[发明专利]一种基于视频影像的空中加油辅助衔接方法

说明书

本发明公开了一种基于视频影像的空中加油辅助衔接方法，包括以下步骤：A序列影像数据获取：受油机通过数字摄像机连续采集原始浮锚序列影像；B对每一张原始浮锚影像进行以下处理；B1对采集到的原始浮锚序列影像建立高斯金字塔影像；B2对高斯金字塔影像进行滑降法影像快速分割，得到图斑；B3对分割获取的图斑进行指标评价，生成指标图；B4对高斯金字塔影像中各层生成的不同尺度的指标图进行综合，生成多尺度综合指标图；B5在多尺度综合指标图中，识别浮锚出油孔区域；B6根据识别的浮锚出油孔区域，进行精确的浮锚空间位置解算；B7实时输出解算出的浮锚空间位置，引导飞行员操控航空器完成受油管与浮锚对接。本发明实现对浮锚空间位置的实时检测，可靠性高，可用实时测量浮锚空间位置来判断。

技术领域

本发明涉图像处理、计算机视觉、模式识别领域，尤其涉及了一种基于视频影像的空中加油辅助衔接方法。

背景技术

空中加油技术简单地说，就是在空中一架航空器给另一架或数架航空器（或直升机）加注燃油，使其航程加大，续航时间增长的技术。空中加油技术不仅增加了战机的航程，而且大大提高了战机的生存能力，已成为现代战争中重要的空中后勤支援力量，使原本不可能完成的任务成为可能。空中加油技术的运用，改变了以往人们只能从战机的内载油量、航程来确定其执行任务种类的传统观念，使人们对空中加油机支援战机的作战能力有了新的认识，空中加油技术在未来的战争中仍将发挥其重要的作用。至目前为止，比较成熟并被广泛采用的空中加油系统主要有两种，一种是软管-浮锚式加油系统，另一种是飞桁式加油系统。相比飞桁式加油系统，软管-浮锚式加油系统加油机与受油机之间使用具有柔性的软管衔接，安全性好，且一架大型加油机上可装置数套加油设备，可以同时给几架战机加油。目前我国海军主要采用此种方式执行空中加油任务。但该方式要求受油机的飞行员调整自己的航空器位置将受油管放入浮锚内，对大气乱流相当敏感，衔接时比较困难，对飞行员的操作技术要求高。

目前我国实际加油过程中，加油衔接过程由受油机飞行员目视浮锚位置，凭经验操控航空器完成受油管与浮锚对接。衔接过程全人工操作，即便经验丰富飞行员，往往也要耗费很长时间。而要保证加油过程安全顺利，往往需反复进行受油训练，耗费大量人力和财力。针对目前相对原始的空中加油衔接现状，急需一种自动的空中辅助加油系统，智能引导飞行员操控航空器实现对接。针对传统加油过程的局限性，结合数字图像处理与计算机视觉技术，现提出一种基于视频影像的空中加油辅助衔接方法。该方法使用检校的数字摄像机连续采集浮锚影像，基于序列影像中出油孔的轮廓实时解算浮锚的空间位置，基于此信息智能引导飞行员操控航空器完成受油管与浮锚对接。作为现行目视衔接的辅助，该方法能有效减少衔接时间，降低对飞行员操作技术要求，提高我国空中加油技术，对促进我国国防科技发展，增强国防实力具有积极意义。

发明内容

本发明针对现有技术中的缺点，提供了一种基于视频影像的空中加油辅助衔接方法。

为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决：

一种基于视频影像的空中加油辅助衔接方法，包括以下步骤：

A、序列影像数据获取：受油机通过数字摄像机连续采集原始浮锚序列影像；

B、对每一张原始浮锚影像进行以下处理；

B1、对采集到的原始浮锚序列影像建立高斯金字塔影像；

B2、对高斯金字塔影像进行滑降法影像快速分割，得到图斑；

B3、对分割获取的图斑进行指标评价，生成指标图；

B4、对高斯金字塔影像中各层生成的不同尺度的指标图进行综合，生成多尺度综合指标图；

B5、在多尺度综合指标图中，识别浮锚出油孔区域；

B6、根据识别的浮锚出油孔区域，进行精确的浮锚空间位置解算；