專利名稱：一種機場跑道異物檢查系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種機場跑道管理裝置，特別是涉及一種采用高清攝像頭和流動檢測 車(車載雷達)進行檢測的機場跑道異物檢查系統(tǒng)。
背景技術：
跑道異物檢測與識別的自動化一直是機場跑道管理追求的目標之一。機場道面異 物F0D(Foreign Object Debris),即可能損傷飛機或系統(tǒng)的某種外來的物質、碎屑或物體。 FOD帶來的危害不僅會損壞飛機和奪去寶貴的生命，而且還伴隨著巨大的經(jīng)濟損失。
iFerret智能視頻探測系統(tǒng)，通過在跑道上每隔一定間距裝置先進的高分辨率功 能的攝像機，自動探測和辨認跑道上的障礙物，復雜的圖像處理軟件可以針對變化的照明 和路面條件作出適當?shù)恼{整。發(fā)現(xiàn)FOD后，系統(tǒng)能夠放大物體的圖像，給用戶提供碎片的實 時圖像，讓用戶看到發(fā)現(xiàn)的物品。
iFerret系統(tǒng)能夠提供精確的位置、報警的時間、FOD的圖像和系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)后的持續(xù) 報警記錄。該系統(tǒng)的精度能夠達到探測大小為Icm的物體。
iFerret現(xiàn)應用于新加坡的樟宜國際機場，并在Chicago的奧黑爾國際機場由FAA 技術人員對系統(tǒng)進行測試。在對跑道雜物探測中，發(fā)現(xiàn)攝像機和視頻系統(tǒng)受亮度和天氣的 影響，在能見度低的情況下具有很多局限性，性能受到黑夜和陰雨天氣環(huán)境的影響和制約。
由美國Trex Enterprises公司開發(fā)的一套移動監(jiān)控系統(tǒng)FOD Finder系統(tǒng)，可 以安裝在車輛的車頂。系統(tǒng)由監(jiān)控系統(tǒng)與后臺軟件處理系統(tǒng)組成，監(jiān)控系統(tǒng)使用的是 78-8IGHz毫米波雷達，雷達掃描速度為30次/分鐘，探測半徑為200米，裝在車頂?shù)囊粋€雷 達罩中；攝像系統(tǒng)也裝于車頂，用于跟蹤所發(fā)現(xiàn)的F0D。發(fā)明內(nèi)容
本實用型新型將上面的兩種優(yōu)勢合并為一體，提供一種機場跑道異物檢查裝系 統(tǒng)，該系統(tǒng)既能準確探測跑道的F0D，又能節(jié)省很大的成本。
采取的技術方案是一種機場跑道異物檢查系統(tǒng)，包括多個定點高清攝像頭、流動檢測車，所述的多個定點 高清攝像頭間隔地設置在機場跑道的旁側，所述的流動檢測車上設置有激光測距儀，金屬 探測器和車載攝像頭、車載中心控制計算機。多個定點高清攝像頭和流動檢測車通過無線 網(wǎng)絡信號與監(jiān)控中心信號聯(lián)接，激光測距儀通過串口與車載中心控制計算機聯(lián)接，車載攝 像頭通過USB接口直接外接。金屬探測器通過串口與車載中心控制計算機聯(lián)接。
根據(jù)跑道的總長度每隔400米安裝高清攝像機進行全天探測跑道異物，將探測的 圖像經(jīng)過無線網(wǎng)絡傳輸?shù)奖O(jiān)控中心經(jīng)過復雜的圖像處理軟件進行處理得出坐標然后報警 通知工作人員采取措施。同理利用流動檢測車進行“精掃”時，拍攝出的圖像經(jīng)過無線網(wǎng)絡 傳輸?shù)奖O(jiān)控中心。高清攝像機的作用是在不影響正常飛行業(yè)務的前提下能夠進行全天候24 的“粗測”，流動檢測車的作用則是當“粗測”發(fā)現(xiàn)目標時用進行“精測”并探測分析異物的危險性來決定是否暫停航務采取措施，沒有這拍下照片記錄坐標位置作為備案，下次清掃 的時候進行重點清理。
