CN107300722A - 一种机场跑道异物检测系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种机场跑道异物检测系统，包括：终端，以及分别与终端连接的至少一个发光装置和至少一个摄像装置，各发光装置设置在跑道的一侧，用于发射近红外光照射跑道产生光斑，光斑所覆盖的跑道上存在异物时产生异物的投影；各摄像装置设置在跑道的另一侧，用于拍摄跑道上的光斑，得到光斑的图像；终端用于对图像进行处理，当检测到图像中存在异物的投影时，得到异物的位置信息并报警。本发明提供的一种机场跑道异物检测系统，可以便于识别微小的异物，提高了监测的灵敏度，并实现了自动识别FOD，避免了人工识别FOD不准确效率低的问题，即使在强阳光背景下或能见度低和跑道上有积水或油污的情况下，依然能够快速准确地捕捉异物的投影。

Description

一种机场跑道异物检测系统

技术领域

本发明涉及光电成像探测技术领域，尤其涉及一种机场跑道异物检测系统。

背景技术

FOD(Foreign Object Debris，机场跑道异物)泛指可能损伤航空器或系统的某种外来的物质，例如，各种金属零件、行李锁、拖车挂链、碎石块、树叶等等。由于航空器相对于外来物而言非常脆弱，一个小螺钉、一片小金属片、一颗尖锐的石子都会导致轮胎损伤甚至爆裂，爆裂的轮胎碎片又会打伤飞机机身、发动机或油箱、液压管等重要部件，造成巨大的经济损失，甚至酿成安全事故。因此，减少FOD事件的发生刻不容缓。

目前，世界范围内用于检测FOD的系统主要有4个，分别是英国的Tarsier系统、以色列的FO Detect系统、新加坡的iFerret系统和美国的FODFinder系统。这些系统主要是通过毫米波雷达辅助摄像系统采集机场跑道的图像，然后由人工对图像中的异物进行识别，这些检测FOD的系统具有检测不准确的缺点，尤其是当识别工人注意力不集中或分神时，极易漏过微小的异物，无法做到24小时不间断的严密监控，为机场的FOD安全埋下了隐患；同时，这些监测系统易受天气和环境亮度的影响，在能见度低或跑道积水等情况下，成像效果差，识别工人也就无法准确识别跑道上的微小异物，只能通过传统的实地巡视的方法来检测FOD，导致检测效率低下，且检测效果不理想。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有FOD监测系统只能依赖人工识别FOD，且易受环境影响，检测效率低准确率低，无法准确检测微小FOD的缺陷，提供一种机场跑道异物检测系统。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

一种机场跑道异物检测系统，包括：终端，以及分别与所述终端连接的至少一个发光装置和至少一个摄像装置，其中：

各所述发光装置设置在跑道的一侧，用于发射近红外光照射所述跑道产生光斑，所述光斑所覆盖的跑道上存在异物时产生所述异物的投影；

各所述摄像装置设置在所述跑道的另一侧，用于拍摄所述跑道上的所述光斑，得到所述光斑的图像；

所述终端用于对所述图像进行处理，当检测到所述图像中存在所述异物的投影时，得到所述异物的位置信息并报警。

本发明的有益效果是：本发明提供的一种机场跑道异物检测系统，通过设置在跑道一侧的发光装置发射近红外光照射跑道，在跑道上形成光斑，使当跑道上有异物时，产生异物投影，实现了通过光学投影原理对异物进行放大，使探测到的异物的投影远大于异物的实际尺寸，可以便于识别微小的异物，提高了监测的灵敏度，并通过设置在跑道另一侧的摄像装置拍摄光斑，并通过终端对图像进行处理，识别图像中的异物，得到异物的位置信息并报警，实现了自动识别FOD，避免了人工识别FOD不准确效率低的问题，并且摄像装置只拍摄近红外光形成的光斑，可以避免环境光的影响，即使在强阳光背景下或能见度低和跑道上有积水或油污的情况下，依然能够快速准确地捕捉异物的投影。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步地，所述发光装置包括：近红外光源、光整形装置和扫描装置，其中：

