DE19828318A1 - Wire highlighting - Google Patents
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Abstract
Es wird eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Unterstützung der Flugführung offenbart. Dabei wird eine Verarbeitung von Daten während des Flugs möglich, so daß auch drahtähnliche Hindernisse direkt klar zu erkennen sind, ohne eine Auswertung durch den Piloten zu erfordern. Aus Rohdaten wird eine bildähnliche Darstellung berechnet. Die Auswertung der bildähnlichen Darstellung, insbesondere von Entfernungswerten von in Vertikalrichtung benachbarten Bildpunkten führt, wenn der Entfernungswert eines Bildpunkts deutlich kleiner ist als der der mittelbaren Nachbarn, zu einer Hervorhebung des entsprechenden Bildpunkts, beispielsweise durch Einfärbung in Kontrast- oder Signalfarbe.An apparatus and method for assisting flight guidance is disclosed. This makes it possible to process data during the flight, so that even wire-like obstacles can be directly recognized without requiring an evaluation by the pilot. An image-like representation is calculated from raw data. The evaluation of the image-like representation, in particular of distance values of pixels adjacent in the vertical direction, leads to a highlighting of the corresponding pixel if the distance value of a pixel is significantly smaller than that of the indirect neighbors, for example by coloring in contrast or signal color.
Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Unterstützung der Flugführung.The present invention relates to an apparatus and a method to support flight guidance.
Aus der US-Patentschrift 5 459 824 ist ein Navigationsdisplay bekannt, bei dem Bilddaten für eine Kartendarstellung oder die Darstellung der aktuellen Position unter Bezugnahme auf eine Nachschlagetabelle entsprechend einer vom Benutzer ausgewählten bzw. definierten Palette in Farbdaten für ein CRT(Kathodenstrahlröhren)-Display umgewandelt werden. Eine derartige ver schiedenfarbige Darstellung erleichtert dem Piloten jedoch die Erkennung von Hindernissen, insbesondere von drahtähnlichen, "dünnen" Hindernissen, nicht.A navigation display is known from US Pat. No. 5,459,824 the image data for a map display or the display of the current one Position with reference to a lookup table corresponding to a user-selected or defined palette in color data for a CRT (cathode ray tube) display can be converted. Such a ver however, the different colored representation makes it easier for the pilot to recognize it obstacles, especially wire-like, "thin" obstacles, Not.
Dieses Problem der schlechten Erkennbarkeit soll durch andere herkömmli che Verfahren zur Unterstützung der Flugführung beseitigt werden. Bei diesen Verfahren erfolgt eine Erkennung von Drähten als solche. Jedoch erfordert dies eine komplexe und aufwendige Bildverarbeitung. Zudem vollzieht sich hierbei die eigentliche Drahterkennung beim Betrachter des Sensorbildes, der aus der Anzahl und Position der markierten Bildpunkte Muster erkennen kann.This problem of poor recognizability is said to be conventional by others procedures to support flight guidance are eliminated. With these Method, wires are recognized as such. However requires this is a complex and complex image processing. It also takes place here the actual wire detection for the viewer of the sensor image Recognize patterns from the number and position of the marked pixels can.
Daher ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine gattungsgemäße Vor richtung bzw. ein gattungsgemäßes Verfahren zur Unterstützung der Flugfüh rung derart weiterzubilden, daß die Vorrichtung bzw. das Verfahren geringe ren Rechenaufwand erfordert und somit für Echtzeitanwendungen, d. h. eine Verarbeitung der Daten während des Fluges geeignet ist, und drahtähnliche Hindernisse direkt klar zu erkennen sind.It is therefore an object of the present invention to provide a generic type direction or a generic method to support flight control tion in such a way that the device or the method low ren requires computational effort and thus for real-time applications, d. H. a Processing of data during flight is appropriate, and wire-like Obstacles are clearly recognizable.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die im Patentanspruchs 1 bzw. 7 angegebenen Merkmale gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Er findung sind in den Unteransprüchen angegeben.According to the invention, this object is achieved by means of claims 1 and 7, respectively specified features solved. Further advantageous embodiments of the Er invention are specified in the subclaims.
Somit werden eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Unterstützung der Flug führung ausgebildet, bei der bzw. dem eine Drahthervorhebung ohne großen Rechenaufwand und deutlich erfolgt.Thus, an apparatus and a method for assisting the flight leadership trained in which a wire highlighting without large Computational effort and clearly done.
Weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der nachstehenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung offensichtlich.Other objects, features and advantages of the invention will become apparent from the the following description of a preferred embodiment in Connection with the drawing obviously.
Es zeigen:Show it:
Fig. 1 eine Darstellung der Erfassung von Hindernisdaten und Fig. 1 is a representation of the detection of obstacle data and
Fig. 2 ein Sensorbild. Fig. 2 is a sensor image.
