基于視覺的飛機泊位自動引導關鍵技術研究.pdf

1、飛機泊位自動引導的實施對提高機場信息化和自動化水平至關重要，基于視覺的泊位自動引導方法因為具有信息豐富、效果直觀及成本低等優(yōu)點一直受到國內外學者的關注。利用圖像處理技術檢測飛機邊緣輪廓，識別出飛機機型進而跟蹤，完成自動引導關鍵技術算法研究。本文主要針對特殊天氣下利用圖像處理手段，重點研究了滿足特殊天氣下泊位圖像去噪等預處理算法、泊位飛機的輪廓檢測、識別和跟蹤等自動引導的關鍵技術。
　　首先，深入研究了特殊天氣環(huán)境下圖像增強和去噪等

2、預處理算法。針對光照過強、夜間等特殊環(huán)境光照條件導致對比度不均衡問題，提出了分段變換方法，此算法實現(xiàn)簡單，運算速度快，提高了圖像對比度，能夠滿足系統(tǒng)的實時性要求;針對霧霾天氣時能見度降低，造成檢測識別困難，提出了基于暗原色優(yōu)先的形態(tài)學去霧算法，有效提高目標的清晰度，保留圖像細節(jié)邊緣，去霧效果自然逼真，同時滿足實時性和魯棒性要求。
　　其次，針對目標飛機分割問題研究了邊緣檢測算法和陰影分割算法。在邊緣檢測方面，針對邊緣的細節(jié)及噪聲問

3、題，提出了基于自適應權重邊緣檢測算法;在圖像分割方面，運動物體的陰影被標記為前景會增加目標識別和跟蹤算法的復雜度，提出了一種將形態(tài)學的冪變換與無邊界主動輪廓線模型結合的陰影分割算法，犧牲很短的數(shù)學形態(tài)學平滑的時間，換來了主動輪廓的快速收斂，從而減少了總的運算時間，并且抑制了泊位飛機分割產生的“拖尾”現(xiàn)象，準確有效的分割出運動目標的陰影區(qū)域。
　　再次，研究了基于加權形態(tài)學的泊位飛機的特征提取和基于神經網(wǎng)絡的飛機識別方法。針對特征提

4、取問題，提出利用加權形態(tài)學提取飛機的特征，解決了飛機機型匹配難題，形態(tài)學提取目標特征，同時去除了圖像噪聲，提高識別環(huán)節(jié)的準確性和效率，然后應用神經網(wǎng)絡進行機型識別，取得了較好效果，實現(xiàn)低能見度下飛機機型識別，算法具有穩(wěn)健性、準確性。
　　最后，為了提高飛機跟蹤的準確性，首先對均值漂移算法和傳統(tǒng)粒子濾波算法的優(yōu)缺點進行分析，在此基礎上提出了遞增自調整粒子濾波跟蹤算法，采用遞增自調整和位姿估計器使粒子向最優(yōu)方向處移動，解決重采樣過程中