所述近红外光源用于向所述跑道发射近红外光，在所述跑道上产生所述光斑；

所述光整形装置用于对所述近红外光进行处理，使所述光斑的形状为预设图形；

所述扫描装置用于控制所述近红外光源转动，使所述光斑沿着所述跑道内对应区域按预定轨迹移动。

采用上述进一步方案的有益效果是：通过转动光源，可以使光斑照过全部整个跑道，能够得到整个跑道上全部异物的投影，扩大了FOD的监测范围。

进一步地，所述近红外光为单色的发散光，所述预设图形为任意两条相对边与所述跑道的边沿平行的矩形。

采用上述进一步方案的有益效果是：通过使用单色发散的近红外光，能够在跑道上形成矩形，且矩形的对边与跑道边沿重合，能够无缝地照射整个跑道，提高FOD的监测效率，且使用单色发散的近红外光，不易受环境光影响，即使在能见底低的条件下，也能使异物产生易识别的投影，且近红外光属于不可见光，不会对飞行员的观察产生影响。

进一步地，所述摄像装置包括：摄像机、滤光片和伺服转台，其中：

所述摄像机用于拍摄所述光斑的图像；

所述滤光片为与所述近红外光的波长匹配的滤光片，安装在所述摄像机的镜头上，所述滤光片用于过滤环境中的背景光，保留与所述近红外光源发射的所述近红外光的波长相同的光；

所述伺服转台用于当所述近红外光源转动时，控制所述摄像机以与所述近红外光源转动时相同的速度和方向进行转动，使所述摄像机始终能拍摄到所述光斑。

采用上述进一步方案的有益效果是：通过在摄像机的镜头上加装滤光片，可以使摄像机镜头只捕捉波长匹配的近红外光，能够避免环境光的影响，并通过伺服转台控制摄像机与近红外光源同步转动，能够保证摄像机视野内始终能拍摄到光斑，进而实现对整个跑道的高效检测。

进一步地，所述终端包括：通信单元、图像处理单元，异物投影检测单元和报警单元，其中：

所述通信单元用于获取所述图像；

所述图像处理单元用于对所述图像进行过滤处理；

所述异物投影检测单元用于对过滤处理后的所述图像进行检测，当检测到所述异物的投影时，根据所述异物的投影判断所述异物的位置和尺寸；

所述报警单元用于将包含所述异物的位置和尺寸的报警信息发送给预设的接收端。

采用上述进一步方案的有益效果是：通过滤除背景光，可以有效降低虚警率；通过对FOD的位置和尺寸进行识别，能够帮助机场员工更快速地找到FOD并及时清理，提高清理效率。

进一步地，所述异物投影检测单元采用灰度检测的负信噪比检测法，在亮光斑中检测暗图形。

采用上述进一步方案的有益效果是：只检测异物投影，与异物及环境对照射光的反射率无关，可以实现恒虚警检测。

进一步地，所述通信单元还用于获取所述摄像机的旋转角度和所述摄像机的位置信息；

所述异物投影检测单元具体用于根据所述摄像机的旋转角度、所述摄像机的位置信息以及所述异物的投影在所述图像中的位置，确定所述异物的位置。

进一步地，各所述发光装置和所述摄像装置分别通过支架设置在所述跑道的两侧，且所述发光装置的支架的长度小于所述摄像装置的支架的长度。

采用上述进一步方案的有益效果是：通过将发光光源设置在低于摄像装置的位置，使照射光源低仰角照射跑道，使异物投影大于异物实际尺寸，能够达到放大异物尺寸的目的，能够更准确地捕捉到FOD的投影，提高FOD识别的准确性和灵敏度。

进一步地，所述发光装置还包括：第一自动变焦系统，用于当所述光斑的位置发生改变时，改变所述近红外光的发散角，使所述光斑在所述跑道的不同位置上的大小相同；

所述摄像装置还包括：第二自动变焦系统，用于自动调节所述摄像装置的焦距，使所述图像中的所述光斑的尺寸、亮度及精度始终相同。

采用上述进一步方案的有益效果是：通过发光装置和摄像装置上的第一、第二自动变焦系统，实现了在跑道上的不同位置，光斑尺寸相同，光斑的内功率密度不变，提高了识别的准确率。