Das erfindungsgemäße Verfahren ebenso wie die Vorrichtung ist ein Verfah ren bzw. eine Vorrichtung zur Unterstützung der Flugführung, bei dem bzw. der durch am Fluggerät befindliche Sensoren gewonnene Informationen über die Topographie des umgebenden Geländes mittels eines fluggerätgestützten Rechners in Echtzeit auf das Vorhandensein von drahtähnlichen Gegenstän den im Erfassungsbereich untersucht werden und die so extrahierten Gegen stände auf einem Display oder vergleichbaren Anzeigegerät dargestellt wer den.The method according to the invention as well as the device is a method ren or a device to support the flight guidance, in which or the information obtained by sensors on the aircraft about the topography of the surrounding area using an aircraft-based system Calculator in real time for the presence of wire-like objects which are examined in the detection area and the counter extracted in this way stands on a display or comparable display device the.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfaßt die folgenden Elemente: zumin
dest einen am Fluggerät befindlichen Sensor zur Erfassung von fnformationen
über die Topographie des umgebenden Geländes, wobei die Informationen
Rohdaten darstellen; eine Einrichtung zur Berechnung einer Bildähnlichen
Darstellung aus den Gesamt-Rohdaten, wobei die Bildähnliche Darstellung
aus einer Pixelmenge besteht; einer Einrichtung zur Auswertung der bildähn
lichen Darstellung, die in jeder Pixelspalte der bildähnlichen Darstellung von
oben nach unter oder umgekehrt die Entfernungswerte von in Vertikalrich
tung benachbarten Bildpunkten vergleicht und, wenn die beiden Bedingungen
The device according to the invention comprises the following elements: at least one sensor located on the aircraft for detecting information about the topography of the surrounding terrain, the information representing raw data; means for calculating an image-like representation from the total raw data, the image-like representation consisting of a set of pixels; a device for evaluating the image-like representation, which compares the distance values of pixels adjacent in the vertical direction in each pixel column of the image-like representation, from top to bottom or vice versa, and if the two conditions
ei+1-ei < FRAC*ei und
ei-2-ei < FRAC*ei
e i + 1 -e i <FRAC * e i and
e i-2 -e i <FRAC * e i
erfüllt sind bzw., wenn der Himmel einen sehr kleinen Entfernungswert be
sitzt, die Bedingungen
are fulfilled or, if the sky has a very small distance value, the conditions
ei+1-ei < - FRAC2*ei und
ei-2-ei < - FRAC2*ei
erfüllt sind, wobei der Wert von FRAC und FRAC2 vom verwendeten Sensor
abhängt, FRAC2 << FRAC und ei die Entfernung am Bildpunkt i ist und ei+1 bzw.
ei-2 die Entfernungen an den mittelbaren Nachbarpunkten sind, den entspre
chenden Bildpunkt hervorhebt, insbesondere in einer Signal- oder Kon
trastfarbe einfärbt.e i + 1 -e i <- FRAC 2 * e i and
e i-2 -e i <- FRAC 2 * e i
are met, whereby the value of FRAC and FRAC 2 depends on the sensor used, FRAC 2 << FRAC and e i is the distance at pixel i and e i + 1 and e i-2 are the distances at the indirect neighboring points, respectively corresponding pixel emphasizes, especially in a signal or contrast color.
Für das erfindungsgemäße Verfahren ist zunächst eine Erfassung von Rohda ten, wie in Fig. 1 gezeigt, erforderlich. Dabei müssen für die erfindungsgemä ße Drahterkennung als Rohdaten entweder richtungsgebundene Entfernungs werte vorliegen, die ein Abbild der das Fluggerät umgebenden Topographie darstellen, oder es muß bereits ein vorbearbeitetes digitales Bild vorliegen, in dem jedem Bildpunkt (Pixel) eindeutig eine vom Sensor detektierte Entfer nung zugeordnet werden kann.For the method according to the invention, a detection of raw data is first required, as shown in FIG. 1. For the wire detection according to the invention, there must either be direction-dependent distance values as raw data that represent an image of the topography surrounding the aircraft, or a pre-processed digital image must already exist in which each pixel (pixel) is uniquely assigned a distance detected by the sensor can be.
Die Rohdaten können z. B. durch einen Radar- oder Lasersensor gewonnen werden. Die relative Lage jedes Datenpunktes zum Betrachtungspunkt des Sensors muß bekannt sein, damit aus den Gesamtdaten eine bildähnliche Darstellung berechnet werden kann. Diese Darstellung gibt den "Blick" des Sensors auf die Umgebung wieder, wobei für jeden Bildpunkt die Entfernung zum detektierenden Sensor bekannt ist.The raw data can e.g. B. obtained by a radar or laser sensor become. The relative position of each data point to the viewing point of the Sensor must be known, so that from the total data an image-like Representation can be calculated. This representation gives the "look" of the Sensor to the environment again, with the distance for each pixel for the detecting sensor is known.
