浅谈计算机视觉技术在机场安全运行及航班保障中的应用

浅谈计算机视觉技术在机场安全运行及航班保障中的应用

摘要：计算机视觉技术是在计算机技术基础上发展而来的，主要用于数据信息

获取，将其应用在机场安全运行及航班保障中，可以实现对信息集成化控制，大

大提升了生产效率。目前我国处于快速发展时期，所以要树立起创新意识，积极

引入计算机视觉技术。在应用中不断完善技术，可以发挥出更大作用，创造出巨

大经济效益。

关键词：计算机视觉技术；机场安全运行；航班保障；应用

1计算机视觉技术相关概念

1.1相关概念

计算机视觉技术是在图像与信号处理技术、概率分析统计、网络神经技术以

及信息处理技术的基础上，与计算机系统相连来分析、处理数据信息的一项视觉

信息的技术，它是在现代社会科学技术发展下新兴起的一项高新技术。在技术运

行上具体是通过用摄像机来代替人眼，计算机主体充当人的大脑，使其能够在技

术的支撑下进行识别、判断以及记忆目标的功能，代替人类进行部分生产作业。

现如今，该项技术已在众多领域得到推广使用。

1.2工作原理

在亮度满足要求的情况下，摄影机开始通过镜头对具体事物的图像信息进行

采集，接着利用进行内部信息的输送，计算机系统迅速响应与接收，并利用图像

处理技术进一步处理原始图像，优化图像效果，分类与整理图像中的关键信息，

从而识别提取到所需的精准、高层次的抽象信息，最后再将信息储存到数据库中，以用来实时对需识别事物与所储存信息的进行对比，高效地完成技术运行作

业。

1.3理论框架

自20世纪80年代起，计算机视觉技术在市场上所占比例开始直线攀升，从

理论的归纳提出，到应用策略问题的解决，计算机视觉技术在不断的完善。视觉

计算理论研究层次涵盖计算机理论、算法以及实际执行等多个方面。如若以计算

机的理论视角入手來分析视觉技术，需要借助于要素图、维图以及三维模型表像

来进一步探索。在此过程中，我们通过有效信息的传送进而去完成处理、识别等

作业。视分析作业的复杂程度，大致可分为低层、中层、高层视觉处理三大层次，方便于用户根据需求自行选择，快捷地完成功能命令。

2设计计算机视觉系统构成

计算机视觉技术是精密测试技术领域内最具有发展潜力的新型技术，它不仅

结合了电子学、光学探测、图像处理和计算机技术，更是将机器视觉引用到工业

检测中，实现对物体的平面或三维位置尺寸的快速测量，它的快速、柔韧、自动

等突出优点，让它在现代制造业中有着重要的应用前景。

2.1照明条件的设计

在对于物体表征的测量上，创设环境是图像分析处理的前提，它的工作原理

主要是通过光线反射将影像投射到光电传感器上。因此，人们要想获得高清的图像，就必须营造一个好的照明条件。

为了达到这一目的，必须要根据实际情况来进行处理，不过总的目标是不变的，那就是有助于图像的处理和提取分析。在照明条件的设定中，主动视觉系统

结构光是一个典例。

2.2数据采集的处理

如今电耦合器件中，摄像机及光电传感器较为常见。其输出产生的图像基本

都是模拟电信号，由于世间万物都是有颜色的，而且色彩可以让人得到更准确的

信息，所以为了获得彩色图像，一般采取就要采用彩色摄像机输入，将彩色模拟

信号首先解码为红、绿、蓝三种颜色的信号，然后，分三路分别进行转换，输出

的时候通过颜色查找表获得对应的色彩显示。而在进行基本形状等特征分析时，

大都采用灰度图像，因为灰度图像的处理数据量较小，相比起彩色图像有更大的

优势。

从采用的技术方法来看，主要有单目视觉、双目和三目立体视觉三种研究方法。单目视觉主要采用一个相机获得图像，并依据单幅图像或同一摄像机在同一

位置获得的序列图像提供的信息进行图像分析，而双目视觉是依据两个摄像机提

供的相应图像对进行检测、匹配，完成立体信息的获取，匹配过程更加精简，匹

配程度更高。更有甚者，也可以利用三个摄像机提供的图像，进行立体信息的处理。

3计算机视觉技术在机场中的应用

3.1保障节点采集

保障节点的采集是机场地服工作人员较为头痛的工作，需要在高强度的工作中，实时汇报自己的工作状态，但因种种现实原因，错报、误报大量出现且无法

避免。所在公司通过调用机场摄像头，智能分析保障环节的进行情况。

第一步，拼接图像。拼接图像的基础动作分为多摄像头图像拼接和单摄像头

不同时间图像拼接。其中，多摄像头图像拼接是指将机场同一时间不同摄像头的

图像进行智能分析，弥补单个摄像头的视觉盲区，修复单个摄像头某些角度的图

片质量，可以有效拓展监控视野。单摄像头不同时间图像拼接发生在该摄像头重

点信息模糊不清之时，通过对比该时间段内连续图像，实现重点部分清晰化。

第二步，对象检测。在获得完整的拼接图像之后，QdCares通过对拼接图像

进行目标识别，寻找出当前保障节点下需要重点识别的目标。比如上轮档和撤轮

档作业，QdCares智能寻找飞机的机轮、地面保障人员以及轮挡。

第三步，姿态估计。姿态估计是指在获取到重点识别的目标之后，对目标当

前的行为以及接下来的行为进行判定。比如上轮档和撤轮档作业，QdCares智能

判断地服人员的动作，当地服人员手持轮档靠近飞机机轮的时候，认定为上轮挡。当轮档位于飞机机轮下方且地服人员远离飞机机轮的时候，认定为上轮挡完成。

当地服人员手持轮档远离飞机机轮的时候，认定为撤轮挡。

第四步，自动处理并上报。QdCares实时监控对服务人员的保障工作，当某

一个保障环节完成之时，QdCares自动将时间记录并上传给A-CDM，保证实时性、准确性的同时极大减轻了地服人员的工作量。自动上报的数据精确度非常高，为

机场的大数据分析提供了可能性。通过大数据分析，可以得到机场每一个保障环

节所用的时间，以及可能出现的延误，为机场的排班调度提供推荐方案。

3.2安全机场监控

在机场的实际运行过程中，很可能遇到突发事件。譬如恐怖分子放置危险品

或者旅客之间产生了冲突等突发情况。鉴于此，安全机场监控提供了完整的解决

方案。QdCares通过调用摄像头可以实时监控候机厅内的所有乘客，拼接旅客的

行为轨迹。如果某乘客将不明物体放在候机厅内并离开，超过一定时间后，智能

算法会自动报警，提示相关人员前去查验。此外，针对人员聚集行为，当QdCares检测到肢体碰撞和人员异常聚集，QdCares会立刻通知地服人员前去查验。 4结语