进一步地，所述发光装置和所述摄像装置的数量相同且面对面设置，各所述发光装置按预设间隔设置在所述跑道的一侧，各所述摄像装置按所述预设间隔设置在所述跑道的另一侧。

进一步地，所述终端预存有透雾算法，用于对所述图像进行去雾处理。

采用上述进一步方案的有益效果是：通过透雾算法对图像进行去雾处理，能够避免雾天对FOD监测的影响，提高FOD识别的准确性。

本发明附加的方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明实践了解到。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种机场跑道异物检测系统的结构框架图；

图2为本发明另一实施例提供的一种机场跑道异物检测系统的结构示意图；

图3为本发明另一实施例提供的一种机场跑道异物检测系统的结构图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

如图1所示，为本发明实施例提供的一种机场跑道异物40检测系统的结构框架图，该系统包括：终端10，以及分别与终端10连接的至少一个发光装置20和至少一个摄像装置30，假设发光装置20的照射极限距离为100米，或者摄像装置30的极限摄像距离为100米，那么为了保证监测效果，就可以每200米设置一个发光装置20或摄像装置30，例如，当某段跑道只有200米，那么在该段跑道上可以只设置一个发光装置20和一个摄像装置30，需要说明的是，发光装置20和摄像装置30的数量相同，且发光装置20和摄像装置30的数量、任意两个相邻的发光装置20之间的距离、以及任意两个相邻的摄像装置30之间的距离等可以根据实际需要设置，其中：

各发光装置20设置在跑道的一侧，距离跑道边沿的距离可以根据实际需求设定，例如，为保证飞行器的安全，可以将发光装置20设置在距离跑道边沿5米的地方。发光装置20用于发射近红外光照射跑道产生光斑，光斑所覆盖的跑道上存在异物40时产生异物40的投影，这里的异物40主要指的是小金属块、钥匙、小石块等。

各摄像装置30设置在跑道的另一侧，摄像装置30设置在发光装置20的对面，例如，为保证能清晰地拍摄到发光装置20发出的光斑及异物40的投影，可以将摄像装置30设置在距离跑道边沿30米的地方。用于拍摄跑道上的光斑，得到光斑的图像，如果发光装置20发射近红外光照射到异物40时，就会产生异物40的投影，那么拍摄的图像中就会包含异物40的投影。

终端10用于对图像进行处理，当检测到图像中存在异物40的投影时，得到异物40的位置信息并报警，这里可以使用图像处理提取方法对图像进行处理，例如，对图像进行二值化，在提取图像中的轮廓，得到图像的二值轮廓图，再进行去噪，再对轮廓进行判断，就可以识别图中的轮廓，通过预设的算法就可以根据异物40的投影计算得到异物40的位置和尺寸了。

具体地，在没有异物40的情况下，拍摄到的光斑图像是明亮均匀光斑，当有异物40时，光斑内会产生明显阴影，摄像机提取到阴影信息后，记录拍摄到该阴影的摄像装置30的编号(预先对各摄像装置30进行编号，就可以确定根据摄像装置30的编号确定各摄像装置30的位置)、阴影面积等信息，发送到具有处理和计算功能的终端10，通过终端10中预存的算法程序和装置，就可以解算出异物40的位置、尺寸、危险等级等数据，发出报警信号。

需要说明的是，危险等级可以根据尺寸以及飞行器进入跑道的时间确定，当发现多个异物40，或在多个跑道同时发现异物40时，优先对危险等级高的异物40进行报警，并提示各异物40的危险等级，可以方便机场工作人员有序地清除异物40。异物40的尺寸越大、跑道使用时间越临近，危险等级越大，越需要尽快处理。

本实施例提供的一种机场跑道异物40检测系统，通过设置在跑道一侧的发光装置20发射近红外光照射跑道，在跑道上形成光斑，使当跑道上有异物40时，产生异物40投影，实现了通过光学投影原理对异物40进行放大，使探测到的异物40的投影远大于异物40的实际尺寸，可以便于识别微小的异物40，提高了监测的灵敏度，并通过设置在跑道另一侧的摄像装置30拍摄光斑，并通过终端10对图像进行处理，识别图像中的异物40，得到异物40的位置信息并报警，实现了自动识别FOD，避免了人工识别FOD不准确效率低的问题，并且摄像装置30只拍摄近红外光形成的光斑，可以避免环境光的影响，即使在强阳光背景下或能见度低和跑道上有积水或油污的情况下，依然能够快速准确地捕捉异物40的投影。

