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基于机器深度学习的通航机场跑道FOD检测系统
1
作者
袁忠大
李家庆
王大伟
《海军航空大学学报》
2025年第1期205-212,共8页
针对国内通航机场长期完全依靠人工巡检排除机场跑道FOD的现状,以毫米波雷达检测技术为基础,将毫米波雷达、图像采集及后台数据系统进行了整合与利用,制作了基于毫米波雷达及机器视觉的通航机场跑道FOD检测器。同时,为完善该检测器的机...
针对国内通航机场长期完全依靠人工巡检排除机场跑道FOD的现状,以毫米波雷达检测技术为基础,将毫米波雷达、图像采集及后台数据系统进行了整合与利用,制作了基于毫米波雷达及机器视觉的通航机场跑道FOD检测器。同时,为完善该检测器的机器学习能力,基于MATLAB软件编写了AI自动识别程序,不断刷新机场跑道FOD在后台数据库的信息,包括但不限于不同环境光下的视觉特点、FOD的尺寸及位置信息等。结果表明:此FOD检测器可识别与排除国内通航机场跑道的常见障碍物,并可避免人工巡检中存在的人为因素,从而满足民航对机场安全和工作效率的要求。基于国内通航机场的测试结果,该FOD检测器达到了预期效果,具有极高的推广应用价值。
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关键词
通航机场跑道
fod检测
器
毫米波雷达
机器视觉
机器深度学习
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职称材料
CFAR方法在机场跑道FOD检测中的性能分析
被引量:
8
2
作者
李华琼
张中仅
+1 位作者
王雨果
于雪莲
《无线电工程》
2015年第9期53-57,共5页
机场跑道异物(Foreign Object Debris,FOD)目标所处环境雷达杂波背景较为复杂且相对较强,因此,需使用恒虚警(CFAR)技术,以获得满意的检测性能。针对此问题,通过计算机Matlab仿真模拟机场跑道FOD检测应用环境,对几种CFAR方法的性能进行...
机场跑道异物(Foreign Object Debris,FOD)目标所处环境雷达杂波背景较为复杂且相对较强,因此,需使用恒虚警(CFAR)技术,以获得满意的检测性能。针对此问题,通过计算机Matlab仿真模拟机场跑道FOD检测应用环境,对几种CFAR方法的性能进行了分析和比较,总结出几种方法的优缺点,为实际工程应用提供了理论依据。
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关键词
fod检测
邻近单元CFAR
杂波图CFAR
毫米波雷达
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职称材料
一种自适应CFAR方法在机场跑道FOD检测中的应用
被引量:
2
3
作者
张中仅
于雪莲
钟琦
《无线电工程》
2014年第2期60-62,共3页
单元平均恒虚警(CA-CFAR)检测方法在均匀杂波环境中通常能获得较好的检测性能。当杂波背景变得复杂或目标处于非均匀杂波环境,CA-CFAR方法的检测性能可能会大大下降。针对此问题,一种自适应单元平均CFAR(ACACFAR)方法被应用于机场跑道异...
单元平均恒虚警(CA-CFAR)检测方法在均匀杂波环境中通常能获得较好的检测性能。当杂波背景变得复杂或目标处于非均匀杂波环境,CA-CFAR方法的检测性能可能会大大下降。针对此问题,一种自适应单元平均CFAR(ACACFAR)方法被应用于机场跑道异物(Foreign Object Debris,FOD)目标检测。仿真结果表明,当目标存在于杂波边缘或者多目标干扰环境时,ACA-CFAR方法可获得较好的检测性能,验证了该方法在复杂机场跑道环境的适用性。
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关键词
fod检测
自适应
CFAR
毫米波雷达
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职称材料
改进YOLOv8算法的机场外来物检测研究
4
作者
郭九霞
李金润
+2 位作者
王义龙
李静远
唐锐
《舰船电子工程》
2025年第3期119-125,共7页
为解决机场外来物检测方法存在检测稳定性差、漏检的问题,论文使用YOLOv8算法进行改进。首先,使用动态卷积ODConv,通过引入可学习的形变模块,动态调整卷积核的形状、大小及通道维度,优化卷积过程并专注于机场外来物的形状大小和尺度变化...
