CN108919374A - 一种基于结构光的机场跑道异物检测系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于结构光的机场跑道异物检测系统，包括检测装置和控制终端，检测装置包括有检测车、定位系统、结构光发射系统、摄像系统、第一处理模块、信号发射器和第一电源装置，控制终端包括有信号接收器、第二处理模块、显示屏、报警装置和第二电源装置，信号接收器单向通信连接有第二处理模块，本发明通过采用结构光发射系统和摄像系统来采集机场跑道上的异物信息，并且通过定位系统来定位异物的具体定位，从而使得机场的工作者可以很方便的发现机场跑道上的异物信息，并对其进行清理，从而保证了机场跑道上的干净度，而且通过检测车进行巡检节省了人工的工作强度，并提高了工作效率。

Description

一种基于结构光的机场跑道异物检测系统

技术领域

本发明涉及机场安全检测技术领域，尤其涉及一种基于结构光的机场跑道异物检测系统。

背景技术

机场跑道异物指的是外来物，即可能损伤或破坏航空器或系统的某种外来的物质、碎屑或物体，机场跑道异物对飞机起飞和降落的安全造成了严重的威胁，很多案例都表明，飞机的发动机很容易吸入机场跑道上的外来物，一小块塑料布或一只小鸟吸入发动机都可能引起空停，一个小螺钉或金属片等尖锐物品都可能扎破轮胎引起爆破，而产生的橡胶碎片可能击伤飞机机体或重要部件，如油箱、液压管等。据保守估计，每年全球因机场跑道异物造成的损失至少3040亿美元，机场跑道异物是影响机场飞行安全和导致航班延误的重要因素。近年来，针对这一问题，民航业界提出了能够自动检测跑道状态，及时发现并定位跑道异物的自动化机场跑道异物检测系统，以期能够替代人工巡检，提高工作效率和可靠性。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的机场跑道异物的工作效率低和可靠性差的缺点，而提出的一种基于结构光的机场跑道异物检测系统。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种基于结构光的机场跑道异物检测系统，包括检测装置和控制终端，所述检测装置包括有检测车、定位系统、结构光发射系统、摄像系统、第一处理模块、信号发射器和第一电源装置，定位系统、结构光发射系统和摄像系统单向通信连接有第一处理模块，第一处理模块单向通信连接有信号发射器，所述控制终端包括有信号接收器、第二处理模块、显示屏、报警装置和第二电源装置，信号接收器单向通信连接有第二处理模块，第二处理模块单向通信连接有显示屏和报警装置；

所述第一处理模块包括有信号接收模块、信号转换模块、信号压缩模块和信号传出模块，所述第二处理模块包括有信号接收系统、信号解压系统、信号处理系统、信号计算系统、信号比对系统和云存储系统。

优选的，所述定位系统、结构光发射系统、摄像系统、第一处理模块和信号发射器电性连接有第一电源装置，所述信号接收器、第二处理模块、显示屏和报警装置电性连接有第二电源装置。

优选的，所述信号发射器单向通信连接有信号接收器，所述报警装置分为红光警报装置和声音警报装置。

优选的，所述结构光发射系统和摄像系统位于检测车的底端、左端、右端、前端和后端，定位系统位于检测车的上端，第一处理模块、信号发射器和第一电源装置位于检测车的内部。

优选的，所述定位系统、结构光发射系统和摄像系统单向通信连接有信号接收模块，信号接收模块单向通信连接有信号转换模块，信号转换模块单向通信连接有信号压缩模块，信号压缩模块单向通信连接有信号传出模块，信号传出模块单向通信连接有信号发射器。

优选的，所述信号接收器单向通信连接有信号接收系统，信号接收系统单向通信连接有信号解压系统，信号解压系统单向通信连接有信号处理系统，信号处理系统单向通信连接有信号计算系统，信号计算系统单向通信连接有信号比对系统，信号比对系统双向通信连接有云存储系统，信号比对系统双向通信连接有信号处理系统，信号处理系统单向通信连接有显示屏和报警装置。

本发明的有益效果是：

1、本发明，通过采用结构光发射系统和摄像系统来采集机场跑道上的异物信息，并且通过定位系统来定位异物的具体定位，从而使得机场的工作者可以很方便的发现机场跑道上的异物信息，并对其进行清理，从而保证了机场跑道上的干净度，而且通过检测车进行巡检节省了人工的工作强度，并提高了工作效率。

