一種基于快速物體識別的新型國產民用直升機客戶服務保障系統研究

郭昊宇

（南京航空航天大學機電學院，江蘇 南京 210016）

1 快速物體識別技術簡介

物體識別技術是計算機視覺領域的一項基礎技術，其主要作用是通過文字或圖像，識別出目標物體，并給出物體對應的種類和其在數據庫中的位置信息，在物體識別技術中，應用更廣泛的是快速物體識別技術，該技術分為基于文本的物體快速識別和基于圖像內容的物體快速識別。由于文本描述存在準確度低、數據處理復雜、數據庫龐大等不利因素，本文主要研究基于圖像內容的物體快速識別在國產民用直升機客戶服務保障系統中的應用價值。

快速物體識別技術主要由以下幾個部分組成：

（1）圖片（影像）的預處理：主要完成模型數據采集、數據轉換、消除噪點、糾正幾何失真等。（2）圖片（影像）特征提取：主要完成顏色特征、形狀特征、紋理特征、空間特征等特征數據的提取。（3）數據建模：在完成圖片預處理和特征提取后，根據采集的數據，建立數據模型。（4）匹配與定位：通過建立的數據模型，在數據庫中匹配高度相似的數據并予以確認。

2 直升機客戶服務保障系統介紹

直升機客戶服務保障系統是指在直升機整個壽命周期中，由直升機制造廠家或其授權的機構對顧客從運行、使用、維修等方面進行的培訓、技術支持（主要為排故技術支持）、備件支援等一系列工作的統稱，其中排故工作與備件支援工作在整個直升機客戶服務保障體系中占比最大，也是最具研究價值的部分。

直升機客戶服務保障系統主要目的是幫助顧客降低直升機故障率，提高直升機出勤率，從而降低使用成本，提高經濟效益，最終實現擴大自身業務范圍，提升產品銷量的目標。

3 國產民用直升機發展現狀簡析

目前，我國的國產民用直升機與國外同類型直升機相比較，雖然具有本土制造，維護技術資料全中文、價格較低、技術支援迅速、航材備件訂貨不受政治因素影響等優勢，但近年來，國際直升機巨頭紛紛在華設立總裝廠，例如，美國貝爾直升機公司與陜西省政府合作，授權陜西直升機股份有限公司總裝、銷售BELL407系列直升機，空中客車公司與山東省政府合作，在青島成立了空中客車直升機（青島）有限公司，總裝銷售H135系列直升機。其主要目的，就是為了縮小與國產民用直升機在客戶服務保障領域的差距，搶占中國市場，擠壓國產民用直升機的生存空間。

4 傳統型國產民用直升機客戶服務中心介紹

與國際直升機制造廠家一樣，我國民用直升機制造企業也設立了自己的客戶服務中心，目前國內直升機制造廠家的客戶服務中心，一般由以下機構組成：

（1）快速響應中心：主要職責為及時接收用戶發送的各類函件。（2）工程技術中心：主要職責為各類技術出版物控制發布及故障的初步處理工作。（3）生產控制與計劃中心：針對需要廠家支援的外場故障，協調安排外場排故工作。（4）航材備件中心：負責用戶航材訂貨函件的接收、航材報價與合同簽訂工作。傳統型的客戶服務中心作為制造廠家與用戶之間的橋梁，主要起到“外部任務輸入”與“內部結果輸出”的紐帶作用，但其本身在排故與航材訂貨這兩項主要客服工作中，無論對于排故方案的制定還是排故生產安排，決定權較低，更多的是能進行協調工作。

5 傳統型國產民用直升機客戶服務保障工作流程介紹

故障處理流程，如圖1所示。

圖1 傳統型故障處理流程

在上述工作流程中，當客戶直升機遇到故障請求排故支援時（也是客戶面對最多的問題），客戶服務中心收到客戶函件，進行故障初步分析，但是，目前此項工作大多數為人工分析，由廠家富有經驗的技術人員執行，將排故方案歸屬劃分給具體負責排故的部門后，還需要再次進行詳細的故障分析，才能出具排故方案并現場實施，這種工作流程與醫院急診分診制度類似。