为解决机场外来物检测方法存在检测稳定性差、漏检的问题,论文使用YOLOv8算法进行改进。首先,使用动态卷积ODConv,通过引入可学习的形变模块,动态调整卷积核的形状、大小及通道维度,优化卷积过程并专注于机场外来物的形状大小和尺度变化,实现对图像特征信息的高效提取;其次,设计了C2f_DAConv模块,降低了算法的参数量;然后,在PANet网络架构的基础上,融合主干网络的P2特征层,并将PANet网络架构更改为BiFPN,该网络实现了底层细节特征信息和高层语义特征信息的高效融合,减少了外来物目标特征的信息丢失;最后,为解决预测框与目标框之间的定位误差问题,更改损失函数为Inner SIoU,优化了算法的计算过程,加快了算法训练的收敛速度,同时提升了算法的检测精度。实验结果表明,改进的算法相比原YOLOv8算法,其参数量降低了35.5%,平均精度均值(mAP)达到97.3%,提升了2.0%,召回率(Re-call)为95.5%,提升了5.2%;对比分析F1曲线、P-R曲线和Recall曲线,表明改进的算法在检测稳定性方面有显著提升,能有效解决机场外来物的漏检问题。
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关键词
改进YOLOv8算法
fod检测
动态卷积
机场安全
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职称材料
恶劣天气下可见光和红外图像融合算法设计
被引量:
6
5
作者
张思睿
葛万成
+1 位作者
汪亮友
林佳燕
《信息技术》
2016年第6期33-36,共4页
为改善恶劣天气场景下机场跑道异物检测技术(FOD)的性能,在详细分析了可见光及红外图像的优劣之处基础上,基于亮度色调饱和度(IHS)变换及小波-轮廓(Contourlet)变换提出了一种可见光与红外图像的融合算法,并在MATLAB环境下对该算法进行...
为改善恶劣天气场景下机场跑道异物检测技术(FOD)的性能,在详细分析了可见光及红外图像的优劣之处基础上,基于亮度色调饱和度(IHS)变换及小波-轮廓(Contourlet)变换提出了一种可见光与红外图像的融合算法,并在MATLAB环境下对该算法进行了仿真实验。实验结果证明该算法相对现有融合算法能更有效地满足恶劣天气下FOD检测的需求。
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关键词
fod检测
小波变换
轮廓变换
图像融合
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职称材料
题名
基于机器深度学习的通航机场跑道FOD检测系统
1
作者
袁忠大
李家庆
王大伟
机构
广州民航职业技术学院飞机维修工程学院
厦门航空有限公司飞机维修工程部
中国民航大学航空工程学院
出处
《海军航空大学学报》
2025年第1期205-212,共8页
基金
广东省普通高校特色创新项目(2023KTSCX238)
广东省教育科学规划课题(2023GXJK696)
+1 种基金
广东省高职院校产教融合创新平台(2024CJPT012)
广东大学生科技创新培育专项资金(pdjh2020b0874)。
文摘
针对国内通航机场长期完全依靠人工巡检排除机场跑道FOD的现状,以毫米波雷达检测技术为基础,将毫米波雷达、图像采集及后台数据系统进行了整合与利用,制作了基于毫米波雷达及机器视觉的通航机场跑道FOD检测器。同时,为完善该检测器的机器学习能力,基于MATLAB软件编写了AI自动识别程序,不断刷新机场跑道FOD在后台数据库的信息,包括但不限于不同环境光下的视觉特点、FOD的尺寸及位置信息等。结果表明:此FOD检测器可识别与排除国内通航机场跑道的常见障碍物,并可避免人工巡检中存在的人为因素,从而满足民航对机场安全和工作效率的要求。基于国内通航机场的测试结果,该FOD检测器达到了预期效果,具有极高的推广应用价值。
关键词
通航机场跑道
fod检测
器
毫米波雷达
机器视觉
机器深度学习
Keywords
navigable airport runway
fod
detector
millimeter wave radar
machine vision
machine deep learning
分类号
V239 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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职称材料
题名
CFAR方法在机场跑道FOD检测中的性能分析
被引量:
8
2
作者
李华琼
张中仅
王雨果
于雪莲
机构
中国民航局第二研究所
电子科技大学
出处
《无线电工程》
2015年第9期53-57,共5页
基金
国家自然科学基金项目资助(61139003)
文摘
机场跑道异物(Foreign Object Debris,FOD)目标所处环境雷达杂波背景较为复杂且相对较强,因此,需使用恒虚警(CFAR)技术,以获得满意的检测性能。针对此问题,通过计算机Matlab仿真模拟机场跑道FOD检测应用环境,对几种CFAR方法的性能进行了分析和比较,总结出几种方法的优缺点,为实际工程应用提供了理论依据。
关键词
fod检测
邻近单元CFAR
杂波图CFAR
毫米波雷达
Keywords
fod
detection
adjacent unit CFAR technique
clutter map CFAR technique
millimeter-wave radar
分类号
TN957.51 [电子电信—信号与信息处理]
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职称材料
题名
一种自适应CFAR方法在机场跑道FOD检测中的应用
被引量:
2
3
作者
