随着全球化的进一步加深,全球的经济发展越来越快,对交通运输产业的速度也提出了越来越快的要求。其中速度最快的航空运输产业更是重中之重,由此衍生的机场数量逐年增加,为此保障机场航班的安全性成为首当其冲的任务。跑道作为飞机正常航行的平台,存在于跑道上的障碍物会给飞机的安全带来不可估计的威胁。为此本文提出了一种机场跑道微小障碍物图像模式识别系统,它能有效的检测出跑道上的障碍物并给出直观判断的威胁等级。能够有效的去除跑道上潜在的危害。本文首先介绍了该课题的背景,在了解国内外关于跑道障碍物处理系统的研究现状的基础上,对跑道障碍物检测系统进行了深入的分析,提出了一种多传感器模式的检测方法,提出了直观的威胁等级的说法。本课题设计研究了一套基于图像模式识别的机场跑道障碍物识别系统。该系统与使用单一种类传感器的跑道障碍物检测系统相比实时性强、效率高、可以灵活的扩展系统算法。系统的总体框架从外到内分为信息采集块、信息处理块和信息应用块。在信息采集块中,采用了多种采集设备的模式。利用雷达24小时不间断的扫描机场跑道确定障碍物的存在与否,然后控制光学摄像机对疑似存在障碍物的目标位置进行定点摄像。为了保障采集系统24小时均能正常工作,光学摄像机采用了可见光摄像机和红外线摄像机相结合的方式。在信息处理模块中,本文中采用了数字图像处理的算法。在对图像进行处理时,去噪算子、边缘检测算子、背景模型、背景差分等方式能够对采集到的信息进行及时高效的处理,得出有用的信息。经处理得到的位置特征、几何特征、形状特征等信息经过合并处理得出直观的障碍物的威胁系数,并通过局域网输送到信息应用层。在信息应用层中,利用Visual Studio 2010平台的MFC建立了一个人机相互的界面。利用MFC面向对象的特性,可以实现机场跑道的实时显示、障碍物的相关信息、障碍物数据库的实时更新与保存等功能。本文中提出的跑道微小障碍物图像模式识别系统提高了识别障碍物的效率,利用人工主观判断的根据来对障碍物进行威胁等级的划分提高了判断的准确率,降低了不必要的人工费用,同时提高了人工运作的安全性,缩短了常规检测时封航的时间,提高了工程检测的质量,降低了潜在的威胁。