[发明专利]一种基于视频分析的机场助航灯光单灯故障监视方法

说明书

本发明公开了一种基于视频分析的机场助航灯光单灯故障监视方法，包括以下步骤：S1:利用摄像机对助航灯分区域、分组编号，获取位置信息，并且根据获取每组监控节点助航灯正常状态下的图像信息，完成样本采集；S2:获取助航灯灯光的视频图像信息，并对视频数据进行处理解析，解析成逐帧的图像，得到不同时间点的目标图像；S3:判断在目标图像中是否检测到助航灯状态信息；S4:根据所述位置编号获得与每个编号对应的助航灯图像信息，对图像信息进行灯光特征提取，获得在目标图像中各个助航灯的亮度状态特征；S5:与已存所有助航灯的亮度进行匹配判断，获得助航灯的亮度状态结果。本发明可以提高助航灯故障监视的效率，同时可获取故障灯位置信息。

技术领域：

本发明涉及一种机场助航灯光系统的监控技术。

背景技术：

跑道灯光系统、滑行道灯光系统、进近灯光系统作为机场助航灯光系统的主要组成部分，各自都有不同的功能和作用，每个部分在飞机起降的不同阶段都起着重要作用，不可相互取代。如果助航灯光系统被损坏或者无法正常工作，那么夜间或者恶劣天气环境下飞机的着陆就缺乏有力保障，飞机的飞行就存在巨大的安全隐患，极易发生意外，必须停止飞行活动，关闭机场。所以如果进行夜间飞行，必须配备机场助航灯光系统，并且要保证机场助航灯光系统的正常运行，这样飞行员才能获得准确的当前地面跑道的有用信息，从而保障整个飞行活动正常进行。

传统的机场助航灯光监视系统是通过人工巡检的方式，需要大量的人员进行维护和巡视，效率较低,不仅如此，人工巡检更重要的是与飞机飞行有冲突，只有等夜航结束才能进行，一旦发生故障,很难及时进行排除和维修。目前，随着机场客流量的增加、班次的不断增多，若出现较大数量的灯具故障，则会对飞机安全造成影响。

国内外对于助航灯监控系统的研究主要差别在于数据传输方面，对于助航灯光故障监视的研究较少，现有监控系统中大都在隔离变压器与灯泡间安装检测电路，通过电流和电压值对助航灯光状态进行判定。

在助航灯光监控方面相关现有技术如下：

1、助航灯光健康状态监控与预测的研究(田坤.中国民航大学,2017.)：该文章中从软硬件两个方面对监控系统设计进行了设计。为了检测灯具两端短路、开路以及灯箱进水情况，设计了状态信息采集电路。采用无线传感器网络作为技术支撑，完成各节点通信模块的软硬件设计，实现了灯具状态信息的可靠传输。完成了助航灯监控平台的设计，实现了进近区灯光系统巡检、历史数据查询等功能。其中对助航灯光单灯监控系统进行设计，在对灯光状态检测模块，根据灯具两端的电压值来判定灯具是否故障。

2、基于电力线载波通信技术的助航灯光监控系统及方法(CN110264695A):所提供的助航灯光监控系统，其中，助航灯具控制器与所述助航灯具电连接，通过通信链路连接通信隔离器，还通过所述隔离变压器连接通信隔离器。通过电力线载波局端设备与助航灯具控制服务器间进行通信交互，实现对助航灯具供电回路上的灯具、探测传感器、控制器等设备的工作状态监视及控制功能。

该方法主要研究了在助航灯光监控系统中通过电力载波通信技术进行数据传输，并针对市面上已有的采用电力线载波通信技术的助航监控系统的缺陷进行改进。

目前所述的现有技术，存在如下方面的不足：

一方面，机场助航灯数量多而广，灯光站每天需要等夜航结束后对灯具巡检，排查故障，耗时耗力，且准确率不高，存在安全隐患。

另一方面，助航灯光监控系统采用自动巡检方式代替人工巡检，将助航灯光状态信息经过采集、传输、处理，最后记录于数据库中，并通过灯光站监控中心可视化界面及时了解每个灯具状态信息。其中，现有技术利用传感器对于机场助航灯光故障检测，常用的3种传感方法，包括耦合变压器功耗测量法、变压器次级环路电流测量法、灯罩内光敏元件传感法等，存在以下缺点：

1、需要对原灯头部分进行一定的修改，或对现场灯罩进行一定的工程作业，因此对每个灯加装传感器装置，所需成本高；