2、本发明，通过结构光发射系统和摄像系统双重的来定位异物信息，不仅可以达到高精度的机场跑道异物检测，而且大大降低了检测系统成本，并有效地解决了外部环境的光照条件对检测精度的影响，不仅可以提高了系统的检测效率，还可以提高系统的检测准确性。

附图说明

图1为本发明提出的一种基于结构光的机场跑道异物检测系统的检测装置到控制终端的大致信号流向示意图；

图2为本发明提出的一种基于结构光的机场跑道异物检测系统的检测装置到控制终端的具体信号流向示意图；

图3为本发明提出的一种基于结构光的机场跑道异物检测系统第一处理模块的信息流向示意图；

图4为本发明提出的一种基于结构光的机场跑道异物检测系统第二处理模块的信息流向示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

参照图1-4，一种基于结构光的机场跑道异物检测系统，包括检测装置和控制终端，检测装置包括有检测车、定位系统、结构光发射系统、摄像系统、第一处理模块、信号发射器和第一电源装置，定位系统、结构光发射系统和摄像系统单向通信连接有第一处理模块，第一处理模块单向通信连接有信号发射器，控制终端包括有信号接收器、第二处理模块、显示屏、报警装置和第二电源装置，信号接收器单向通信连接有第二处理模块，第二处理模块单向通信连接有显示屏和报警装置；第一处理模块包括有信号接收模块、信号转换模块、信号压缩模块和信号传出模块，第二处理模块包括有信号接收系统、信号解压系统、信号处理系统、信号计算系统、信号比对系统和云存储系统；

定位系统、结构光发射系统、摄像系统、第一处理模块和信号发射器电性连接有第一电源装置，信号接收器、第二处理模块、显示屏和报警装置电性连接有第二电源装置，信号发射器单向通信连接有信号接收器，报警装置分为红光警报装置和声音警报装置，结构光发射系统和摄像系统位于检测车的底端、左端、右端、前端和后端，定位系统位于检测车的上端，第一处理模块、信号发射器和第一电源装置位于检测车的内部，定位系统、结构光发射系统和摄像系统单向通信连接有信号接收模块，信号接收模块单向通信连接有信号转换模块，信号转换模块单向通信连接有信号压缩模块，信号压缩模块单向通信连接有信号传出模块，信号传出模块单向通信连接有信号发射器，信号接收器单向通信连接有信号接收系统，信号接收系统单向通信连接有信号解压系统，信号解压系统单向通信连接有信号处理系统，信号处理系统单向通信连接有信号计算系统，信号计算系统单向通信连接有信号比对系统，信号比对系统双向通信连接有云存储系统，信号比对系统双向通信连接有信号处理系统，信号处理系统单向通信连接有显示屏和报警装置；

本发明，通过采用结构光发射系统和摄像系统来采集机场跑道上的异物信息，并且通过定位系统来定位异物的具体定位，从而使得机场的工作者可以很方便的发现机场跑道上的异物信息，并对其进行清理，从而保证了机场跑道上的干净度，而且通过检测车进行巡检节省了人工的工作强度，并提高了工作效率，通过结构光发射系统和摄像系统双重的来定位异物信息，不仅可以达到高精度的机场跑道异物检测，而且大大降低了检测系统成本，并有效地解决了外部环境的光照条件对检测精度的影响，不仅可以提高了系统的检测效率，还可以提高系统的检测准确性。

实施例：在使用本装置时，检测车通过预设的行车路线在机场跑道上进行行车检测，在检测车进行行车检测的过程中，检测车的底端、左端、右端、前端和后端上的结构光发射系统中的结构红外发光源会发射出结构红光，结构红光向机场跑道上发射红光光条并检测反射的深度信息，并将反射的深度信息传递到第一处理模块中，摄像系统将检测车的底端、左端、右端、前端和后端的机场跑道上进行摄像，并将摄像信息传递到第一处理模块中，定位系统将检测车的位置信息实时传递到第一处理模块中，第一处理模块中的信号接收模块接收到反射的深度信息、摄像信息和检测车的位置信息后将三种信息通过信号转换模块转换为传输信号，并在信号压缩模块中进行压缩，使得三种信息可以形成一个压缩包，并且每一个压缩包的命名都以不同的位置信息命名，信号压缩模块通过信号传出模块将压缩包信息传递到信号发射器中；

