[发明专利]基于视频分析与定位信息结合的航空器挂牌方法

说明书

本发明涉及一种基于视频分析与定位信息结合的航空器挂牌方法，包括获取已知航空器信息、视频监视、目标匹配和航空器挂牌等步骤，将已知航空器经纬度坐标转换为图像坐标系坐标，依据视频监视图像形成全景图像，对全景图像进行以航空器为目标的目标识别和目标跟踪，在全景图像中识别出航空器目标并将其与已知航空器进行匹配，建立两者之间的匹配或对应关系，采用视频监视获得的航空器目标的坐标、宽高及与其匹配的已知航空器的航班号进行航空器挂牌，由此实现了航空器挂牌的准确性、可靠性以及平滑、流畅的追视效果。

技术领域

本发明公开了一种基于视频分析与定位信息结合的航空器挂牌方法，属机场和空中交通管理技术领域。

背景技术

目前航空器挂牌有两种实现方式：一种是使用定位系统，如采用广播式自动相关监视(Automatic Dependent Surveillance–Broadcast,ADS-B)技术等直接获取航空器的航空器ID、经纬度信息等，依此对航空器进行挂牌。另一种是使用飞行区全景视频监视系统，基于视频分析的多目标跟踪算法识别出视频图像中的航空器，对航空器进行挂牌。

其中，广播式自动相关监视是一种无须人工操作或询问，可以自动地由ADS-B机载设备获取相关信息并向其他飞机和地面站广播所在航空器的识别号(例如，航空器ID)以及位置、高度、速度和航向等信息，以供管制人员对飞机状态进行监控。飞行区全景视频监控则是通过图像拼接技术将多个相机拍摄到有重叠区域的图像拼接成一幅大型无缝高分辨率的图像，以实现对飞行区全景的监看。在全景视频中使用多目标跟踪算法，可实现对图像中存在的航空器目标的位置信息进行标识。

然而，上述两种方法各有其局限性和不足。例如，基于定位信息的航空器挂牌技术实现起来较为简单。但此方法依赖于定位信息的准确性和实时性。目前我国有些航空器并未挂载具有相关设备，因此定位系统无法获取这些航空器的位置信息。另外，同一航空器的定位信息存在一定的发送间隔，这会导致挂牌结果不平滑，出现跳跃的情况。基于视频分析的航空器挂牌算法可以实现平滑的追视，结果清晰流畅。然而，航空器ID信息无法直接从视频中获取，而是还需要借助其他的输入源，导致效果不理想。另外，这类算法的准确性严重依赖于多目标跟踪算法，若出现雾天、目标较小等情况可能导致航空器未被检测，或者由于其他因素的干扰可能造成的误检，都会导致挂牌结果不理想。

发明内容

为克服现有技术的上述缺陷，本发明提供了一种基于视频分析与定位信息结合的航空器挂牌方法，以提高航空器挂牌的准确性和可靠性，实现平滑、流畅的追视效果。

本发明的技术方案是：一种基于视频分析与定位信息结合的航空器挂牌方法，包括下列步骤：

获取已知航空器信息(获悉已知航空器)：接收航空器定位系统的信息(例如，ADS-B机载设备发出的相关信息，可称为ADS-B数据)并进行解析，获得定位系统的已知航空器信息，所述已知航空器信息包括已知航空器ID(航班号或其他识别信息)及其经纬度坐标，将已知航空器的经纬度坐标转换为图像坐标系坐标；

视频监视：采用视频监视系统进行飞行区的视频监视，依据视频监视系统采集的视频图像形成全景图像，对全景图像进行以航空器为目标的目标识别和目标跟踪，对识别出的航空器目标计算出图像坐标系坐标并赋予视频监视代码；

目标匹配：依据或主要依据图像坐标系坐标，将视频监视系统识别出的航空器目标与已知航空器(经解析定位系统的信息所获得的已知航空器信息)进行匹配运算，建立航空器目标与已知航空器之间的匹配关系(或称对应关系)；