CN105302134A - 基于路标线识别技术的助航灯光强检测车视频引导方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于路标线识别技术的助航灯光强检测车视频引导方法，通过CCD线阵图像传感器采集一维阵列点，并利用检测车速度实现二维路标线图像拼接，从中提取检测车行驶的引导线，使检测车沿助航灯中线行驶，降低检测车的横向偏移。通过上述方式，本发明改变了现有的检测车通过采集助航灯图像作视频引导的方式，有效地提高了引导线提取的稳定性与精度，降低了驾驶员通过视频控制车体方向的操作难度。
Description
技术领域
本发明涉及机场车辆导航领域，特别是涉及一种基于路标线识别技术的助航灯光强检测车视频引导方法。
背景技术
机场跑道上的助航灯是确保飞机起飞、降落阶段飞行安全的重要设施，能够在夜间和能见度较差的天气情况下，作为机场跑道和滑行道的重要引导标志，为飞行员标出起飞、降落和滑行的路线。助航灯的工作状况、可靠性与飞机起落安全有着密切地关系，其性能会随着周围环境影响及自身寿命等因素出现问题，这样就会对机场的安全运行造成影响，因此对助航灯光光强检测十分重要。
助航灯光光强检测车是实现助航灯自动巡检的有效方式，检测车通过前方安装的光强传感器带探测助航灯光光强，然而由于驾驶员原因，检测车在行驶过程中可能会发生偏离助航灯中心的情况，根据光强测量原理，照度传感器水平扫描光束，并实时记录光束切面各个位置上的照度值，所以在一定范围内偏离助航灯中心线，对照度检测本身影响很小，即照度传感器仍能准确地获取灯光源的照度分布信息。如果偏离值增大，将会产生错误的测量结果，可能会得出装置安装在角落中或灯损坏等错误结论，因此需要采取相应措施避免或消除此类情况的发生，对检测车的行驶轨迹作准确地导航。与此同时，由于助航灯光前射光光强通常能达到5000坎德拉以上，容易使驾驶员形成视觉疲劳，增大驾驶风险，因此需要一定的辅助驾驶装置引导驾驶员完成检测车固定路线的行驶。
传统的检测车引导装置依赖于视频传感器，视频传感器安装于车辆前端的光强传感带上，通过采集前方助航灯发出的灯光信号拟合助航灯中心，从而引导检测车行驶方向不偏离中线方向，视频传感器一般采集车辆前方两盏灯的灯光信号，由相似三角形原理可知，前方较大的中线偏离反映在视频传感器上只有较小的偏移，因此定位精度较低；且根据物体成像规律可知，不同距离处的助航灯光在视频端将形成不同大小的像，呈现近大远小的灯光图像，使驾驶员难以判断助航灯中线的位置，增大了视频引导的难度。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种基于路标线识别技术的机场助航灯光强检测车视频引导方法，能够解决现有导航技术引导线定位精度差的问题。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是通过如下步骤实现的：
(1)通过基于线阵CCD传感器采集并识别道路路标线的图像。为避免CCD传感器光源对光照度传感器传感干扰，传感器安装于检测车后方，并配有照明光源便于低照度环境下使用时的图像提取。
(2)图像处理器利用检测车行驶的速度使一维的线阵采样点形成二维的路标线成像，从中提取路标线的中线，由于助航灯安装与路标线有着固定的位置关系，因此可将提取的路标线中线作为检测车的引导线。
(3)图像处理器最终将在驾驶室内的视频监控器上显示车体控制线与引导线的偏距与夹角，用来辅助助驾驶员调整车体姿态，避免较大的偏移误差出现，提高光照度传感器的采样精度。本发明的有益效果是：本发明改变了现有的检测车视频引导方式，可有效地提高引导线提取的稳定性与精度，降低了驾驶员通过视频控制车体方向的操作难度。
附图说明
图1是视频传感器安装位置示意图；
图2是检测中线助航灯时的车体与预设行驶线成一定夹角的示意图；