信号发射器在接受到压缩包的信息后将其发送到控制终端的信号接收器中，信号接收器在接收到压缩包信息后将其信息传递到第二处理模块中的信号接收系统，信号接收系统将压缩包信息传递到信号解压系统，信号解压系统对压缩包信息进行解压并将解压信息传递到信号处理系统中，信号处理系统提取解压信息中的反射的深度信息和摄像信息到信息计算系统中，信息计算系统对反射的深度信息进行计算并对摄像信息中的特殊位点(特殊位点就是在同一水平面上如果有遮挡物的话，遮挡物距离摄像系统的距离与没有遮挡物与摄像系统的距离有差异，这个遮挡物的点就是特殊位点)进行信息提取，将计算的深度信息和提取信息传递到信号比对系统中，信号比对系统通过从云存储系统中提取预先存储的深度信息和提取信息，并从信号处理系统中提取与反射的深度信息和摄像信息相关的位置信息，并根据位置信息从云存储系统中提取相关位置上的深度信息和提取信息，并将其传递到信号比对系统中与信号计算系统传入的深度信息和提取信息进行比对，将比对结果传递到信号处理系统中，信号处理系统将比对结果传递到显示屏中显示，并且当机场跑道上出现异物时，信号处理系统将打开报警装置中的红光警报装置和声音警报装置的开关，使得警报器发生红光报警警报和声音警报，从而提醒工作人员对机场跑道上的异物进行清理。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，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，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种基于结构光的机场跑道异物检测系统，包括检测装置和控制终端，其特征在于，所述检测装置包括有检测车、定位系统、结构光发射系统、摄像系统、第一处理模块、信号发射器和第一电源装置，定位系统、结构光发射系统和摄像系统单向通信连接有第一处理模块，第一处理模块单向通信连接有信号发射器，所述控制终端包括有信号接收器、第二处理模块、显示屏、报警装置和第二电源装置，信号接收器单向通信连接有第二处理模块，第二处理模块单向通信连接有显示屏和报警装置；

所述第一处理模块包括有信号接收模块、信号转换模块、信号压缩模块和信号传出模块，所述第二处理模块包括有信号接收系统、信号解压系统、信号处理系统、信号计算系统、信号比对系统和云存储系统。

2.根据权利要求1所述的一种基于结构光的机场跑道异物检测系统，其特征在于，所述定位系统、结构光发射系统、摄像系统、第一处理模块和信号发射器电性连接有第一电源装置，所述信号接收器、第二处理模块、显示屏和报警装置电性连接有第二电源装置。

3.根据权利要求1所述的一种基于结构光的机场跑道异物检测系统，其特征在于，所述信号发射器单向通信连接有信号接收器，所述报警装置分为红光警报装置和声音警报装置。

4.根据权利要求1所述的一种基于结构光的机场跑道异物检测系统，其特征在于，所述结构光发射系统和摄像系统位于检测车的底端、左端、右端、前端和后端，定位系统位于检测车的上端，第一处理模块、信号发射器和第一电源装置位于检测车的内部。

5.根据权利要求1所述的一种基于结构光的机场跑道异物检测系统，其特征在于，所述定位系统、结构光发射系统和摄像系统单向通信连接有信号接收模块，信号接收模块单向通信连接有信号转换模块，信号转换模块单向通信连接有信号压缩模块，信号压缩模块单向通信连接有信号传出模块，信号传出模块单向通信连接有信号发射器。

6.根据权利要求1所述的一种基于结构光的机场跑道异物检测系统，其特征在于，所述信号接收器单向通信连接有信号接收系统，信号接收系统单向通信连接有信号解压系统，信号解压系统单向通信连接有信号处理系统，信号处理系统单向通信连接有信号计算系统，信号计算系统单向通信连接有信号比对系统，信号比对系统双向通信连接有云存储系统，信号比对系统双向通信连接有信号处理系统，信号处理系统单向通信连接有显示屏和报警装置。