航材訂貨流程，如圖2所示。

圖2 傳統型航材訂貨流程

從現行的航材備件訂貨流程中我們發現，首先，客戶需要發送紙質的航材訂貨清單至客戶服務快響中心，然后開始廠家內部流轉，待廠家提供紙質報價反饋給客戶后，才能進入航材采購合同簽署階段，導致航材采購周期低于顧客預期。

綜上所述，較多的響應層級以及每個層級都需要人工操作導致工作響應效率低，一方面，顧客急于恢復直升機適航（或者獲取備件）；另一方面，廠家客戶服務響應又需要一定周期，這與目前以應急救援為主要業務的通航業務需求存在較大矛盾，久而久之，將影響顧客對運營國產直升機產品的信心。

6 新型直升機客戶服務保障系統介紹

為了提升國產直升機客戶服務保障系統的響應效率，更好地適應市場需求，特別引入了快速物體識別技術，該技術目前已廣泛應用于圖片搜索、圖書管理等領域，如何建立新的客戶服務保障系統，可以從以下幾個方面入手。

6.1 硬件要求

（1）由制造廠家將直升機整機圖樣數據（二維、三維）導入專用服務器，建立基礎圖樣數據庫。（2）使用特征提取軟件，對基礎圖像數據庫中的直升機整機圖樣數據進行特征提取并保存，建立特征數據庫。（3）利用Index Builder軟件對特種數據庫進行索引，建立索引數據庫，便于快速定位。（4）向客戶配發具有文字輸入、拍照及攝像功能的用戶終端。向客戶服務中心各崗位配發具有訪問后臺數據庫、任務提醒、文字輸入、拍照及攝像功能的服務終端。

6.2 軟件要求

（1）能夠基于實地采集圖像來建立三維點云模型。（2）能夠在復雜查詢圖像中識別出目標物體。（3）保證識別算法對大量目標物體仍有足夠的有效性（識別準確率）。（4）保證識別算法具有足夠的可擴展性（關注空間復雜度和時間復雜度）。經過升級后的新型直升機客戶服務保障工作的排故工作流程將升級為如圖3所示。

圖3 新型排故工作流程

新型排故工作流程中，將故障的初步分析及排故職責劃分完全交由計算機完成，當系統接收到客戶發送的故障信息后，利用快速物體識別技術，在索引數據庫和特征數據庫中進行快速定位，并根據特征數據庫快速進行排故職能劃分，將相關排故任務發送至相關責任人。

不僅如此，對于工程技術人員，在制定排故方案時，也可以利用終端脫離辦公室，隨時隨地訪問該機型各種數據庫，出具排故方案。而對于生產部門，也可以通過終端，在接到排故方案的第一時間進行生產安排，真正實現“7×24h快速響應”。而采用新型物體快速識別技術的直升機客戶服務保障工作中的航材訂貨工作流程也將優化為如圖4所示：

圖4 新型航材訂貨工作流程

同樣，新型訂貨流程也將利用快速物體識別系統，將原來的人工匹配報價直接升級為計算機自動匹配航材報價并反饋客戶，使客戶可以“隨時需要，隨時訂貨，隨時簽訂采購合同”。

7 傳統型與新型客戶服務保障系統對比

通過表1對比分析我們發現，該新型客戶服務保障系統建立起來后，制造廠家的客戶服務中心將會全自動地與本廠設計制造系統及其他相關業務系統相集成，能夠較大地提高工作效率，縮短整個客服任務周期，適應市場需要。

表1 傳統型與新型客戶服務保障系統對比

但是，這種新型的直升機客戶服務保障體系對于計算機系統的依賴較高，不僅需要計算機系統的穩定，對于各種數據庫的可靠性及安全性也要求較高，需要較高的硬件投入與后期運維投入，這些要求對于規模較小的直升機制造企業存在初期投入成本壓力較大的問題，但是，隨著我國“云”技術的不斷發展，此類問題將會逐步得到解決。