本發(fā)明涉及圖像識別，尤其涉及一種基于圖像識別的目標(biāo)物分類裝置及其使用方法。

背景技術(shù)：

1、fod的存在對飛機而言是很大的安全隱患，因為一小塊塑料布吸入發(fā)動機就可能引起空中停車，一顆小螺釘、一小片金屬、一顆尖銳小石子都可能扎傷飛機輪胎引起爆胎，產(chǎn)生的輪胎碎片可能因高速撞擊機體、液壓管、油箱等部位而造成嚴(yán)重后果。

2、目前，大多數(shù)機場還是采用傳統(tǒng)的人工目視巡場方式或雷達對跑道進行定期的檢查和清掃，受巡查人員自身主觀性和天氣條件制約，難以保證足夠的檢測率，毫米波雷達可全天候監(jiān)測，但是需要固定安裝，只針對跑道fod探測；探測目標(biāo)大于2厘米，無法輸出fod的類型。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明解決的問題在于提供一種基于圖像識別的目標(biāo)物分類裝置及其使用方法，解決了目前，大多數(shù)機場還是采用傳統(tǒng)的人工目視巡場方式或雷達對跑道進行定期的檢查和清掃，受巡查人員自身主觀性和天氣條件制約，難以保證足夠的檢測率，毫米波雷達可全天候監(jiān)測，但是需要固定安裝，只針對跑道fod探測；探測目標(biāo)大于2厘米，無法輸出fod的類型的技術(shù)問題。

2、為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案：

3、一種基于圖像識別的的目標(biāo)物分類裝置，包括移動車輛、安裝在移動車輛頂側(cè)的檢測機構(gòu)、安裝在移動車輛內(nèi)部的定位模塊、移動端模塊、系統(tǒng)配置模塊和管理和控制模塊，所述檢測機構(gòu)包括框架、第一相機組件和第二相機組件，所述框架靠近移動車輛尾部端對稱安裝有第一相機組件，所述框架中部對稱安裝有第二相機組件，且兩個第二相機組件位于兩個第一相機組件之間，所述第一相機組件和第二相機組件均包括電動轉(zhuǎn)臺，所述電動轉(zhuǎn)臺上轉(zhuǎn)動安裝有支撐桿，所述支撐桿外端安裝有相機；

4、定位模塊，接收定位模塊的數(shù)據(jù)并解析經(jīng)緯度、航向信息，利用大地主題正解算法，根據(jù)標(biāo)定外參數(shù)計算各個相機圖像的經(jīng)緯度信息以及fod的位置信息

5、移動端模塊，監(jiān)聽移動端設(shè)備連接狀態(tài)、通信狀態(tài)、連接讀取數(shù)據(jù)庫獲取數(shù)據(jù)以及寫入數(shù)據(jù)處理結(jié)果；

6、系統(tǒng)配置模塊，包含相機初始值設(shè)置與圖像預(yù)覽、標(biāo)定參數(shù)設(shè)置、機場基礎(chǔ)數(shù)據(jù)導(dǎo)入等，根據(jù)光照情況可調(diào)整相機曝光值、增益，設(shè)置標(biāo)定參數(shù)，包括距離、角度、高度和焦距；基礎(chǔ)數(shù)據(jù)設(shè)置，包括板塊數(shù)據(jù)和區(qū)域劃分；

7、管理和控制模塊，執(zhí)行項目工程相關(guān)的操作與控制。

8、優(yōu)選的，所述框架靠近移動車輛尾部端底側(cè)開設(shè)有底槽，所框架靠近移動車輛尾部端對稱安裝有電機。

9、優(yōu)選的，所述電機輸出端位于底槽內(nèi)安裝有轉(zhuǎn)臂，所述轉(zhuǎn)臂外端安裝有照明燈。

10、優(yōu)選的，所述框架上安裝有減速器，且減速器輸入端與調(diào)節(jié)電機輸出端連接。

11、優(yōu)選的，所述減速器輸出端安裝有旋轉(zhuǎn)臺，所述旋轉(zhuǎn)臺上安裝有旋轉(zhuǎn)臺。

12、一種基于圖像識別的的目標(biāo)物分類裝置的使用方法，所述使用方法的具體操作步驟如下：

13、s1、相機在fod檢測模式下時，可以實時自動識別出機場道面的異物，并輸出異物的圖像、類型、位置、檢測時間，通過以模型為基礎(chǔ)，以數(shù)據(jù)為中心的ai檢測；

14、s102、算法設(shè)計，采用單階段檢測算法，輸入原始圖片，經(jīng)過cnn特征提取后，輸出目標(biāo)分類和位置；

15、特征提取方式變化：采用focus結(jié)構(gòu)將輸入的特征圖分為四個子圖，然后將這四個子圖在通道維度上進行拼接，構(gòu)成輸出的特征圖；

16、針對檢測精度的優(yōu)化：采用fpn+pan結(jié)構(gòu)，fpn為特征圖金字塔網(wǎng)絡(luò)，將不同特征圖上的特征進行融合，在融合之后的特征圖上再進行預(yù)測，在基本不增加原有模型計算量的情況下，大幅度提升小物體檢測的性能，在fpn的后面添加一個pan，自下向上的金字塔，對fpn進行補充，將低層的定位特征傳遞上去，形成的金字塔既結(jié)合了語義信息又擁有定位信息；