如图2所示，为本发明另一实施例提供的一种机场跑道异物检测系统的结构示意图，结合图2，下面从发光装置20及摄像装置30的具体结构及排布方式等，对本发明进行进一步地说明。

以某机场跑道为例，发光装置20和摄像装置30的数量相同且面对面设置，各发光装置20按预设间隔设置在跑道的一侧，各摄像装置30按预设间隔设置在跑道的另一侧，且这些发光装置20和摄像装置30都和一个用于数据处理的终端10连接。例如，可以包括3个发光装置20，这3个发光装置20都设置在跑道的一侧，距离跑道边沿5米的地方，且彼此间隔200米均匀排布，下面以一个发光装置20对其结构进行说明。

发光装置20包括：近红外光源201、光整形装置202和扫描装置203，光整形装置202安装在近红外光源201的发光口处，近红外光源201安装在扫描装置203上，与扫描装置203转动连接，扫描装置203可以控制近红外光源201转动，光整形装置202可以改变近红外光源201发出的近红外光的形状。

优选地，近红外光源201用于向跑道发射近红外光，近红外光为单色的发散光，由于近红外光人眼不可见，既可保证在夜间照明探测，在白天强日光照射下，识别准确率不受环境光影响，同时，因为人眼不敏感，也不会使飞机驾驶员产生视觉误差。

优选地，光整形装置202用于对近红外光进行处理，使光斑的形状为预设图形，这里的预设图形可以预先设置，例如，这里为了扫描跑道的方便，可以将预设图形设置为任意两条相对边与跑道的边沿重合的矩形。

优选地，扫描装置203用于控制近红外光源201转动，使光斑沿着跑道内对应区域按预定轨迹移动，例如，扫描装置203可以使用各种型号的转台实现其功能，预定轨迹可以可以为使近红外光源201在其负责的区域内，沿着跑道的方向移动。

例如，还可以包括3个摄像装置30，这3个摄像装置30都设置在跑道的另一侧，距离跑道边沿30米的地方，且彼此间隔200米均匀排布，下面以一个摄像装置30对其结构进行说明。

摄像装置30包括：摄像机301、滤光片302和伺服转台303，滤光片302安装在摄像机301的摄像头处，摄像机301安装在伺服转台303上，与伺服转台303转动连接，伺服转台303可以控制摄像机301转动，滤光片302可以过滤环境光，使摄像机301只拍摄到与近红外光源201发射的近红外光的波长相匹配的光。

优选地，摄像机301用于拍摄光斑的图像，例如，可以通过对摄像机301进行调焦等操作，使其视野内只出现光斑，提高监测效率；

优选地，滤光片302可以使用与近红外光的波长匹配的窄带滤光片302，安装在摄像机301的镜头上，滤光片302用于过滤环境中的背景光，保留与近红外光源201发射的近红外光的波长相同的光；

优选地，伺服转台303用于当近红外光源201转动时，控制摄像机301以与近红外光源201转动时相同的速度和方向进行转动，使摄像机301始终能拍摄到光斑。

需要说明的是，摄像机301的转动与近红外光源201的转动是同步的，为了加快监测速度，提高监测效率，假设各发光装置20的编号分别为A、B、C，那么可以采用以下几种方式进行监测。

方式一：

可以使A先照射其负责监测的那段跑道，当A照射完毕后，B再照射其负责监测的那段跑道，当B照射完毕后，C再照射，这样同一时间只有单光源在进行监测工作，各光源按序轮流工作，系统总功耗小，系统规模不影响系统总功耗。

方式二：

可以使A、B、C三个发光装置20同时照射跑道，这样可以提高监测效率，相比于方式一，假设每个发光装置20照射跑道所需要的时间为1分钟，那么方式一需要3分钟才能照射完整个跑道，而方式二只需要1分钟，当跑道很长，发光装置20很多时，需要的时间会更长，但是方式二会更加消耗系统的资源，系统总功耗大，适合突发情况下对跑道进行迅速扫描。

因此，还可以采用下述方式三。

方式三：

当发光装置20有多个时，可以将其分组，以组的形式依次照射跑道，例如，共有30个发光装置20，那么5个为一组，第一组内的5个发光装置20首先同时扫描该组负责的跑道，该组扫描完毕后，下一组再进行扫描，分组的数量和组内发光装置20的数量可以根据实际需求设定，这样做的好处是减少了整个系统的功耗，同时又适当地提升了检测速度。