Die Erkennung drahtähnlicher Gegenstände in Echtzeit wird nun anhand von Fig. 2 erläutert. Bei der Erkennung drahtähnlicher Gegenstände in Echtzeit wird das vorbearbeitete Sensorbild ausgewertet. Dazu werden in jeder Pi xelspalte von oben nach unten (oder umgekehrt) die Entfernungswerte von in Vertikalrichtung benachbarten Bildpunkten verglichen. Für den Fall, daß der Entfernungswert eines Bildpunktes deutlich kleiner ist als der der mittelbaren Nachbarn, d. h. daß dieser Entfernungswert "hervorsticht", wird der entspre chende Bildpunkt in einer Kontrast- bzw. Signalfarbe eingefärbt.The detection of wire-like objects in real time will now be explained with reference to FIG. 2. The pre-processed sensor image is evaluated in real-time detection of wire-like objects. For this purpose, the distance values of pixels adjacent in the vertical direction are compared in each pixel column from top to bottom (or vice versa). In the event that the distance value of a pixel is significantly smaller than that of its indirect neighbors, ie that this distance value "stands out", the corresponding pixel is colored in a contrast or signal color.
Die Position der mittelbaren Nachbarn ergibt sich aus Fig. 2. Wenn ei die Ent
fernung am Bildpunkt i ist und ei+1 bzw. ei-2 die Entfernungen an den mittelba
ren Nachbarpunkten sind, so müssen die beiden Bedingungen
The position of the indirect neighbors is shown in FIG. 2. If e i is the distance at pixel i and e i + 1 or e i-2 are the distances at the indirect neighbor points, then the two conditions must be met
ei+1-ei < FRAC*ei und
ei-2-ei < FRAC*ei
e i + 1 -e i <FRAC * e i and
e i-2 -e i <FRAC * e i
erfüllt sein, damit ein Bildpunkt eingefärbt wird. Der Parameter FRAC ist der Sensorreichweite und -auflösung anzupassen, typischerweise liegt er bei 5%.be fulfilled so that a pixel is colored. The FRAC parameter is the Adjust sensor range and resolution, typically 5%.
Ein Sonderfall ist die Detektion von drahtähnlichen Gegenständen gegenüber
dem Himmel, da hier zwei Sonderfälle zu berücksichtigen sind. Der Himmel
kann zum einen durch den größten darstellbaren Entfernungswert gekenn
zeichnet sein - dann läßt sich obiges Verfahren auch zur Detektion gegenüber
dem Himmel anwenden. Zum anderen kann der Himmel aber einen sehr klei
nen Entfernungswert besitzen. In diesem Fall müssen zur Markierung eines
drahtähnlichen Hindernisses die Bedingungen
A special case is the detection of wire-like objects against the sky, since two special cases have to be considered here. The sky can be characterized on the one hand by the largest representable distance value - then the above method can also be used for detection against the sky. On the other hand, the sky can have a very small distance value. In this case, conditions must be marked to mark a wire-like obstacle
ei+1-ei < - FRAC2*ei und
ei-2-ei < - FRAC2*ei
e i + 1 -e i <- FRAC 2 * e i and
e i-2 -e i <- FRAC 2 * e i
erfüllt sein. Der Wert von FRAC2 ist abhängig vom verwendeten Sensor zu wählten. Ein typischer Wert ist 90%.be fulfilled. The value of FRAC 2 depends on the sensor used. A typical value is 90%.
Somit kann mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung und dem erfindungsge mäßen Verfahren zur Unterstützung der Flugführung eine einfache Erkenn barkeit auch von dünnen, drahtähnlichen Gegenständen sichergestellt wer den.Thus, with the device according to the invention and the fiction procedures to support flight control a simple recognition availability of thin, wire-like objects the.
Claims (12)
zumindest einem am Fluggerät befindlichen Sensor zur Erfassung von Informationen über die Topographie des umgebenden Geländes, wobei die Informationen Rohdaten darstellen;
einer Einrichtung zur Berechnung einer bildähnlichen Darstellung aus den Gesamt-Rohdaten, wobei die bildähnliche Darstellung aus einer Pi xelmenge besteht;
einer Einrichtung zur Auswertung der bildähnlichen Darstellung, die in jeder Pixelspalte der bildähnlichen Darstellung von oben nach unten oder umgekehrt die Entfernungswerte von in Vertikalrichtung benachbarten Bildpunkten vergleicht und, wenn der Entfernungswert eines Bildpunktes deutlich kleiner als der der mittelbaren Nachbarn ist, den entsprechenden Bildpunkt hervorhebt.1. Flight guidance support device comprising:
at least one sensor on the aircraft for recording information about the topography of the surrounding terrain, the information representing raw data;
a device for calculating an image-like representation from the total raw data, the image-like representation consisting of a set of pixels;
a device for evaluating the image-like representation, which compares the distance values of vertically adjacent pixels in each pixel column of the image-like representation from top to bottom or vice versa and, if the distance value of a pixel is significantly smaller than that of its indirect neighbors, highlights the corresponding pixel.