17、s102、樣本數(shù)據(jù)，構(gòu)建數(shù)據(jù)集；

18、數(shù)據(jù)標(biāo)注質(zhì)量：首先保證標(biāo)注的一致性，所有圖像中所有類的所有實例都必須標(biāo)注，其次是標(biāo)注的精度，邊框必須緊密的包圍每個目標(biāo)，目標(biāo)和邊框之間不應(yīng)存在任何空，誤差需達到1像素以內(nèi)，最后，任何目標(biāo)都不應(yīng)缺少標(biāo)簽且標(biāo)簽必須準(zhǔn)確；

19、數(shù)據(jù)標(biāo)注數(shù)量：每個類別的圖像大于1萬、每個類別的實例大于5萬；

20、數(shù)據(jù)多樣性：來自不同時段、不同季節(jié)、不同天氣、不同光照和不同角度等的圖像；

21、數(shù)據(jù)均衡性；

22、s103、訓(xùn)練策略；

23、余弦退火學(xué)習(xí)率：通過在高邊界和低邊界之間循環(huán)變化學(xué)習(xí)率，開始時逐漸減小，在最大迭代次數(shù)處到達最小值，然后再重新增大

24、精度與速度的平衡：訓(xùn)練時輸入的圖像大小與推理時的圖像大小保持一致，圖像大小需要根據(jù)原始圖像的大小以及目標(biāo)識別情況進行精度與速度的平衡；

25、s2、根據(jù)識別的目標(biāo)物從危害等級劃分為高危、中危、低危三類，高危以石子、金屬零部件、維修工具、鐵絲等為主，不分大小均為高危；中危以木材、橡膠、布類、塑料等為主，尺寸過大則為高危；低危以樹葉、紙片為主。

26、本發(fā)明的有益效果是：

27、隨著移動車輛的移動，通過第一相機組件和第二相機組件實現(xiàn)對機場異物進行全方位的巡檢，保證了巡檢效率，且有效的對機場異物進行解決；

28、把檢測結(jié)果數(shù)據(jù)導(dǎo)出到gis可視化管理系統(tǒng)為對其各個任務(wù)的統(tǒng)計與分析，包括fod的數(shù)量、特征、類型、來源等進行統(tǒng)計、分析，并將統(tǒng)計分析的結(jié)果納入fod數(shù)據(jù)庫，便于識別敏感區(qū)域，提高fod管理水平。

技術(shù)特征：

1.一種基于圖像識別的的目標(biāo)物分類裝置，其特征在于，包括移動車輛、安裝在移動車輛頂側(cè)的檢測機構(gòu)、安裝在移動車輛內(nèi)部的定位模塊、移動端模塊、系統(tǒng)配置模塊和管理和控制模塊，所述檢測機構(gòu)包括框架(1)、第一相機組件(2)和第二相機組件(3)，所述框架(1)靠近移動車輛尾部端對稱安裝有第一相機組件(2)，所述框架(1)中部對稱安裝有第二相機組件(3)，且兩個第二相機組件(3)位于兩個第一相機組件(2)之間，所述第一相機組件(2)和第二相機組件(3)均包括電動轉(zhuǎn)臺(4)，所述電動轉(zhuǎn)臺(4)上轉(zhuǎn)動安裝有支撐桿(5)，所述支撐桿(5)外端安裝有相機(6)；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種機場異物檢測巡檢裝置，其特征在于，所述框架(1)靠近移動車輛尾部端底側(cè)開設(shè)有底槽(7)，所框架(1)靠近移動車輛尾部端對稱安裝有電機(8)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種機場異物檢測巡檢裝置，其特征在于，所述電機(8)輸出端位于底槽(7)內(nèi)安裝有轉(zhuǎn)臂(9)，所述轉(zhuǎn)臂(9)外端安裝有照明燈(10)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種機場異物檢測巡檢裝置，其特征在于，所述框架(1)上安裝有減速器(11)，且減速器(11)輸入端與調(diào)節(jié)電機輸出端連接。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種機場異物檢測巡檢裝置，其特征在于，所述減速器(11)輸出端安裝有旋轉(zhuǎn)臺(12)，所述旋轉(zhuǎn)臺(12)上安裝有旋轉(zhuǎn)臺(12)。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種基于圖像識別的的目標(biāo)物分類裝置的使用方法，其特征在于，所述使用方法的具體操作步驟如下：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種基于圖像識別的目標(biāo)物分類裝置及其使用方法，相機在FOD檢測模式下時，可以實時自動識別出機場道面的異物，并輸出異物的圖像、類型、位置、檢測時間，通過以模型為基礎(chǔ)，以數(shù)據(jù)為中心的AI檢測；把檢測結(jié)果數(shù)據(jù)導(dǎo)出到GIS可視化管理系統(tǒng)為對其各個任務(wù)的統(tǒng)計與分析，包括FOD的數(shù)量、特征、類型、來源等進行統(tǒng)計、分析，并將統(tǒng)計分析的結(jié)果納入FOD數(shù)據(jù)庫，便于識別敏感區(qū)域，提高FOD管理水平。

技術(shù)研發(fā)人員：白洋
受保護的技術(shù)使用者：西安勺子智能科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9