应当理解，上述各方式中包含有与发光装置20同步转动的摄像装置30，由于二者相对设置且同步运动，在此不再赘述。

优选地，各发光装置20和摄像装置30分别通过支架设置在跑道的两侧，且发光装置20的支架的长度小于摄像装置30的支架的长度，例如，发光装置20的支架的长度可以为1米，摄像装置30的支架的长度可以为10米，使发光装置20的高度低于摄像装置30的高度，使发光装置20以低俯仰角(例如，可以为俯仰角小于45度)照射跑道，这样做的好处是可以放大异物的投影，距离越远，俯仰角越小，放大倍率越高，在图像识别分辨率一定的条件下，目标识别精度更高，可以对毫米量级大小的目标探测发现，例如，可以对0.5cm直径(0.000025m ² )进行探测，远优于FAA发布的标准AC150/5220-24对FOD的尺寸小于3.8cm的界定。

优选地，可以将发光装置20设置在靠近太阳的一侧，这样做的好处是可以进一步减少太阳光中的近红外光对监测结果的影响。例如，当处于北半球时，对于东西走向的跑道，可以将发光装置20设置在靠南的方向，将摄像装置30设置在靠北的方向。

优选地，发光装置20还可以包括：第一自动变焦系统204，用于当光斑的位置发生改变时，改变近红外光的发散角，使光斑在跑道的不同位置上的大小相同；

摄像装置30还可以包括：第二自动变焦系统304，用于自动调节摄像装置30的焦距，使图像中的光斑的尺寸、亮度及精度始终相同。

如图3所示，为本发明另一实施例提供的一种机场跑道异物检测系统的结构图，该系统包括发光装置20、摄像装置30和终端10，终端10分别与发光装置20和摄像装置30通信连接，通信连接的方式可以为通过电缆通信连接，也可以通过无线的方式通信连接。

各发光装置20通过支架设置在跑道的一侧，按预设间隔依次排布，发光装置20用于发射近红外光照射跑道产生光斑，近红外光为单色的发散光，并当光斑所覆盖的跑道上存在异物时产生异物的投影。

各摄像装置30通过支架设置在跑道的另一侧，按预设间隔依次排布，且发光装置20的支架的长度小于摄像装置30的支架的长度，发光装置20和摄像装置30的数量相同且面对面设置，摄像装置30用于拍摄跑道上的光斑，得到光斑的图像。

下面从数据流向的角度，以一个发光装置20和一个摄像装置30为例，对系统中的结构关系进行详细说明。

发光装置20包括：近红外光源201、光整形装置202、扫描装置203和第一自动变焦系统204。近红外光源201用于向跑道发射近红外光，在跑道上产生光斑。光整形装置202用于对近红外光进行处理，使光斑的形状为预设图形，预设图形为任意两条相对边与跑道的边沿重合的矩形扫描装置203用于控制近红外光源201转动，使光斑沿着跑道的方向移动。第一自动变焦系统204，用于当光斑的位置发生改变时，改变近红外光的发散角，使光斑在跑道的不同位置上的大小相同。

摄像装置30包括：摄像机301、滤光片302、伺服转台303和第二自动变焦系统304。摄像机301用于拍摄光斑的图像。滤光片302为与近红外光的波长匹配的滤光片302，安装在摄像机301的镜头上，滤光片302用于过滤环境中的背景光，保留与近红外光源201发射的近红外光的波长相同的光。伺服转台303用于当近红外光源201转动时，控制摄像机301以与近红外光源201转动时相同的速度和方向进行转动，使摄像机301始终能拍摄到光斑。第二自动变焦系统304，用于自动调节摄像装置30的焦距，使图像中的光斑的尺寸、亮度及精度始终相同。

终端10包括：通信单元101、图像处理单元102，异物投影检测单元103和报警单元104。通信单元101用于获取图像，以及摄像机301的旋转角度和摄像机301的位置信息；图像处理单元102用于对图像进行过滤处理，并预存有透雾算法，用于对图像进行去雾处理。异物投影检测单元103用于对过滤处理后的图像进行检测，当检测到异物的投影时，根据摄像机301的旋转角度、摄像机301的位置信息以及异物的投影在图像中的位置，确定异物的位置和尺寸，异物投影检测单元可以采用灰度检测的负信噪比检测法，在亮光斑中检测暗图形；报警单元104用于将包含异物的位置和尺寸的报警信息发送给预设的接收端。