张中仅
于雪莲
钟琦
机构
中国民航局第二研究所
电子科技大学
出处
《无线电工程》
2014年第2期60-62,共3页
基金
国家自然科学基金资助项目(61139003)
文摘
单元平均恒虚警(CA-CFAR)检测方法在均匀杂波环境中通常能获得较好的检测性能。当杂波背景变得复杂或目标处于非均匀杂波环境,CA-CFAR方法的检测性能可能会大大下降。针对此问题,一种自适应单元平均CFAR(ACACFAR)方法被应用于机场跑道异物(Foreign Object Debris,FOD)目标检测。仿真结果表明,当目标存在于杂波边缘或者多目标干扰环境时,ACA-CFAR方法可获得较好的检测性能,验证了该方法在复杂机场跑道环境的适用性。
关键词
fod检测
自适应
CFAR
毫米波雷达
Keywords
fod
detection
adaptive
CFAR technique
millimeter-wave radar
分类号
TN957.51 [电子电信—信号与信息处理]
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职称材料
题名
改进YOLOv8算法的机场外来物检测研究
4
作者
郭九霞
李金润
王义龙
李静远
唐锐
机构
中国民用航空飞行学院空中交通管理学院
出处
《舰船电子工程》
2025年第3期119-125,共7页
基金
国家自然科学基金项目(编号:72201268)
四川省自然科学基金项目(编号:U2333207)
+3 种基金
四川省社会科学基金项目(编号:SCJJ23ND186)
中央高校基本科研业务费专项资金(编号:PHD2023-041)
民航教育人才类项目(编号:MHJY2023010)
中央高校教育教学改革专项资金(编号:E2024024)资助。
文摘
为解决机场外来物检测方法存在检测稳定性差、漏检的问题,论文使用YOLOv8算法进行改进。首先,使用动态卷积ODConv,通过引入可学习的形变模块,动态调整卷积核的形状、大小及通道维度,优化卷积过程并专注于机场外来物的形状大小和尺度变化,实现对图像特征信息的高效提取;其次,设计了C2f_DAConv模块,降低了算法的参数量;然后,在PANet网络架构的基础上,融合主干网络的P2特征层,并将PANet网络架构更改为BiFPN,该网络实现了底层细节特征信息和高层语义特征信息的高效融合,减少了外来物目标特征的信息丢失;最后,为解决预测框与目标框之间的定位误差问题,更改损失函数为Inner SIoU,优化了算法的计算过程,加快了算法训练的收敛速度,同时提升了算法的检测精度。实验结果表明,改进的算法相比原YOLOv8算法,其参数量降低了35.5%,平均精度均值(mAP)达到97.3%,提升了2.0%,召回率(Re-call)为95.5%,提升了5.2%;对比分析F1曲线、P-R曲线和Recall曲线,表明改进的算法在检测稳定性方面有显著提升,能有效解决机场外来物的漏检问题。
关键词
改进YOLOv8算法
fod检测
动态卷积
机场安全
Keywords
improved YOLOv8 algorithm
fod
detection
dynamic convolution
airport safety
分类号
X949 [环境科学与工程]
V351.11 [环境科学与工程—安全科学]
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职称材料
题名
恶劣天气下可见光和红外图像融合算法设计
被引量:
6
5
作者
张思睿
葛万成
汪亮友
林佳燕
机构
同济大学中德学院
上海中科联芯物联网技术有限公司
出处
《信息技术》
2016年第6期33-36,共4页
基金
上海市科学技术委员会科研项目(14DZ1101400)
同济大学研究生国际交流基金资助项目(201502008)
文摘
为改善恶劣天气场景下机场跑道异物检测技术(FOD)的性能,在详细分析了可见光及红外图像的优劣之处基础上,基于亮度色调饱和度(IHS)变换及小波-轮廓(Contourlet)变换提出了一种可见光与红外图像的融合算法,并在MATLAB环境下对该算法进行了仿真实验。实验结果证明该算法相对现有融合算法能更有效地满足恶劣天气下FOD检测的需求。
关键词
fod检测
小波变换
轮廓变换
图像融合
Keywords
fod
detection
wavelet transform
cx)ntourlet transform
image fusion
分类号
TP391 [自动化与计算机技术—计算机应用技术]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于机器深度学习的通航机场跑道FOD检测系统
袁忠大
李家庆
王大伟
《海军航空大学学报》
2025
0
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职称材料
2
CFAR方法在机场跑道FOD检测中的性能分析
李华琼
张中仅
王雨果
于雪莲
《无线电工程》
2015
8
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
一种自适应CFAR方法在机场跑道FOD检测中的应用
张中仅
于雪莲
钟琦
《无线电工程》
2014
2
在线阅读
下载PDF
职称材料
4
改进YOLOv8算法的机场外来物检测研究
郭九霞
李金润
王义龙
李静远
唐锐
《舰船电子工程》
2025
在线阅读
下载PDF
职称材料
5
恶劣天气下可见光和红外图像融合算法设计
张思睿
葛万成
汪亮友
林佳燕
《信息技术》
2016
6
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职称材料
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