一種機載點火作業(yè)監(jiān)控的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種機載點火作業(yè)監(jiān)控的方法，屬于數(shù)字圖像處理領(lǐng)域。本發(fā)明設(shè)計一種機載點火作業(yè)監(jiān)控的方法，其針對人工影響天氣作業(yè)飛機，通過將實時圖像轉(zhuǎn)為灰度圖像，并利用每像素點亮度信息的變化對飛行狀態(tài)下的人工增雨作業(yè)飛機外掛增雨作業(yè)煙條的點火/熄滅狀態(tài)進行判定，從而監(jiān)測其飛行狀態(tài)下的飛機點火作業(yè)是否進行。該方法準確度高、復(fù)雜度低。
【專利說明】一種機載點火作業(yè)監(jiān)控的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及數(shù)字圖像處理領(lǐng)域，具體涉及ー種機載點火作業(yè)監(jiān)控的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]云宏觀系統(tǒng)作為機載大氣探測系統(tǒng)的重要裝備，完成對云宏觀特征、云中降水信息、飛機積冰狀況和飛機作業(yè)情況的探測和監(jiān)測，這些探測和監(jiān)測信息同高性能作業(yè)飛機其它探測作業(yè)參數(shù)相結(jié)合，是建立機上人工增雨作業(yè)決策系統(tǒng)的重要手段，是提升人工影響天氣作業(yè)時效的有力保證。
[0003]圖像識別方法所針對的目標的不同會很大程度上決定算法的具體思路，現(xiàn)有技術(shù)中的圖像識別方法一般都是針對人臉、車牌等普通目標進行設(shè)計的，目前還沒有一種針對人工影響天氣作業(yè)飛機，監(jiān)測其飛行狀態(tài)下的飛機點火作業(yè)是否進行的自動識別方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004](一 )要解決的技術(shù)問題
[0005]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是:如何設(shè)計ー種機載點火作業(yè)監(jiān)控的方法，用于針對人工影響天氣作業(yè)飛機，監(jiān)測其飛行狀態(tài)下的飛機點火作業(yè)是否進行。
[0006]( ニ )技術(shù)方案
[0007]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種機載點火作業(yè)監(jiān)控的方法，包括以下步驟:
[0008]S1:將飛行狀態(tài)下的人工增雨作業(yè)飛機外掛的增雨作業(yè)煙條的未點火實時圖像轉(zhuǎn)化為灰度圖像，對每幀圖像的每個像素點的亮度信息作為背景環(huán)境進行學(xué)習(xí)，求得未點火狀態(tài)下灰度圖像每個像素點的亮度值；
[0009]S2:將待判別圖像的每ー幀與已學(xué)習(xí)的未點火狀態(tài)下灰度圖像的對應(yīng)幀進行像素點的亮度值比較，若待判別圖像中沒有差值高于或等于預(yù)設(shè)差異亮度閾值的像素點，則返回步驟SI將當前幀圖像的每個像素的亮度值加入背景環(huán)境進行學(xué)習(xí)，否則對差值高于或等于預(yù)設(shè)差異亮度閾值的像素點用計數(shù)器進行計數(shù)；
[0010]S3:若計數(shù)值超過或等于預(yù)設(shè)差異點數(shù)閾值，且持續(xù)的幀數(shù)高于或等于預(yù)設(shè)持續(xù)幀數(shù)閾值則判定增雨作業(yè)煙條成功點火；若計數(shù)值超過或等于預(yù)設(shè)差異點數(shù)閾值但持續(xù)幀數(shù)低于不足預(yù)設(shè)持續(xù)幀數(shù)閾值則判定為擾動現(xiàn)象，將計數(shù)器復(fù)位并返回步驟Si ；