优选地，终端10还可以包括控制单元105，用于通过通信单元101发送控制指令，控制扫描装置203和伺服转台303同步转动。

读者应理解，在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，上述描述的装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。

作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本发明实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以是两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分，或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，RandomAccessMemory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种机场跑道异物检测系统，其特征在于，包括：终端，以及分别与所述终端连接的至少一个发光装置和至少一个摄像装置，其中：

各所述发光装置设置在跑道的一侧，用于发射近红外光照射所述跑道产生光斑，所述光斑所覆盖的跑道上存在异物时产生所述异物的投影；

各所述摄像装置设置在所述跑道的另一侧，用于拍摄所述跑道上的所述光斑，得到所述光斑的图像；

所述终端用于对所述图像进行处理，当检测到所述图像中存在所述异物的投影时，得到所述异物的位置信息并报警。

2.根据权利要求1所述的机场跑道异物检测系统，其特征在于，所述发光装置包括：近红外光源、光整形装置和扫描装置，其中：

所述近红外光源用于向所述跑道发射近红外光，在所述跑道上产生所述光斑；

所述光整形装置用于对所述近红外光进行处理，使所述光斑的形状为预设图形；

所述扫描装置用于控制所述近红外光源转动，使所述光斑沿着所述跑道内对应区域按预定轨迹移动。

3.根据权利要求2所述的机场跑道异物检测系统，其特征在于，所述近红外光为单色的发散光，所述预设图形为任意两条相对边与所述跑道的边沿重合的矩形。

4.根据权利要求2所述的机场跑道异物检测系统，其特征在于，所述摄像装置包括：摄像机、滤光片和伺服转台，其中：

所述摄像机用于拍摄所述光斑的图像；

所述滤光片为与所述近红外光的波长匹配的滤光片，安装在所述摄像机的镜头上，所述滤光片用于过滤环境中的背景光，保留与所述近红外光源发射的所述近红外光的波长相同的光；

所述伺服转台用于当所述近红外光源转动时，控制所述摄像机以与所述近红外光源转动时相同的速度和方向进行转动，使所述摄像机始终能拍摄到所述光斑。

5.根据权利要求4所述的机场跑道异物检测系统，其特征在于，所述终端包括：通信单元、图像处理单元，异物投影检测单元和报警单元，其中：

所述通信单元用于获取所述图像；

所述图像处理单元用于对所述图像进行过滤处理；

所述异物投影检测单元用于对过滤处理后的所述图像进行检测，当检测到所述异物的投影时，根据所述异物的投影判断所述异物的位置和尺寸；

所述报警单元用于将包含所述异物的位置和尺寸的报警信息发送给预设的接收端。

6.根据权利要求5所述的机场跑道异物检测系统，其特征在于，所述通信单元还用于获取所述摄像机的旋转角度和所述摄像机的位置信息；

所述异物投影检测单元具体用于根据所述摄像机的旋转角度、所述摄像机的位置信息以及所述异物的投影在所述图像中的位置，确定所述异物的位置。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的机场跑道异物检测系统，其特征在于，各所述发光装置和所述摄像装置分别通过支架设置在所述跑道的两侧，且所述发光装置的支架的长度小于所述摄像装置的支架的长度。

8.根据权利要求1至6中任一项所述的机场跑道异物检测系统，其特征在于，所述发光装置还包括：第一自动变焦系统，用于当所述光斑的位置发生改变时，改变所述近红外光的发散角，使所述光斑在所述跑道的不同位置上的大小相同；

所述摄像装置还包括：第二自动变焦系统，用于自动调节所述摄像装置的焦距，使所述图像中的所述光斑的尺寸、亮度及精度始终相同。

9.根据权利要求7所述的机场跑道异物检测系统，其特征在于，所述发光装置和所述摄像装置的数量相同且面对面设置，各所述发光装置按预设间隔设置在所述跑道的一侧，各所述摄像装置按所述预设间隔设置在所述跑道的另一侧。

10.根据权利要求7所述的机场跑道异物检测系统，其特征在于，所述终端预存有透雾算法，用于对所述图像进行去雾处理。