图3是检测中线助航灯时的车体与预设行驶线成一定夹角的示意图；
图4是检测边线助航灯时的车体与预设行驶线成一定夹角的示意图；
图5是检测边线助航灯时的车体与预设行驶线成一定夹角的示意图；
图中：1-车体，2-照明光源、遮光板，3-线阵CCD，4-CCD采样线，5-路标线，6-中线助航灯，7-边线助航灯，8-驾驶室监控器。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
本发明采用视频传感器采集并识别道路路标线的图像，从中提取检测车行驶的引导线，使检测车沿助航灯中线行驶，降低检测车的横向偏移，并通过驾驶室内的视频监控器完成对检测车的引导，减轻驾驶员的视觉疲劳度。
如图1所示，为避免视频传感器光源对前方照度传感器形成干扰，视频传感器线阵CCD安装于检测车尾部，为提高夜间作业效率，在传感器侧方安装有照明光源。当检测车向前行驶时，线阵CCD对路面进行连续采样，通过对线阵采样点的拼接，在监控器上将形成一条路标采样线，由于助航灯安装与路标线有着固定的位置关系，如中线助航灯安装在路标中线上，而边线助航灯则安装在路标边线外一定距离处，因此可将提取的路标采样线中线作为检测车行驶的引导线。
当检测车测量中线助航灯时，图2、图3显示了检测车车体处于不同姿态时，驾驶室视频监控器上显示的不同情况，图2为检测车车体与助航灯中线形成一定夹角，引导线与车体控制线成一定角度，图3为检测车车体偏离助航灯中线，引导线与车体控制线中线出现一定的偏距，这时均需要驾驶员控制检测车行驶方向，使车体恢复正确地行驶姿态，避免较大的偏移误差出现。同理，图4、图5显示了检测车测量边线灯的情况，由于边线灯一般为柱式助航灯，故检测车无法从其上方驶过，这时一般将光照度传感器横向伸出车体一段距离，然后检测车沿中线灯与边线灯的中线行驶，因此可以预先设定车体与路标边线的距离，即可根据提取的路标边线完成对车体位姿的引导。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (5)
1.基于路标线识别技术的助航灯光强检测车视频引导方法，其特征在于，具体包括以下步骤实现：
(1)通过基于线阵CCD传感器采集并识别道路路标线的图像，为避免CCD传感器光源对光照度传感器传感干扰，传感器安装于检测车后方，并配有照明光源便于低照度环境下使用时的图像提取；
(2)图像处理器利用检测车行驶的速度使一维的线阵采样点形成二维的路标线成像，从中提取路标线的中线，由于助航灯安装与路标线有着固定的位置关系，因此可将提取的路标线中线作为检测车的引导线；
(3)图像处理器最终将在驾驶室内的视频监控器上显示车体控制线与引导线的偏距与夹角，用来辅助助驾驶员调整车体姿态，避免较大的偏移误差出现，提高光照度传感器的采样精度。
2.根据权利要求1所述的基于路标线识别技术的助航灯光强检测车视频引导方法，其特征在于，采用了视频传感器采集并识别道路路标线的图像，从中提取检测车行驶的引导线，使检测车沿助航灯线行驶，降低检测车的横向偏移。
3.根据权利要求2所述的基于路标线识别技术的助航灯光强检测车视频引导方法，其特征在于，所述视频传感器为线阵CCD传感器，可对路面进行连续线阵采样，并利用检测车行驶速度将一维线阵图像点拼接成二维的点云图像，从中提取路标线的中线作检测车的引导线。
4.根据权利要求3所述的基于路标线识别技术的助航灯光强检测车视频引导方法，其特征在于，所述线阵CCD传感器配备了照明光源，提高了在低照度环境下图像采集的清晰度。
5.根据权利要求4所述的基于路标线识别技术的助航灯光强检测车视频引导方法，其特征在于，所述的照明光源安装了遮光板，避免其光照干扰检测车前方照度传感器的光照度采集。
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