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摘要：本发明提供了一种航空器视觉监视方法、系统和电子设备，针对固定式视频监视的机场场面场景下，将单目视频图像与ADS‑B和先验三维模型信息相结合，首先接入ADS‑B系统搜索先验三维模型，将模型映射为二维信息并与监视数据以迭代的方式求解姿态，之后利用二维信息匹配位置得到真实航空器的三维姿态与位置，解决视觉监视下的航空器定姿定位难题，实现低成本高精度的航空器视觉监视系统。此外，在姿态估计过程中根据旋转的有限性、连续性，提出区间收缩法解决复杂的多层级非线性问题，通过不断迭代缩小搜索区间，减少边界相似比较次数，快速收敛以获取可控精度的旋转变量。

主权项：1.一种航空器视觉监视方法，其特征在于，应用场景为通过单目相机监视的机场场面场景，所述方法包括如下步骤：S100，获取当前单目相机在设定的现实场景中采集的现实二维图像中的航空器的边界，作为所述航空器的现实二维边界；S200，利用当前接收到的ADS-B信息搜索先验模型库，获取所述航空器对应的3D模型，并将获取的3D模型以设定初始姿态放置在构建的虚拟场景的设定位置处；所述虚拟场景基于所述现实场景构建，所述虚拟场景中设置有与所述单目相机对应的虚拟相机，所述虚拟相机用于拍摄所述3D模型的虚拟二维图像，并设置在所述虚拟场景对应的虚拟坐标系的原点处；S300，按照设定方式调整所述3D模型的姿态旋转量，获取使得所述3D模型对应的虚拟二维边界和所述现实二维边界之间的匹配度为最优匹配度的姿态旋转量作为3D模型的目标姿态量；所述虚拟二维边界基于所述虚拟二维图像获取得到；S400，基于所述现实二维边界中的现实贴地边界和所述单目相机的坐标，获取在虚拟场景下对应的虚拟贴地边界，作为目标虚拟贴地边界；S500，将所述3D模型的当前贴地边界与所述目标虚拟贴地边界进行匹配，得到与现实二维图像相匹配的3D模型；S600，基于所述3D模型的基准点的局部坐标系和所述目标虚拟贴地边界点与基准点对应关系，获取3D模型的特征点的坐标；S300具体包括：S301，设置区间迭代次数n=1；S302，获取当前3D模型的姿态旋转量αn=θmin+λ×（n-1），并将当前3D模型旋转αn后进行边界提取，得到第n个虚拟二维边界Anv；θmin为最小角度值，初始值为0；λ为角度步长；S303，获取Anv和AR之间的相似度D（Anv，AR），设置C=C+1；如果D（Anv，AR）≤△，或者C≥C0，执行S306，否则，执行S304；C为迭代次数计数器，C的初始值为0；C0为设定次数阈值；△为设定相似度阈值；AR为现实二维边界；S304，如果0≤n≤（θmax-θmin）λ，设置n=n+1，执行S302；如果n＞（θmax-θmin）λ，设置θmin=（ni-1）×λ，θmax=（ni+1）×λ，执行S305；θmax为最大角度值，初始值为360°；ni为min（D（A1v，AR），D（A2v，AR），……，D（Anv，AR））对应的区间迭代次数；min（）为取最小值；S305，设置λ=λ×△d1△d2，其中，△d1为更新前的最大角度值和最小角度值之间的差值，△d2为更新后的最大角度值和最小角度值之间的差值，执行S301；S306，将当前的姿态旋转量作为所述目标姿态量。

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百度查询： 中国民用航空总局第二研究所 航空器视觉监视方法、系统和电子设备