die Einrichtung zur Auswertung einen Bildpunkt hervorhebt, wenn die beiden Bedingungen
ei+1-ei < FRAC*ei und
ei-2-ei < FRAC*ei
erfüllt sind bzw.,
wenn der Himmel einen sehr kleinen Entfernungswert besitzt, wenn die beiden Bedingungen
ei+1-ei < - FRAC2*ei und
ei-2-ei < - FRAC2*ei
erfüllt sind,
wobei der Wert von FRAC und FRAC2 vom verwendeten Sensor ab hängt, FRAC2 << FRAC und ei die Entfernung am Bildpunkt i ist und ei+1 bzw. ei-2 die Entfernungen an den mittelbaren Nachbarpunkten sind.2. Device according to claim 1, wherein
the device for evaluation highlights a pixel if the two conditions
e i + 1 -e i <FRAC * e i and
e i-2 -e i <FRAC * e i
are fulfilled or,
when the sky has a very small distance value when the two conditions
e i + 1- e i <- FRAC 2 * e i and
e i-2 -e i <- FRAC 2 * e i
are fulfilled
where the value of FRAC and FRAC 2 depends on the sensor used, FRAC 2 << FRAC and e i is the distance at pixel i and e i + 1 and e i-2 are the distances at the indirect neighboring points.
Erfassen von Informationen über die Topographie des umgebenden Geländes durch zumindest einen am Fluggerät befindlichen Sensor, wobei die Informationen Rohdaten darstellen;
Berechnen einer bildähnlichen Darstellung aus den Gesamt-Rohdaten, wobei die bildähnliche Darstellung aus einer Pixelmenge besteht;
Auswerten der bildähnlichen Darstellung, wobei in jeder Pixelspalte der bildähnlichen Darstellung von oben nach unter oder umgekehrt die Entfernungswerte von in Vertikalrichtung benachbarten Bildpunkten ver glichen wird und, wenn der Entfernungswert eines Bildpunktes deutlich kleiner als der der mittelbaren Nachbarn ist, der entsprechenden Bild punkt hervorgehoben wird.7. Flight guidance support method, comprising the steps of:
Acquisition of information about the topography of the surrounding terrain by at least one sensor located on the aircraft, the information representing raw data;
Computing an image-like representation from the total raw data, the image-like representation consisting of a set of pixels;
Evaluating the image-like representation, in each pixel column of the image-like representation from top to bottom or vice versa the distance values of vertically adjacent pixels are compared and, if the distance value of a pixel is significantly smaller than that of the indirect neighbors, the corresponding pixel is highlighted .
beim Auswerten der bildähnliche Darstellung, wenn die beiden Bedin gungen
ei+1-ei < FRAC*ei und
ei-2-ei < FRAC*ei
erfüllt sind bzw.,
wenn der Himmel einen sehr kleinen Entfernungswert besitzt, wenn die beiden Bedingungen
ei+1-ei < - FRAC2*ei und
ei-2-ei < - FRAC2*ei
erfüllt sind,
wobei der Wert von FRAC und FRAC2 vom verwendeten Sensor abhängt, FRAC2 << FRAC und ei die Entfernung am Bildpunkt i ist und ei+1 bzw. ei-2 die Entfernungen an den mittelbaren Nachbarpunkten sind, der entsprechende Bildpunkt hervorgehoben wird.8. The method of claim 7, wherein
when evaluating the image-like representation if the two conditions
e i + 1 -e i <FRAC * e i and
e i-2 -e i <FRAC * e i
are fulfilled or,
when the sky has a very small distance value when the two conditions
e i + 1 -e i <- FRAC 2 * e i and
e i-2 -e i <- FRAC 2 * e i
are fulfilled
where the value of FRAC and FRAC 2 depends on the sensor used, FRAC 2 << FRAC and e i is the distance at pixel i and e i + 1 or e i-2 are the distances at the indirect neighboring points, the corresponding pixel is highlighted becomes.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
| D2 | Grant after examination | ||
| 8364 | No opposition during term of opposition | ||
| 8320 | Willingness to grant licences declared (paragraph 23) | ||
| 8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: EUROCOPTER DEUTSCHLAND GMBH, 86609 DONAUWOERTH, DE |
|
| R082 | Change of representative |
Representative=s name: GPI & ASSOCIES, FR Representative=s name: , |
|
| R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee | ||
| R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |
Effective date: 20150101 |