飛機起飛自動跟蹤方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種飛機起飛自動跟蹤方法,?包括以下步驟：①攝像頭識別到飛機后標(biāo)記該點的絕對坐標(biāo)為（x0,y0）；②以t1的時間間隔采樣并識別飛機圖樣，并標(biāo)識下兩個點的坐標(biāo)分別為（x1,y1）、(x2,y2)；③在給定平面中確定三個點的坐標(biāo)（x0,y0）,(x1,y1)，(x2,y2)；④列出方程組S”(xi－0)=S”(xi+0)，i=1，2…，n－1；⑤解出樣條曲線函數(shù)S（x）的解析式；⑥通過時間間隔t1和攝像頭移動的速率求出第四個點的x3，y3=S(x3)；⑦搜索飛機圖像，標(biāo)記第四個點坐標(biāo)為（x3’,y3’），同時更新數(shù)據(jù)庫中的軌跡坐標(biāo)（x3,y3），并使x3=x3’，y4=y3’；⑧通過點(x1,y1)，(x2,y2)，(x3,y3）重復(fù)步驟③至步驟⑦的過程，直到飛機完全起飛。本發(fā)明縮小了視頻幀的搜索范圍，從而大大降低模式識別的搜索時間，極大提高系統(tǒng)的實時性。
【專利說明】飛機起飛自動跟蹤方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及飛機起飛自動跟蹤方法。
【背景技術(shù)】
[0002]為了讓有關(guān)方(如航站樓管理人員)及時了解飛機的起飛和降落的狀況，目前的方法是通過攝像頭自動跟蹤飛機的起飛情況，然后在視頻幀中對某個飛機進行識別時。這種方法最大的問題就是在于對飛機的搜索，如果對整個視頻幀進行搜索，系統(tǒng)開銷過大從而降低系統(tǒng)的實時性，并且可能因為搜索時間過長導(dǎo)致搜索失敗。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種飛機起飛自動跟蹤方法，大大降低模式識別的搜索時間，極大提高系統(tǒng)的實時性。
[0004]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所提供的技術(shù)方案是:飛機起飛自動跟蹤方法，包括以下步驟:
[0005]①、攝像頭對準(zhǔn)飛機起飛的跑道，識別到飛機后，驅(qū)動云臺，使飛機圖像處于視頻的中心，同時標(biāo)記該點的絕對坐標(biāo)為(xO, yO)；
[0006]②、以11的時間間隔采樣并識別飛機圖樣，并標(biāo)識下兩個點的坐標(biāo)分別為(xl, yl)、(x2, y2)；
[0007]③、在給定平面中確定三個點的坐標(biāo)(xO, yO), (xl, yl), (x2, y2),并且第一類邊界條件為自然邊界條件；
[0008]④、設(shè)出曲線函數(shù)的表達(dá)式為S(X)，通過已知條件，依次求S’ (x)、S”(X)，根據(jù)樣條函數(shù)的二階導(dǎo)數(shù)的連續(xù)性，列出方程組S” (x1- O) =S" (xi+0), i=l,2-,n-1 ；
[0009]⑤、由η -1個未知數(shù)得出η — I個方程，解出樣條曲線函數(shù)S (X)的解析式；
[0010]⑥、以同樣的時間間隔tl采樣視頻，飛機出現(xiàn)的第四個點將在曲線S(X)上或者在曲線S(X)附近的某一點，通過時間間隔tl和攝像頭移動的速率求出x3，y3=S(x3)，驅(qū)動云臺，使攝像頭的中心對準(zhǔn)點(x3，S (x3))相對應(yīng)的位置；
[0011]⑦、在圖像的中心區(qū)域開始搜索飛機圖像，識別出飛機圖像后，標(biāo)記該點坐標(biāo)為(x3’，y3’)，同時更新數(shù)據(jù)庫中的軌跡坐標(biāo)(x3, y3),并使x3=x3’，y4=y3’ ；
[0012]⑧、通過點(xl，yl)，(x2, y2)，(x3, y3)重復(fù)步驟③至步驟⑦的過程，直到飛機完全起飛。
[0013]采用了上述技術(shù)方案后，本發(fā)明具有以下的有益效果:本發(fā)明通過已知的三個點，然后運用插值算法，擬合飛機的區(qū)間飛行曲線，從而預(yù)測飛機在視頻中下一個點的區(qū)域，縮小視頻幀的搜索范圍，從而大大降低模式識別的搜索時間，極大提高系統(tǒng)的實時性。
【具體實施方式】
[0014](實施例1)[0015]本實施例的飛機起飛自動跟蹤方法，包括以下步驟:
[0016]①、攝像頭對準(zhǔn)飛機起飛的跑道，識別到飛機后，驅(qū)動云臺，使飛機圖像處于視頻的中心，同時標(biāo)記該點的絕對坐標(biāo)為(xO, yO )。
[0017]②、以tl的時間間隔采樣并識別飛機圖樣，并標(biāo)識下兩個點的坐標(biāo)分別為(xl, yl)、(x2, y2)。
[0018]③、在給定平面中確定三個點的坐標(biāo)(xO, yO), (xl, yl), (x2, y2),并且第一類邊界條件為自然邊界條件。
[0019]④、設(shè)出曲線函數(shù)的表達(dá)式為S(X)，通過已知條件，依次求S’ (x)、S”(X)，根據(jù)樣條函數(shù)的二階導(dǎo)數(shù)的連續(xù)性，列出方程組S” (x1- O) =S" (xi+0), i=l,2-,n-1。
[0020]⑤、由η -1個未知數(shù)得出η — I個方程，解出樣條曲線函數(shù)S (X)的解析式。
[0021]⑥、以同樣的時間間隔tl采樣視頻，飛機出現(xiàn)的第四個點將在曲線S(X)上或者在曲線S(X)附近的某一點，通過時間間隔tl和攝像頭移動的速率求出x3，y3=S(x3)，驅(qū)動云臺，使攝像頭的中心對準(zhǔn)點(x3，S (x3))相對應(yīng)的位置。
[0022]⑦、在圖像的中心區(qū)域開始搜索飛機圖像，識別出飛機圖像后，標(biāo)記該點坐標(biāo)為(x3’，y3’)，同時更新數(shù)據(jù)庫中的軌跡坐標(biāo)(x3, y3),并使x3=x3’，y4=y3’。
[0023]⑧、通過點(xl，yl)，(x2, y2)，(x3, y3)重復(fù)步驟③至步驟⑦的過程，直到飛機完全起飛。
[0024]本實施例的飛機起飛自動跟蹤方法通過已知的三個點，然后運用插值算法，擬合飛機的區(qū)間飛行曲線，從而預(yù)測飛機在視頻中下一個點的區(qū)域，縮小視頻幀的搜索范圍，從而大大降低模式識別的搜索時間，極大提高系統(tǒng)的實時性。
[0025]以上所述的具體實施例，對本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進行了進一步詳細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.飛機起飛自動跟蹤方法，其特征在于:包括以下步驟: ①、攝像頭對準(zhǔn)飛機起飛的跑道，識別到飛機后，驅(qū)動云臺，使飛機圖像處于視頻的中心，同時標(biāo)記該點的絕對坐標(biāo)為(xO, yO)； ②、以tl的時間間隔采樣并識別飛機圖樣，并標(biāo)識下兩個點的坐標(biāo)分別為(xl，yl)、(x2, y2)； ③、在給定平面中確定三個點的坐標(biāo)(xO,yO), (xl, yl), (x2, y2),并且第一類邊界條件為自然邊界條件； ④、設(shè)出曲線函數(shù)的表達(dá)式為S(x)，通過已知條件，依次求S’ (x)、S” (x)，根據(jù)樣條函數(shù)的二階導(dǎo)數(shù)的連續(xù)性，列出方程組S”(x1- O) =S" (xi+0), i=l,2-,n -1 ； ⑤、由η-1個未知數(shù)得出η -1個方程，解出樣條曲線函數(shù)S (X)的解析式； ⑥、以同樣的時間間隔tl采樣視頻，飛機出現(xiàn)的第四個點將在曲線S(X)上或者在曲線S(X)附近的某一點,通過時間間隔tl和攝像頭移動的速率求出x3,y3=S(x3),驅(qū)動云臺，使攝像頭的中心對準(zhǔn)點(x3，S(x3))相對應(yīng)的位置； ⑦、在圖像的中心區(qū)域開始搜索飛機圖像，識別出飛機圖像后，標(biāo)記該點坐標(biāo)為(x3’，y3’)，同時更新數(shù)據(jù)庫中的軌跡坐標(biāo)(x3, y3),并使x3=x3’，y4=y3’ ； ⑧、通過點(xl，yl)，(x2,y2), (x3，y3)重復(fù)步驟③至步驟⑦的過程，直到飛機完全起飛。
【文檔編號】G06K9/00GK103870792SQ201210530002
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2012年12月11日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月11日
【發(fā)明者】齊葉庭 申請人:江蘇大學(xué)