[0011]S4:判定成功點火后，若待判別圖像中各像素點前后幀的亮度差均低于所述預(yù)設(shè)差異亮度閾值，則對滿足條件的待判別圖像中幀的個數(shù)用另ー計數(shù)器進行計數(shù)；
[0012]S5:若計數(shù)值高于或等于所述持續(xù)幀數(shù)高于預(yù)設(shè)的持續(xù)幀數(shù)閾值則判定成功熄滅，否則判定為擾動現(xiàn)象，將所述另ー計數(shù)器復(fù)位并返回步驟S4。
[0013](三)有益效果
[0014]本發(fā)明設(shè)計ー種機載點火作業(yè)監(jiān)控的方法，其針對人工影響天氣作業(yè)飛機，通過將實時圖像轉(zhuǎn)為灰度圖像，并利用每像素點亮度信息的變化對飛行狀態(tài)下的人工增雨作業(yè)飛機外掛增雨作業(yè)煙條的點火/熄滅狀態(tài)進行判定，從而監(jiān)測其飛行狀態(tài)下的飛機點火作業(yè)是否進行。該方法準確度高、復(fù)雜度低。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1為本發(fā)明的流程圖；
[0016]圖2為煙條未點燃時圖像，其中(a)圖為由本發(fā)明方法得到的分析圖，(b)圖為原視頻截圖；
[0017]圖3為煙條點燃時的圖像，在由本發(fā)明方法得到的(a)圖分析圖中使用緑色表明點燃位置，確定煙條已被點燃。(b)圖為原視頻截圖，可見煙條已工作。
【具體實施方式】
[0018]為使本發(fā)明的目的、內(nèi)容、和優(yōu)點更加清楚，下面結(jié)合附圖和實施例，對本發(fā)明的【具體實施方式】作進ー步詳細描述。
[0019]本發(fā)明利用以下原理進行設(shè)計:煙條未點燃時，采集的圖像處于ー個相對平穩(wěn)的狀態(tài)，即每一點像素值沒有很大的波動。維護ー個學(xué)習(xí)過程，不斷地記錄各點平穩(wěn)的像素值，當煙條點火，點燃的位置像素發(fā)生突變，將會被檢測出來，而其他位置則依然保持平穩(wěn)狀態(tài)。
[0020]如圖1所示，本發(fā)明的一種機載點火作業(yè)監(jiān)控的方法，包括以下步驟:
[0021]S1:將飛行狀態(tài)下的人工增雨作業(yè)飛機外掛的增雨作業(yè)煙條的未點火實時圖像轉(zhuǎn)化為灰度圖像，對每幀圖像的每個像素點的亮度信息作為背景環(huán)境進行學(xué)習(xí)，求得未點火狀態(tài)下灰度圖像每個像素點的亮度值；
[0022]S2:將待判別圖像的每ー幀(第一幀也可以直接計入學(xué)習(xí)圖像不做后續(xù)處理)與已學(xué)習(xí)的未點火狀態(tài)下灰度圖像的對應(yīng)幀進行像素點的亮度值比較(兩圖像中相同位置的像素點ー對一地比較)，若無差值高于或等于預(yù)設(shè)差異亮度閾值的像素點，則返回步驟SI將當前幀圖像的每個像素的亮度值加入背景環(huán)境進行學(xué)習(xí)，否則認為發(fā)生突變，對高于或等于預(yù)設(shè)差異亮度閾值的像素點用計數(shù)器進行計數(shù)；
[0023]S3:若計數(shù)值超過或等于預(yù)設(shè)差異點數(shù)閾值，且持續(xù)的幀數(shù)高于或等于預(yù)設(shè)持續(xù)幀數(shù)閾值則判定增雨作業(yè)煙條成功點火；若計數(shù)值超過或等于預(yù)設(shè)差異點數(shù)閾值但持續(xù)幀數(shù)低于不足預(yù)設(shè)持續(xù)幀數(shù)閾值則判定為擾動現(xiàn)象，將計數(shù)器復(fù)位并返回步驟SI ；
[0024]S4:判定成功點火后，若待判別圖像中各像素點前后幀的亮度差均低于所述預(yù)設(shè)差異亮度閾值，則對滿足條件的待判別圖像中幀的個數(shù)用另ー計數(shù)器進行計數(shù)；
