基于单目视觉的助航灯具定位及发光口识别

马云龙,高云玲,卿黎飞,熊悠然

(1.中国民航大学电子信息与自动化学院,天津 300300； 2．中国民航大学计算机科学与技术学院,天津 300300)

0 引 言

由于飞机起降时轮胎摩擦产生的橡胶附着、恶劣天气、天然灰尘沉积等原因，机场助航灯发光口会受到污染，使其发光强度降低，影响飞行员的视觉判断,危及航空安全。目前，助航灯清洗普遍采用的是在夜间休航时人工清洗。随着民航业的发展和机场规模的扩大，人工清洗效率低、成本高。实现灯具自动清洗的关键是对灯具进行精确定位，普遍使用的定位方法有GPS定位、射频RFID定位[1]、金属探测定位[2]、超声波定位[3]和计算机视觉定位[4]。GPS定位精度最高可达2 cm左右，但费用高；RFID技术需要完成所有目标的信号标签布置和定位，工程量大；金属探测技术是通过检测目标在交变磁场中产生的涡电流所激发的磁场来实现定位的，需要探测设备距离灯具足够近才有效；超声波定位法通过检测声波经过目标的反射波来定位，而嵌入式助航灯一般高出地面12 mm左右，无法反射足够强度的回波，且机场环境复杂，回波干扰较大；相比之下，计算机视觉定位可利用摄像机取得的画面获取灯具位置信息，成本低、效率和精度高、实时性好。

基于视觉的定位方法分为单目视觉定位、双目视觉定位、多目视觉定位[5]3种。双目视觉定位采用2个摄像机完成目标定位，可以实现单帧单目标点定位，对目标物体无几何约束，应用场合灵活，但系统复杂、运算量大、成本较高；……