[发明专利]一种基于结构光的机场跑道异物检测系统有效
| 申请号： | 201710535240.5 | 申请日： | 2017-07-03 |
| 公开（公告）号： | CN107390285B | 公开（公告）日： | 2019-04-30 |
| 发明（设计）人： | 徐贵力;曾大为;程月华;姜斌;朱春省 | 申请（专利权）人： | 南京航空航天大学 |
| 主分类号： | G01V8/10 | 分类号： | G01V8/10 |
| 代理公司： | 南京正联知识产权代理有限公司 32243 | 代理人： | 黄智明 |
| 地址： | 210016 江*** | 国省代码： | 江苏;32 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 一种 基于 结构 机场 跑道 异物 检测 系统 | ||
1.一种基于结构光的机场跑道异物检测系统，其特征在于，所述系统包括检测车(2)和安装于检测车(2)上的线激光器模块(3)、图像采集模块(4)、计算机控制与处理模块(5)，所述线激光器模块(3)安装于检测车(2)后端，以一定姿态将结构光平面投射到跑道路面(1)上形成结构光光条；图像采集模块(4)位于检测车(2)后端，与线激光器模块(3)位于垂直于跑道路面(1)的同一平面上，以一定姿态采集跑道路面(1)的光条图像，然后将光条图像数据传输到计算机中；计算机控制与处理模块(5)位于检测车(2)内部，控制图像采集模块(4)采集跑道路面(1)的光条图像，同时通过相关软件实时处理光条图像数据，判断跑道上是否存在异物，所述线激光器模块(3)包括两套线激光器，且两套线激光器处于同一横向水平线上相距的距离为L1，距离跑道路面高度为H，该两套线激光器以一定姿态将结构光平面投射到跑道路面(1)上形成两条结构光光条，其中所述线激光器模块(3)的俯仰投射角度β1，应满足以下关系式：
式中：θ为线激光器的扇形角；
H为线激光器距离跑道路面的高度；
L2为每条光条长度。
2.根据权利要求1所述的基于结构光的机场跑道异物检测系统，其特征在于，所述图像采集模块(4)由两套设备组成，每套设备均包括高速相机、窄带滤光片和高速图像采集卡，其中高速相机分辨率为(X，Y)，且两台高速相机处于同一横向水平线上相距的距离为L1，距离跑道路面高度为h。
3.根据权利要求1所述的基于结构光的机场跑道异物检测系统，其特征在于，所述线激光器模块(3)在跑道路面(1)上形成两条结构光光条，每条光条长度L2，应满足以下关系式：
L2＝X*σx
式中：X为高速相机的横向分辨率；
σx为系统的横向检测精度。
4.根据权利要求2所述的基于结构光的机场跑道异物检测系统，其特征在于，所述图像采集模块(4)的高速相机光轴与跑道平面垂线的夹角β2，应满足以下关系式：
式中：h为高速相机距离跑道路面的高度；
β1为线激光器模块(3)的俯仰投射角度。
5.根据权利要求1所述的基于结构光的机场跑道异物检测系统，其特征在于，线激光器模块(3)和图像采集模块(4)处于同一跑道路面的垂直面上，且位于检测车同侧的线激光器和高速相机处于同一跑道路面的垂线上，高速相机位于线激光器下方。
6.根据权利要求1所述的基于结构光的机场跑道异物检测系统，其特征在于，检测系统能够检测跑道路面的横向宽度为L3，具体关系如下：
L3＝2L2*cosα2
式中：
式中：h为高速相机距离跑道路面的高度；
β2为图像采集模块(3)的高速相机光轴与跑道平面垂线的夹角；
L1为两套线激光器的距离；
L2为每条光条长度。
7.根据权利要求6所述的基于结构光的机场跑道异物检测系统，其特征在于，检测系统的结构参数γ为：
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