基于红外热成像技术的机场跑道自动除胶控制系统及方法技术方案

一种基于红外热成像技术的机场跑道自动除胶控制系统及方法，属于机场跑道除胶设备的自动控制技术领域，其包括前端红外热成像模块、图像处理模块、计算模块以及执行模块，前端红外热成像模块设于除胶设备的前端，用于采集跑道胶层温度，并生成红外热辐射图像；图像处理模块用于将红外热辐射图像转换成胶层厚度图谱，并对胶层厚度图谱进行调制，以生成除胶设备前进路线上的厚度阶梯曲线；计算模块用于采集除胶设备的行驶速度，并根据厚度阶梯曲线和行驶速度计算除胶设备的工作参数；执行模块用于根据工作参数调整除胶设备的工作状态，以进行除胶作业，解决了传统的除胶方法存在的除胶方式复杂和效率较低的技术问题。胶方式复杂和效率较低的技术问题。胶方式复杂和效率较低的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
基于红外热成像技术的机场跑道自动除胶控制系统及方法


[0001]本申请涉及机场跑道除胶设备的自动控制
，尤其涉及一种基于红外热成像技术的机场跑道自动除胶控制系统及方法。

技术介绍

[0002]目前机场跑道除胶设备通常采用高压水射流技术，这种设备需要根据路面胶层的厚度以及车速来调整射流压力、喷杆转速等参数，常规的设备对操作人员的经验及技能要求很高，需要操作人员根据实际情况多次尝试、手动调整工作参数，效率低，且容易损伤跑道。现有的采用图像识别技术的自动除胶设备，受环境光线影响较大，并且由于沥青路面颜色与胶层非常接近，无法用于沥青路面的检测。