系統(tǒng)米用長春倍達的夜鷹系列200米自動聚焦系統(tǒng)，可以保證在200米徂圍的5mm 的分辨率，然后自動掃描整個機場范圍，每一個檢測點都是獨立的處理系統(tǒng)，最終通過無線 網(wǎng)絡傳輸?shù)街行摹?br> 一般說來，在上述應用中由于目標距離較遠，且受到強背景雜波干擾，因而在成 像系統(tǒng)中表現(xiàn)為弱小目標特性，且目標幾乎完全淹沒在背景及噪聲之中，要直接檢測出目 標變得相當困難。另外，根據(jù)基本的檢測理論可知，一個最優(yōu)而又容易實現(xiàn)的檢測器都基于比較簡單的統(tǒng)計模型-信號加高斯白噪聲模型，而實際的輸入圖像通常均為非白、非平強雜波，這就進一步增加了目標檢測的難度。因此，在這種情況下，必須采用先抑制 強背景雜波、再進行檢測的二級策略。背景雜波抑制的目的就在于去除背景干擾、保留目標 能量，提高目標的信號雜波比，使目標從背景中凸顯出來。
本系統(tǒng)采用模糊C均值(FCM)聚類與迭代最小二乘(RLS)濾波相結合的背景雜波 抑制方法，主要是為了對干擾目標的背景進行去除或者極大削弱，從而提高目標的信號雜 波比，增強檢測性能。輸入的圖像首先采用FCM聚類劃分為多個子域，每個子域中的像素 灰度類似，可以視作灰度準平穩(wěn)數(shù)據(jù)。再將整幀圖像均勻地劃分為若干大小相同的子塊， 然后在每個子塊中針對每類子域利用RLS濾波估計背景雜波并將其去除。
本實用型新型的優(yōu)點是I)聞起點，聞精度，聞可罪型。
2)低成本。
3)容錯率高。
4)能全天候工作。
5)流動檢測車上裝有金屬探測器，能準確無誤的探測出金屬異物。


圖1是本發(fā)明機場跑到異物檢查裝置的系統(tǒng)總體結構圖。
圖2是檢測車結構圖。
具體實施方式
一種機場跑道異物檢查系統(tǒng)，包括多個定點高清攝像頭3、流動檢測車5。多個定 點高清攝像頭3間隔地設置在機場跑道6的旁側，流動檢測車5上設置有激光測距儀7，金 屬探測器4和車載攝像頭9、車載中心控制計算機8。多個定點高清攝像頭3和流動檢測車 5通過無線網(wǎng)絡信號2與監(jiān)控中心I信號聯(lián)接，激光測距儀7通過串口與車載中心控制計算 機8聯(lián)接，車載攝像頭9通過USB接口直接外接。金屬探測器4通過串口與車載中心控制 計算機8聯(lián)接。
根據(jù)機場跑道6的總長度每隔400米安裝高清攝像機3進行全天探測跑道異物， 將探測的圖像經(jīng)過無線網(wǎng)絡2傳輸?shù)奖O(jiān)控中心I經(jīng)過復雜的圖像處理軟件進行處理得出坐 標然后報警通知工作人員采取措施。同理利用流動檢測車5進行“精掃”時，拍攝出的圖像 經(jīng)過無線網(wǎng)絡2傳輸?shù)奖O(jiān)控中心I。高清攝像機3的作用是在不影響正常飛行業(yè)務的前提下能夠進行全天候24的“粗測”，流動檢測車5的作用則是當“粗測”發(fā)現(xiàn)目標時用5進行 “精測”并探測分析異物的危險性來決定是否暫停航務采取措施，沒有這拍下照片記錄坐標 位置作為備案，下次清掃的時候進行重點清理。
權利要求
1.一種機場跑道異物檢查系統(tǒng)，包括多個定點高清攝像頭、流動檢測車，其特征在于所述的多個定點高清攝像頭間隔地設置在機場跑道的旁側，所述的流動檢測車上設置有激光測距儀，金屬探測器和車載攝像頭、車載中心控制計算機，多個定點高清攝像頭和流動檢測車通過無線網(wǎng)絡信號與監(jiān)控中心信號聯(lián)接，激光測距儀通過串口與車載中心控制計算機聯(lián)接，車載攝像頭通過USB接口直接外接，金屬探測器通過串口與車載中心控制計算機聯(lián)接。
全文摘要
一種機場跑道異物檢查系統(tǒng)，包括多個定點高清攝像頭、流動檢測車，所述的多個定點高清攝像頭間隔地設置在機場跑道的旁側，所述的流動檢測車上設置有激光測距儀，金屬探測器和車載攝像頭、車載中心控制計算機。多個定點高清攝像頭和流動檢測車通過無線網(wǎng)絡信號與監(jiān)控中心信號聯(lián)接，激光測距儀通過串口與車載中心控制計算機聯(lián)接，車載攝像頭通過USB接口直接外接。金屬探測器通過串口與車載中心控制計算機聯(lián)接。本發(fā)明不僅低成本、容錯率高，而且能全天候工作、并能準確無誤的探測出金屬異物。采用高清攝像頭連續(xù)在線“粗測”和車載“精檢”相結合的方式，確保整個檢測系統(tǒng)，在雙保險下可靠精確地完成檢測任務。
文檔編號G01V8/10GK103018785SQ201110279950
公開日2013年4月3日 申請日期2011年9月21日 優(yōu)先權日2011年9月21日
發(fā)明者陳亮, 張敏 申請人:沈陽理工大學