CN109547710A - 一种增强视景和合成视景融合实现方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种增强视景与合成视景融合实现方法。该方法基于飞机飞行高度对增强视景系统和合成视景系统进行融合显示的方法，该融合方式是用于飞机进近时，依据飞行高度决定增强视景和合成视景的显示方法，在飞行高度较高时，显示合成视景系统，在达到一定高度后，将增强视景与合成视景融合显示，以显示器上的人工地平线为分界，在人工地平线之下显示增强视景，在人工地平线上显示合成视景。融合方式简单，且能够最大发挥增强视景和合成视景优点，为飞行员提供更多信息。能够增强飞行员情景感知，降低飞行员的工作负担，提高飞行品质。

Description

一种增强视景和合成视景融合实现方法

技术领域

本发明属于光电技术领域，具体涉及一种增强视景和合成视景融合实现方法。

背景技术

一直以来，“靠天吃饭”始终是困扰民航业的一项难题，由雨、雪、雾、霾等造成的低能见度气象条件和夜间运行都影响着民航运输的安全和正点率。如何实现全气象条件下安全运行是世界民航业一直在探索和研究的重要课题。

增强视景系统(EVS)是一种机载电子系统，该系统利用图像传感器技术，向飞行员提供机场跑道、周围地形和障碍物特征的实时图像,从而显著提高飞行员的情景意识和飞行品质。合成视景系统(SVS)以飞机的位置和姿态为基准，并以存储的地形、跑道、障碍物数据库为基础，经计算处理，生成虚拟外部环境视景，能增强飞行员夜间和低能见度条件下的情景意识。但EVS受天气影响，SVS受数据库精度影响，为了使飞机能够在全天候安全运行，将两者结合使用是目前视景系统发展的趋势。

发明内容

要解决的技术问题

现有技术的单一的视景显示信息量少，不能给飞行员提供更好的态势感知；为了解决这个问题，本发明提出一种增强视景和合成视景融合实现方法。

技术方案

一种增强视景与合成视景融合实现方法，其特征在于步骤如下：

步骤1：在飞机进近阶段，通过获取飞机姿态、位置和航向信息，生成显示器上的符号画面，利用飞机上的合成视景数据库生成合成视景图像，通过传感器生成增强视图像；

步骤2：依据飞行高度决定组合视景的显示方式，在高度大于1000ft时，显示符号和合成视景叠加画面；

步骤3：当飞行高度小于1000ft时，显示器中的显示将符号画面、增强视景画面和合成视景画面融合显示，融合方式是依据符号的人工地平线为界，上部为合成视景画面，下部为增强视景画面；

符号中的人工地平线方程为：

K*pitch＝X*cos(90°+roll)+(y-y0)*sin(90°+roll)

其中，pitch和roll为飞机俯仰和横滚角，K为显示器中每度对应的像素个数，y0为飞机基准符离显示器视场中心距离。

有益效果

本发明提出的一种增强视景与合成视景融合实现方法，该融合方法能够发挥EVS和SVS的最大优点，克服其缺点，为飞行员提供更多的信息，保证飞行安全，提高飞行品质。有益效果如下：

(1)所述的增强视景和合成视景融合方式简单，且能够最大发挥增强视景和合成视景优点，为飞行员提供更多信息。

(2)能够增强飞行员情景感知，降低飞行员的工作负担，提高飞行品质。

附图说明

图1是本发明的增强视景和合成视景融合实现系统框图。

图2是本发明在较高飞行高度时，增强视景和合成视景未融合示意图

图3是本发明的增强视景和合成视景融合示意图。

具体实施方式

现结合实施例、附图对本发明作进一步描述：

一种增强视景与合成视景融合实现方法，基于飞机飞行高度对增强视景系统和合成视景系统进行融合显示的方法，该融合方式是用于飞机进近时，依据飞行高度决定增强视景和合成视景的显示方法，在飞行高度较高时，显示合成视景系统，在达到一定高度后，将增强视景与合成视景融合显示，以显示器上的人工地平线为分界，在人工地平线之下显示增强视景，在人工地平线上显示合成视景。本方法的特征在于：