技术实现思路

[0003]本申请的目的在于提供一种基于红外热成像技术的机场跑道自动除胶控制系统及方法，旨在解决传统的除胶方法存在的除胶方式复杂和效率较低的技术问题。
[0004]本申请实施例的第一方面提供了一种基于红外热成像技术的机场跑道自动除胶控制系统，包括：
[0005]前端红外热成像模块，设于除胶设备的前端，用于采集跑道胶层温度，并生成红外热辐射图像；
[0006]图像处理模块，用于将所述红外热辐射图像转换成胶层厚度图谱，并对所述胶层厚度图谱进行调制，以生成所述除胶设备前进路线上的厚度阶梯曲线；
[0007]计算模块，用于采集所述除胶设备的行驶速度，并根据所述厚度阶梯曲线和所述行驶速度计算所述除胶设备的工作参数；以及
[0008]执行模块，用于根据所述工作参数调整所述除胶设备的工作状态，以进行除胶作业。
[0009]优选的，还包括：
[0010]后端红外热成像模块，设于除胶设备的后端，用于采集除胶后的跑道胶层温度，生成红外热辐射图像后传送至所述图像处理模块，获得所述厚度阶梯曲线，通过所述计算模块进行工作参数调整，以形成闭环控制。
[0011]优选的，将所述红外热辐射图像转换成胶层厚度图谱，具体通过以下方式实现：
[0012]从所述红外热辐射图像中选取至少两个标定点，在所述标定点处提取跑道上的胶层，并测量所述胶层的厚度，根据所述胶层的厚度和所述胶层温度生成温度
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厚度曲线，通过所述温度
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厚度曲线将红外热辐射图像中所有点的数值标记为厚度，从而生成所述胶层厚度图谱。
[0013]优选的，采用插值法生成所述温度
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厚度曲线。
[0014]优选的，对所述胶层厚度图谱进行调制，以生成所述除胶设备前进路线上的厚度阶梯曲线，具体通过以下方式实现：
[0015]去掉所述胶层厚度图谱中面积不超过5％的厚度数据后，取最大值，四舍五入取整，将所述胶层厚度图谱调制为取整后的厚度值，对所述跑道胶层温度进行间隔采样，对各间隔采样生成的所述胶层厚度图谱进行调制，从而生成所述厚度阶梯曲线。
[0016]优选的，所述采样的间隔由所述行驶速度和采样区域的长度确定。
[0017]优选的，根据所述厚度阶梯曲线和所述行驶速度计算所述除胶设备的工作参数，具体通过以下方式实现：
[0018]所述计算模块中设有数据库，通过调用所述数据库获得所述工作参数。
[0019]优选的，所述执行模块采用控制器及相应电控执行器执行所述除胶设备。
[0020]本申请实施例的第二方面提供了一种基于红外热成像技术的机场跑道自动除胶控制方法，包括以下步骤：
[0021]S1、采集跑道胶层温度，并生成红外热辐射图像；
[0022]S2、将所述红外热辐射图像转换成胶层厚度图谱，并对所述胶层厚度图谱进行调制，以生成所述除胶设备前进路线上的厚度阶梯曲线；
[0023]S3、采集所述除胶设备的行驶速度，并根据所述厚度阶梯曲线和所述行驶速度计算所述除胶设备的工作参数；
[0024]S4、根据所述工作参数调整所述除胶设备的工作状态，以进行除胶作业。
[0025]优选的，根据所述工作参数调整所述除胶设备的工作状态之后，还包括以下步骤：
[0026]采集除胶后的跑道胶层温度，生成红外热辐射图像后传送至所述图像处理模块，获得所述厚度阶梯曲线，通过所述计算模块进行工作参数调整，以形成闭环控制。
[0027]本专利技术提供的基于红外热成像技术的机场跑道自动除胶控制系统及方法，是基于不同厚度的胶层热辐射不同的原理对路面进行检测，可以适应不同的路面、不同的天气状况。通过前端红外热成像模块采集数据，经过图像处理模块处理、调整后输出为胶层厚度分布数据，计算模块根据不同的胶层厚度及当前设备行驶速度计算出适当的工作参数，执行模块根据工作参数调整设备的工作状态，以进行相应的除胶作业，本系统可以协助跑道除胶设备全自动、高效作业，降低对操作人员的操作能力及经验的要求，有效降低跑道损伤的风险。
附图说明
[0028]图1为本申请一实施例提供的一种基于红外热成像技术的机场跑道自动除胶控制系统的模块示意图；
[0029]图2为探测区域内机场跑道的真实图像与红外热辐射图像的对比图；
[0030]图3为本申请中图像标定示意图；
[0031]图4为本申请中温度
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厚度曲线的示意图；
[0032]图5为本申请中胶层厚度图谱的示意图；
[0033]图6为本申请中调制厚度图谱的示意图；
[0034]图7为本申请中胶层厚度曲线的示意图；
[0035]图8为本申请一实施例提供的一种基于红外热成像技术的机场跑道自动除胶控制方法的流程示意图。
具体实施方式
[0036]为了使本申请所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
[0037]请参阅图1，为本申请一实施例提供的一种基于红外热成像技术的机场跑道自动除胶控制系统的模块示意图，为了便于说明，仅示出了与本实施例相关的部分，详述如下：
[0038]在其中一实施例中，本申请的第一方面提供了一种基于红外热成像技术的机场跑道自动除胶控制系统，用于控制机场跑道上除胶设备的除胶作业，其包括前端红外热成像模块101、图像处理模块102、计算模块103、执行模块104以及后端红外热成像模块105。
[0039]前端红外热成像模块101，设于除胶设备的前端，用于采集跑道胶层温度，并生成红外热辐射图像。
[0040]具体地，前端红外热成像模块101采用高精度的红外热成像仪，采集机场跑道上某一探测区域中胶层的温度数据，生成相应的红外热辐射图像，如图2所示，为探测区域内机场跑道的真实图像与红外热辐射图像的对比图。
[0041]图像处理模块102，用于将红外热辐射图像转换成胶层厚度图谱，并对胶层厚度图谱进行调制，以生成除胶设备前进路线上的厚度阶梯曲线。
[0042]从探测区域的红外热辐射图像中选取至少两个标定点，一般选取2
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3个，如图3所示，本实施例中选取3个本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于红外热成像技术的机场跑道自动除胶控制系统，其特征在于，包括：前端红外热成像模块，设于除胶设备的前端，用于采集跑道胶层温度，并生成红外热辐射图像；图像处理模块，用于将所述红外热辐射图像转换成胶层厚度图谱，并对所述胶层厚度图谱进行调制，以生成所述除胶设备前进路线上的厚度阶梯曲线；计算模块，用于采集所述除胶设备的行驶速度，并根据所述厚度阶梯曲线和所述行驶速度计算所述除胶设备的工作参数；以及执行模块，用于根据所述工作参数调整所述除胶设备的工作状态，以进行除胶作业。2.根据权利要求1所述的一种基于红外热成像技术的机场跑道自动除胶控制系统，其特征在于，还包括：后端红外热成像模块，设于除胶设备的后端，用于采集除胶后的跑道胶层温度，生成红外热辐射图像后传送至所述图像处理模块，获得所述厚度阶梯曲线，通过所述计算模块进行工作参数调整，以形成闭环控制。3.根据权利要求1所述的一种基于红外热成像技术的机场跑道自动除胶控制系统，其特征在于，将所述红外热辐射图像转换成胶层厚度图谱，具体通过以下方式实现：从所述红外热辐射图像中选取至少两个标定点，在所述标定点处提取跑道上的胶层，并测量所述胶层的厚度，根据所述胶层的厚度和所述胶层温度生成温度
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厚度曲线，通过所述温度
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厚度曲线将红外热辐射图像中所有点的数值标记为厚度，从而生成所述胶层厚度图谱。4.根据权利要求3所述的一种基于红外热成像技术的机场跑道自动除胶控制系统，其特征在于，采用插值法生成所述温度
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厚度曲线。5.根据权利要求3所述的一种基于红外热成像技术的机场跑道自动除胶控制系统，其特征在于，对所述胶层厚度图谱进行调制，以生成所述除胶设备前进路线上的厚度...

【专利技术属性】
技术研发人员：张晓玮，饶攀，宫晓伟，李文轩，刘海涛，朱立明，
申请(专利权)人：威海广泰特种车辆有限公司，
类型：发明
国别省市：