[0025]S5:若計數(shù)值高于或等于所述持續(xù)幀數(shù)高于預(yù)設(shè)的持續(xù)幀數(shù)閾值則判定成功熄滅，否則判定為擾動現(xiàn)象，將所述另ー計數(shù)器復(fù)位并返回步驟S4。
[0026]本發(fā)明的核心部分有以下兩點:
[0027]a.考慮到環(huán)境背景的每像素點亮度變化趨于平穩(wěn)，而點火/熄滅過程中的亮度變化為突變。通過對平穩(wěn)環(huán)境進行實時學(xué)習(xí)排除環(huán)境亮度變化的影響，采用實時調(diào)整的判別閾值對點火狀態(tài)進行判別。
[0028]b.對點火/熄滅過程中可能出現(xiàn)的閃點/閃熄重復(fù)現(xiàn)象，引入可預(yù)設(shè)的判別閾值進行甄別。[0029]使用本方法對已有飛行試驗視頻進行分析，效果明顯。如圖3所示，在試驗中產(chǎn)生的火光點均被綠色標出，很好的判定了是否點火，并確定了點火位置。
[0030]由以上實施例可以看出，本發(fā)明針對人工影響天氣作業(yè)飛機的圖像，設(shè)計了ー種用于識別飛機入云出云的圖像處理方法，該方法利用云里云外圖像的梯度差別進行判斷，同時結(jié)合對圖像灰度、色度的統(tǒng)計，判斷出飛機的入云出云情況。該方法準確度高、復(fù)雜度低。
[0031]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當指出，對于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進和變形，這些改進和變形也應(yīng)視為本發(fā)明的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種機載點火作業(yè)監(jiān)控的方法，其特征在于，包括以下步驟: S1:將飛行狀態(tài)下的人工增雨作業(yè)飛機外掛的增雨作業(yè)煙條的未點火實時圖像轉(zhuǎn)化為灰度圖像，對每幀圖像的每個像素點的亮度信息作為背景環(huán)境進行學(xué)習(xí)，求得未點火狀態(tài)下灰度圖像每個像素點的亮度值； S2:將待判別圖像的每ー幀與已學(xué)習(xí)的未點火狀態(tài)下灰度圖像的對應(yīng)幀進行像素點的亮度值比較，若待判別圖像中沒有差值高于或等于預(yù)設(shè)差異亮度閾值的像素點，則返回步驟SI將當前幀圖像的每個像素的亮度值加入背景環(huán)境進行學(xué)習(xí)，否則對差值高于或等于預(yù)設(shè)差異亮度閾值的像素點用計數(shù)器進行計數(shù)； S3:若計數(shù)值超過或等于預(yù)設(shè)差異點數(shù)閾值，且持續(xù)的幀數(shù)高于或等于預(yù)設(shè)持續(xù)幀數(shù)閾值則判定增雨作業(yè)煙條成功點火；若計數(shù)值超過或等于預(yù)設(shè)差異點數(shù)閾值但持續(xù)幀數(shù)低于不足預(yù)設(shè)持續(xù)幀數(shù)閾值則判定為擾動現(xiàn)象，將計數(shù)器復(fù)位并返回步驟SI ； S4:判定成功點火后，若待判別圖像中各像素點前后幀的亮度差均低于所述預(yù)設(shè)差異亮度閾值，則對滿足條件的待判別圖像中幀的個數(shù)用另ー計數(shù)器進行計數(shù)； S5:若計數(shù)值高于或等于所述持續(xù)幀數(shù)高于預(yù)設(shè)的持續(xù)幀數(shù)閾值則判定成功熄滅，否則判定為擾動現(xiàn)象，將所述另ー計數(shù)器復(fù)位并返回步驟S4。
【文檔編號】G06K9/66GK103593681SQ201310612851
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2013年11月28日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月28日
【發(fā)明者】龔岷安, 汪曉濱 申請人:中國航天科工集團第三研究院第八三五七研究所