(1)增强视景和合成视景融合是依据飞机进近高度决定的；

(2)增强视景和合成视景融合的方式是以飞机显示器上符号的人工地平线为界；

(3)增强视景和合成视景融合时，增强视景显示飞机显示器符号的人工地平线之下，合成视景显示在飞机显示器符号的人工地平线之上；

(4)飞机显示器上的人工地平线绘制是依据飞机俯仰和横滚角来绘制的，与外界等角；

(5)增强视景和合成视景融合边界是通过如下的直线方程来确定的，K*pitch＝X*cos(90°+roll)+(y-y0)*sin(90°+roll)，其中，pitch和roll为飞机俯仰和横滚角，K为显示器中每度对应的像素个数，y0为飞机基准符离显示器视场中心距离。

参见图1，本发明的飞机具有增强视景系统和合成视景系统，且能够在同一显示器上显示符号及增强视景和合成视景，通过飞机姿态和高度数据来对增强视景和合成视景图像进行融合。具体步骤如下：

步骤(一)、在飞机进近阶段，通过获取飞机姿态、位置和航向信息，生成显示器上的符号画面，利用飞机上的合成视景数据库生成合成视景图像，通过传感器生成增强视图像。

步骤(二)，依据飞行高度决定组合视景的显示方式，在高度较高(大于1000ft)时，显示符号和合成视景叠加画面，如图2所示。

步骤(三)，飞行高度达到设定的阈值(小于1000ft)时，显示器中的显示将符号画面、增强视景画面和合成视景画面融合显示，融合方式是依据符号的人工地平线为界，上部为合成视景画面，下部为增强视景画面，如图3所示。

符号中的人工地平线方程为：

K*pitch＝X*cos(90°+roll)+(y-y0)*sin(90°+roll)，

其中，pitch和roll为飞机俯仰和横滚角，K为显示器中每度对应的像素个数，y0为飞机基准符离显示器视场中心距离。

通过该方程将增强视景画面的显示器符号画面进行坐标计算(选取y小于0的那部分像素)，根据直线方程的特征，确定其在人工地平线下方坐标，替换合成视景画面内容。

本发明的特点：

(1)增强视景和合成视景融合是依据飞机进近高度决定的；

(2)增强视景和合成视景融合的方式是以飞机显示器上符号的人工地平线为界；

(3)增强视景和合成视景融合时，增强视景显示飞机显示器符号的人工地平线之下，合成视景显示在飞机显示器符号的人工地平线之上；

(4)飞机显示器上的人工地平线绘制是依据飞机俯仰和横滚角来绘制的，与外界等角；

增强视景和合成视景融合边界是通过如下的直线方程来确定的，K*pitch＝X*cos(90°+roll)+(y-y0)*sin(90°+roll)，其中，pitch和roll为飞机俯仰和横滚角，K为显示器中每度对应的像素个数，y0为飞机基准符离显示器视场中心距离。

Claims (1)

1.一种增强视景与合成视景融合实现方法，其特征在于步骤如下：

步骤1：在飞机进近阶段，通过获取飞机姿态、位置和航向信息，生成显示器上的符号画面，利用飞机上的合成视景数据库生成合成视景图像，通过传感器生成增强视图像；

步骤2：依据飞行高度决定组合视景的显示方式，在高度大于1000ft时，显示符号和合成视景叠加画面；

步骤3：当飞行高度小于1000ft时，显示器中的显示将符号画面、增强视景画面和合成视景画面融合显示，融合方式是依据符号的人工地平线为界，上部为合成视景画面，下部为增强视景画面；

符号中的人工地平线方程为：

K*pitch＝X*cos(90°+roll)+(y-y0)*sin(90°+roll)

其中，pitch和roll为飞机俯仰和横滚角，K为显示器中每度对应的像素个数，y0为飞机基准符离显示器视场中心距离。