[发明专利]一种红外图像起落架自动识别方法

说明书

本发明公开了一种红外图像起落架自动识别方法，包括如下步骤：步骤1，输入红外图像I；步骤2，统计红外图像I的直方图His，计算前景和背景的分割阈值Th；步骤3，利用分割阈值Th将红外图像I二值化，得到二值图Bi Img；步骤4，定位飞机两个发动机的位置Pos₁和Pos₂；步骤5，计算前后起落架分布区域，分别为Area₁、Area₂和Area₃；步骤6，在分布区域中计算起落架特征参数F₁、F₂和F₃；步骤7，根据特征参数F₁、F₂和F₃完成起落架识别。本发明涉及的起落架自动识别技术识别正确率高、运算量小、易于硬件实时实现。

技术领域

本发明涉及一种红外图像起落架自动识别方法。

背景技术

起落架的充分打开与锁定是飞机安全降落的必要前提。目前，虽然军民用飞机都安装有起落架状态的机械、灯光提示标志及仪表指示，部分飞机还具有舱外摄像头等监视设备可以观察起落架状态。但在飞机降落过程中往往还需在地面设立观察人员，人工确认起落架的打开状态，以确保绝对安全。而人工观察由于受制于天气、时段、光照强度等诸多外界因素的影响，极端情况下可能并不能及时、有效提供起落架状态的指示信息以满足飞机降落前迅速决策的需求，所以在红外光电助降系统中加入基于红外图像的起落架全自动识别技术就具有非常重要的意义。

在红外图像目标检测、识别领域，国内外学者已开展了大量研究，并取得许多研究成果，主要思路是根据图像中目标的边缘信息、目标局部灰度均值和方差、目标运动速度等自身的特征信息将目标与背景分割开。飞机起落架不能简单使用传统的目标检测方法，通过前景分割将起落架区域直接从飞机整体结构中区分出来加以分析。还需要解决以下关键问题：(1)在不确定的视场下准确定位飞机尺度和姿态，提取飞机的结构；(2)基于飞机框架对起落架区域进行恰当自适应分割、定位以及提取。(3)对提取的起落架区域进行起落架状态的自动识别；(4)多数现有的目标识别方法运算量大，不易于硬件实时实现。

发明内容

本发明的目的是针对双发引擎的飞机，设计一种方法简单、适用性强、效果良好、且适合硬件实时实现的红外图像起落架自动识别技术。

本发明技术方案的实施步骤如下：

步骤1，输入红外图像I；

步骤2，统计红外图像I的直方图His，计算前景和背景的分割阈值Th；

步骤3，利用分割阈值Th将红外图像I二值化，得到二值图Bi Img；

步骤4，定位飞机两个发动机的位置Pos₁和Pos₂；

步骤5，计算前后起落架分布区域，分别为Area₁、Area₂和Area₃；

步骤6，在分布区域中计算起落架特征参数F₁、F₂和F₃；

步骤7，根据特征参数F₁、F₂和F₃完成起落架识别。

步骤2包括如下步骤：

步骤2-1，计算红外图像I的直方图His(k){k＝0,...,255}，k表示灰度级；