CN106428626A - 一种起落架运动轨迹图像特征提取方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供的一种起落架运动轨迹图像特征提取方法，包括以下步骤：一、在飞机起落架的缓冲支柱上粘帖反光条；二、将漫反射条粘帖于反光条的正中央；三、在飞机起落架两侧支架上安装辅助光源，起落架后侧安装漫反射板；四、用摄像头视频连续拍摄漫反射条图像；五、将漫反射条图像信息转换为起落架运动轨迹信息。本发明公开的一种起落架运动轨迹图像特征提取方法，采用在图像区域表面粘贴反光条，并在反光条上粘贴漫反射条，并在图像主体背面安装漫反射板，获得强对比度的图像，提取的图像清晰真实，能很好达到预期效果。采用的材料成本低，材料更换方便，受外界环境影响小。

Description

一种起落架运动轨迹图像特征提取方法

技术领域

本发明属于图像特征提取技术领域，具体涉及一种起落架运动轨迹图像特征提取方法。

背景技术

飞机起落架收放系统可靠性试验需进行起落架收放故障判别，故开发出一套基于视频图像采集的软件用于判别起落架收放故障。现需提取起落架缓冲支柱部分区域的实时监控图像，以通过算法将图像转换为缓冲支柱部分区域的运行轨迹以判别收放故障。理想情况下考虑直接用摄像头直接拍摄起落架部位的运动轨迹，或者通过粘贴反光条的方式来凸显图像信息的方法来获取起落架运动轨迹。然而受现场光线及油液污染的影响而无法识别图像的特征，因此，无法提取真实且特征明显的图像。

发明内容

本发明为解决上述技术问题，提供一种起落架运动轨迹图像特征提取方法，采用在图像区域表面粘贴反光条，并在反光条上粘贴漫反射条的方法，通过辅助光源照射起落架上反光条及黑色漫反射条，并在图像主体背面安装漫反射板，获得强对比度的图像，提取的图像清晰真实。

为了解决本发明的技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：一种起落架运动轨迹图像特征提取方法，包括以下步骤：

步骤一：在飞机起落架的缓冲支柱轴线方向竖直粘帖反光条，反光条在一定的光源照射下能产生强烈的反光效果，用于增强图像区域周边亮度，加强了图像的清晰度，即凸显出漫反射条图像的特征信息。

步骤二：将漫反射条粘帖于反光条的正中央，漫反射条可以使入射光线朝四面八方反射出去，反射出的漫反射条全部特征通过固定在起落架前方台架上的摄像头提取出来，起落架收放过程中视频连续拍摄到的漫反射条图像即可获取起落架运动轨迹信息。

步骤三：在飞机起落架两侧支架上安装辅助光源，起落架后侧安装漫反射板，以凸显起落架轮廓信息，使得提取图像更为清晰。由于天气阴暗或夜晚环境下即使试验场地照明灯开启，提取出的图像可能会出现特征不明显的情况，故在起落架两侧支架安装辅助光源，使得天气阴暗或夜晚环境亦能采集清晰图像。

步骤四：摄像头安装在起落架前方台架上，并调整摄像头镜头焦距以确保起落架收放过程中能提取漫反射条的全部特征，即通过视频连续拍摄起落架收放过程中的漫反射条图像。

步骤五：起落架收放运动时，在不同位置，漫反射条与竖直方向形成的夹角会有所差异，通过编程计算出该夹角，将视频连续拍摄到的图像夹角、时间信息绘制成曲线图以反映出起落架运动轨迹信息，将漫反射条图像信息转换为起落架运动轨迹信息。

优选地，所述步骤一中的反光条为3M车身反光贴，3M车身反光贴使用的是微晶立方体反射的技术，微晶立方角体下层经密封后形成一层空气层，使入射光线形成内部全反射，从而不需借助金属反射层即可达到最优越的反光效果。

优选地，所述步骤二中的漫反射条为黑色幕布。

优选地，所述步骤二中的漫反射条为(2cm~4cm)*(4cm~6cm)的矩形黑色幕布，该材料制成的漫反射条表面粗糙不易因沾染油液反光而使得目标图像信息不真实，且选用材料无需专门采购，成本低，且更换方便。

优选地，所述步骤二中的漫反射条为3cm*5cm的矩形黑色幕布。

优选地，所述步骤三中的漫反射板为白色幕布。

优选地，所述步骤三中的漫反射板为(130cm~170cm)*(180cm~220cm)的矩形白色幕布。漫反射板的使用避免了拍摄主体图像（即漫反射条图像）由于布光不均匀而造成主体部分过亮、部分过暗的情况，对于凸显起落架的轮廓信息有很好的作用，使得提取图像更为清晰。

优选地，所述步骤三中的漫反射板为150cm*200cm的矩形白色幕布。

与现有技术相比，本发明获得的有益效果是：

本发明公开的一种起落架运动轨迹图像特征提取方法，采用在图像区域表面粘贴反光条，并在反光条上粘贴漫反射条的方法，通过辅助光源照射起落架上反光条及黑色漫反射条，反光条在一定的光源照射下能产生强烈的反光效果，来凸显出漫反射条的图像信息；漫反射条可以使入射光线朝四面八方反射出去，故能用摄像头提取漫反射条的全部特征，视频连续拍摄到的漫反射条图像即可获取起落架运动轨迹信息。并在图像主体背面安装漫反射板，获得强对比度的图像，提取的图像清晰真实，能很好达到预期效果。采用的材料成本低，材料更换方便，且受外界环境影响小，为视频图像处理技术应用于飞机系统地面试验的可能性提供了有力依据。

