廣域安防雷達與視頻聯(lián)動系統(tǒng)應(yīng)用淺析

成都弱電公司訊：

在森林防火、邊防、海防、港口、油田等廣域成都視頻監(jiān)控領(lǐng)域中，遠距離、超遠距離成都視頻監(jiān)控產(chǎn)品的應(yīng)用越來越廣泛，既集成了可見光和熱成像觀測攝像機，具備透霧功能，在夜間也能借助輔助光源或熱成像進行目標(biāo)探測，圖像信息既具有空間分辨能力，又具有時間分辨能力；既有探測對象的信息，又包括景物空間環(huán)境的信息；既含有觀察目標(biāo)靜態(tài)的信息，又有觀察目標(biāo)動態(tài)的信息。

該系統(tǒng)比較直觀，有助于判斷，但在實際使用過程中也發(fā)現(xiàn)一些問題，如：受光學(xué)能見度的影響，在惡劣天氣觀測范圍有限；無法探測運動目標(biāo)的準(zhǔn)確方位、地理信息、速度等信息。以普通民用的漁船雷達為例，其可以對周圍6海里內(nèi)，超過500個目標(biāo)進行辨認(rèn)，標(biāo)定目標(biāo)的位置信息(經(jīng)緯度)、航行信息(航向速度)、雷達信息(回波面積)等數(shù)據(jù)，相比光學(xué)探測的方式雷達能夠進行大范圍的搜索，不受光學(xué)能見度的影響，獲取的運動目標(biāo)信息準(zhǔn)確度高，但所獲取的目標(biāo)信息較為抽象，假如能將這兩個系統(tǒng)進行集成將有助于廣域成都視頻監(jiān)控領(lǐng)域的發(fā)展。本文將重點介紹基于雷達定位視頻聯(lián)動系統(tǒng)的應(yīng)用情況。

一、系統(tǒng)簡介

基于雷達定位的視頻聯(lián)動系統(tǒng)通過計算機系統(tǒng)軟件，將雷達獲取到的目標(biāo)空間/地理位置數(shù)據(jù)與遠距離光電轉(zhuǎn)臺/廣域監(jiān)控攝像機的轉(zhuǎn)動角度、鏡頭焦距進行聯(lián)動，實現(xiàn)對該空間、地理位置的場景圖像進行實時復(fù)核。系統(tǒng)由定位雷達、遠距離光電轉(zhuǎn)臺/廣域監(jiān)控攝像機、服務(wù)器、安裝在服務(wù)器上的系統(tǒng)軟件、傳輸系統(tǒng)等組成。

雷達采用成熟的產(chǎn)品，具備二次開發(fā)的SDK包，利用軟件二次開發(fā)和集成能夠?qū)崿F(xiàn)對雷達探測目標(biāo)的視頻聯(lián)動監(jiān)視。相對于常規(guī)的遠距離監(jiān)控系統(tǒng)，雷達與視頻聯(lián)動系統(tǒng)具有以下長處：一是目標(biāo)探測速度快；二是可同時探測多目標(biāo)；三是受氣象條件影響小，探測精度高；四是系統(tǒng)完全實現(xiàn)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化，智能化、信息化程度高。

系統(tǒng)的主要功能有：在20Km范圍內(nèi)探測監(jiān)視目標(biāo)(人、車、船)；晝夜連續(xù)探測；指定目標(biāo)運動跟蹤；目標(biāo)地圖標(biāo)示。

二、系統(tǒng)原理

系統(tǒng)在現(xiàn)有成熟的遠距離成都視頻監(jiān)控、雷達目標(biāo)自動跟蹤技術(shù)上通過成都視頻監(jiān)控系統(tǒng)與雷達目標(biāo)信息自動同步聯(lián)動，實現(xiàn)雷達遠側(cè)探測與光學(xué)設(shè)備的數(shù)字化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化，為廣域成都視頻監(jiān)控應(yīng)用領(lǐng)域注入新的血液。

系統(tǒng)由前端探測設(shè)備、信號采集與處理系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)傳輸與分析控制系統(tǒng)等組成，是具備了雷達視頻信息與視頻圖像聯(lián)動辨認(rèn)、運動目標(biāo)跟蹤監(jiān)視、坐標(biāo)方位地圖標(biāo)定、網(wǎng)絡(luò)化傳輸、信息融合、主動預(yù)警等多功能的信息綜合系統(tǒng)，解決了視頻搜索速度慢、精度差、手工操控繁瑣等問題，提高了遠距離成都視頻監(jiān)控系統(tǒng)的使用效率，提高了目標(biāo)搜索和跟蹤的速度和精度，降低了執(zhí)勤人員的工作強度，提高了系統(tǒng)的使用價值。

該系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)原理是，雷達對探測區(qū)域內(nèi)能進行搜索獲取周圍的目標(biāo)信息，雷達信息處理系統(tǒng)處理時間序列的雷達圖像，對圖像中的目標(biāo)回波進行自動辨認(rèn)、跟蹤和運動參數(shù)解算；受雷達工作體制和工作原理的限制，數(shù)據(jù)更新速度大于2.4s，方位數(shù)據(jù)精度低于距離數(shù)據(jù)精度，一般民用的雷達方位精度在1度以內(nèi)，距離數(shù)據(jù)精度在量程的1%以內(nèi)。

首先系統(tǒng)運用雷達產(chǎn)品開放的SDK包，提取數(shù)字化后的地圖數(shù)據(jù)、目標(biāo)信息等關(guān)鍵數(shù)據(jù)，通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給終端控制服務(wù)器，服務(wù)器完成對軟件地圖進行虛擬場景像素坐標(biāo)與真實坐標(biāo)的對應(yīng)標(biāo)定(一般監(jiān)視點安裝的場景較為固定，也可直接導(dǎo)入探測區(qū)域的GIS地圖)。

其次通過集成有高清攝像機、超遠距離電動變焦透霧鏡頭、高精度重型抗風(fēng)光電轉(zhuǎn)臺的前端視頻探測、采集設(shè)備對目標(biāo)圖像進行采集后編碼傳輸，通過后端軟件平臺的圖像分析算法處理將新進入探測范圍的目標(biāo)進行辨認(rèn)，給出目標(biāo)的類型：人、車、船，從而將目標(biāo)類型對應(yīng)的虛擬圖標(biāo)標(biāo)定在軟件地圖上，這時軟件地圖中所顯示的虛擬圖標(biāo)就能顯示真實的地理信息位置。對于處于探測區(qū)域室內(nèi)的目標(biāo)，只要在成都視頻監(jiān)控系統(tǒng)覆蓋的情況下，也能通過視頻分析的方式標(biāo)注在軟件地圖上。

第三，對于雷達鎖定的跟蹤目標(biāo)，系統(tǒng)自動將對應(yīng)目標(biāo)的位置坐標(biāo)輸入到遠距離光電轉(zhuǎn)臺內(nèi)，該坐標(biāo)直接對應(yīng)遠距離光電轉(zhuǎn)臺的預(yù)置點。目標(biāo)的運動跟蹤采用視頻分析的方式，由平臺軟件驅(qū)動遠距離光電轉(zhuǎn)臺進行連續(xù)跟蹤拍攝，并在軟件地圖上顯示該目標(biāo)的運動軌跡。同時該運動目標(biāo)實時圖像也將在軟件界面中相應(yīng)顯示。

由于系統(tǒng)所采用的遠距離光電轉(zhuǎn)臺集成了熱成像、輔助光源，因此即使在夜間也能獲取到相應(yīng)的目標(biāo)圖像。