按以下步骤对在实时阶段传入的三路实时视频图像进行实时拼接：利用离线阶段得到的最终伽马校正参数进行颜色亮度校正；调用所述基于并行编程模型指令集架构CUDA，直接利用离线阶段算出的单应矩阵，在图像处理器NVIDIA GPU卡上实现多线程并发的图像变换计算，对实时输入的相邻图像进行配准，确定图像的重叠区域和最佳缝合线，把结果返回给所述计算机的CPU；所述计算机利用离线阶段得到加权融合矩阵进行加权融合，得到的最佳缝合线处更为平滑过渡的三幅实时视频图像，然后利用成熟的H264压缩算法对拼接后的全景视频图像进行压缩处理，再将压缩后的视频流经过以太网向远程监控中心输出。