附图说明

图1为一种起落架运动轨迹图像特征提取方法系统框图。

附图标记：1、起落架；2、缓冲支柱；3、反光条；4、漫反射条；5、辅助光源；6、漫反射板。

具体实施方案

下面结合附图，对实施例进行详细说明。

参见附图1，一种起落架运动轨迹图像特征提取方法，包括以下步骤：：

步骤一：在飞机起落架的缓冲支柱轴线方向竖直粘帖反光条，反光条在一定的光源照射下能产生强烈的反光效果，用于增强图像区域周边亮度，加强了图像的清晰度，即凸显出漫反射条图像的特征信息。

步骤二：将漫反射条粘帖于反光条的正中央，漫反射条可以使入射光线朝四面八方反射出去，反射出的漫反射条全部特征通过固定在起落架前方台架上的摄像头提取出来，起落架收放过程中视频连续拍摄到的漫反射条图像即可获取起落架运动轨迹信息。

步骤三：在飞机起落架两侧支架上安装辅助光源，起落架后侧安装有漫反射板，以凸显起落架轮廓信息，使得提取图像更为清晰。由于天气阴暗或夜晚环境下即使试验场地照明灯开启，提取出的图像可能会出现特征不明显的情况，故在起落架两侧支架安装辅助光源，使得天气阴暗或夜晚环境亦能采集清晰图像。

步骤四：摄像头安装在起落架前方台架上，并调整摄像头镜头焦距以确保起落架收放过程中能提取漫反射条的全部特征，即通过视频连续拍摄起落架收放过程中的漫反射条图像。

步骤五：起落架收放运动时，在不同位置，漫反射条与竖直方向形成的夹角会有所差异，通过编程计算出该夹角，将视频连续拍摄到的图像夹角、时间信息绘制成曲线图以反映出起落架运动轨迹信息，将漫反射条图像信息转换为起落架运动轨迹信息。

进一步地，所述步骤一中的反光条为3M车身反光贴，3M车身反光贴使用的是微晶立方体反射的技术，微晶立方角体下层经密封后形成一层空气层，使入射光线形成内部全反射，从而不需借助金属反射层即可达到最优越的反光效果。

进一步地，所述步骤二中的漫反射条为(2cm~4cm)*(4cm~6cm)的矩形黑色幕布。

进一步地，所述步骤二中的漫反射条为采购的一块500cm*300cm的矩形幕布（两侧为10cm*300cm的黑色幕布，其余部分为白色）中黑色区域截取的一段3cm*5cm小长条。该材料制成的漫反射条表面粗糙不易因沾染油液反光而使得目标图像信息不真实，且选用材料无需专门采购，成本低，且更换方便。

进一步地，所述步骤三中的漫反射板为(130cm~170cm)*(180cm~220cm)的矩形黑色幕布。

进一步地，所述步骤三中的漫反射板为采购的一块500cm*300cm的矩形幕布（两侧为10cm*300cm的黑色幕布，其余部分为白色）中白色区域截取的一块150cm*200cm白色幕布，漫反射板的使用避免了拍摄主体图像由于布光不均匀而造成主体部分过亮、部分过暗的情况，对于凸显起落架的轮廓信息有很好的作用，使得提取图像更为清晰。

以上列举的仅是本发明的具体实施例之一。显然，本发明不限于以上实施例，还可以有许多类似的改形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明所要保护的范围。

Claims (6)

1.一种起落架运动轨迹图像特征提取方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤一：在飞机起落架的缓冲支柱轴线方向竖直粘帖反光条；

步骤二：将漫反射条粘帖于反光条的正中央；

步骤三：在飞机起落架两侧支架上安装辅助光源，起落架后侧安装漫反射板；

步骤四：摄像头安装在起落架前方台架上，并调整摄像头镜头焦距，确保起落架收放过程中摄像头能连续拍摄漫反射条图像；

步骤五：起落架收放运动时，在不同位置，漫反射条与竖直方向形成的夹角会有所差异，通过编程计算出该夹角，将视频连续拍摄到的图像夹角、时间信息绘制成曲线图，将漫反射条图像信息转换为起落架运动轨迹信息。

2.如权利要求1所述的一种起落架运动轨迹图像特征提取方法，其特征在于：所述步骤一中的反光条为3M车身反光贴。

3.如权利要求1所述的一种起落架运动轨迹图像特征提取方法，其特征在于：所述步骤二中的漫反射条为黑色幕布。

4.如权利要求3所述的一种起落架运动轨迹图像特征提取方法，其特征在于：所述步骤二中的漫反射条为(2cm~4cm)*(4cm~6cm)的矩形黑色幕布。

5.如权利要求1所述的一种起落架运动轨迹图像特征提取方法，其特征在于：所述步骤三中的漫反射板为白色幕布。

6.如权利要求5所述的一种起落架运动轨迹图像特征提取方法，其特征在于：所述步骤三中的漫反射板为(130cm~170cm)*(180cm~220cm)的矩形白色幕布。