基于雷達與視頻融合的智能警戒方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及周界或者區(qū)域防護技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于雷達與視頻融合的智能警戒方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著社會的高速發(fā)展，在石油、大型企事業(yè)單位、監(jiān)獄、機場等地方都開始配備有周界或者區(qū)域防范設(shè)備，以在有可疑目標進入時進行報警，降低可疑目標對監(jiān)視場所的威脅。但目前的周界或者區(qū)域警戒方法中，通常均是通過單一的監(jiān)控器進行監(jiān)測，例如通過單一的雷達監(jiān)控器進行預(yù)警，或通過單一的視頻監(jiān)控器以實時監(jiān)控視頻圖像，這種單一的監(jiān)控方式獲得的信息不全面且其智能化程度低，對可疑目標不能進行有效的識別，無法確定目標是否即為需要報警的目標，例如可疑目標是行人或是其他小動物(貓、狗、小鳥等)，因而還容易受外界環(huán)境的影響而導(dǎo)致誤報。雖然已有從業(yè)者提出結(jié)合視頻分析與其他輔助分析的方法以識別入侵目標，例如中國專利申請公開了一種面向周界防護的入侵目標監(jiān)測方法，通過計算機輔助手段和視頻分析技術(shù)，經(jīng)過目標偵測、目標特診提取和目標分類三個步驟后智能化檢測周界監(jiān)視視頻中出現(xiàn)的入侵目標，但該方法需要執(zhí)行復(fù)雜的視頻分析過程，不利于執(zhí)行快速的報警動作，同時其依然是僅依賴于視頻數(shù)據(jù)進行的分析，不利于準備的識別的入侵目標。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題就在于:針對現(xiàn)有技術(shù)存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種實現(xiàn)方法簡單、能夠?qū)崿F(xiàn)入侵目標的智能識別及報警且報警準確率高的基于雷達與視頻融合的智能警戒方法。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出的技術(shù)方案為:
一種基于雷達與視頻融合的智能警戒方法，步驟包括:
1)在指定監(jiān)控區(qū)域內(nèi)布置雷達監(jiān)控器以及視頻監(jiān)控器執(zhí)行實時監(jiān)控；
2)當所述雷達監(jiān)控器監(jiān)測到有入侵目標時，輸出監(jiān)測到的入侵目標的三維位置坐標并發(fā)出預(yù)警信息，同時控制所述視頻監(jiān)控器輸出當前采集到的同步圖像；
3)將雷達監(jiān)控器監(jiān)測到的所述入侵目標的三維位置坐標映射為對應(yīng)在所述同步圖像中的位置坐標，得到入侵目標在所述同步圖像中的雷達探測坐標；
4)根據(jù)所述步驟3)得到的雷達探測坐標在所述同步圖像中識別出入侵目標，并根據(jù)識別出的入侵目標的圖像數(shù)據(jù)判斷是否為需要報警目標以確定報警信息。
[0005]作為本發(fā)明的進一步改進:所述步驟3)中根據(jù)預(yù)先建立的雷達監(jiān)控器所監(jiān)測到的目標在視頻監(jiān)控器所采集的圖像平面中的坐標對應(yīng)關(guān)系，將雷達監(jiān)控器監(jiān)測到的所述入侵目標的三維位置坐標映射為對應(yīng)在所述同步圖像中的位置坐標；所述坐標對應(yīng)關(guān)系的建立步驟為:利用標定技術(shù)計算視頻監(jiān)控器的內(nèi)部參數(shù)，建立視頻監(jiān)控器坐標模型；根據(jù)雷達監(jiān)控器與視頻監(jiān)控器之間的位置關(guān)系，建立世界坐標系下雷達監(jiān)控器所監(jiān)測到的目標在視頻監(jiān)控器所采集的圖像平面中的坐標對應(yīng)關(guān)系。
[0006]作為本發(fā)明的進一步改進:所述步驟4)中在所述同步圖像中識別出入侵目標的具體步驟為:
4.11)提取所述同步圖像中的前景信息，并計算所述前景信息中所有目標物的連通域重心坐標，得到所有前景目標的重心坐標；
4.12)將各個所述前景目標的重心坐標分別與所述步驟3)得到的雷達探測坐標進行匹配，按照最短距離匹配規(guī)則匹配識別出所述同步圖像中的入侵目標。
[0007]作為本發(fā)明的進一步改進:所述步驟4.11)中具體通過建立自適應(yīng)的高斯混合背景模型提取所述同步圖像中的前景信息。
[0008]作為本發(fā)明的進一步改進，所述步驟4.11)前還包括去除陰影步驟，具體步驟為:檢測室外陰影；計算半陰影區(qū)域的摳取比例因子；根據(jù)所述摳取比例因子計算去除陰影時所需的打光比例因子，按照所述打光比例因子給陰影區(qū)域打回光照，并保留陰影內(nèi)的紋理，得到去除陰影后的圖像。
[0009]作為本發(fā)明的進一步改進，所述步驟4.11)后、步驟4.12)前還包括濾波步驟，具體步驟為:利用形態(tài)學(xué)膨脹運算方法以及所需檢測的行人目標的幾何特性建立約束條件，根據(jù)所述約束條件對所述步驟4.11)得到的前景目標進行濾波以對所述前景目標提純。
[0010]作為本發(fā)明的進一步改進，所述步驟4)中判斷是否為需要報警目標的具體步驟為:
4.21)獲取所述同步圖像中識別出的入侵目標的圖像數(shù)據(jù)并計算對應(yīng)的圖像面積，并獲取所述入侵目標所在的位置坐標處所對應(yīng)的標準報警圖像面積；
4.22)將計算得到的所述入侵目標的圖像面積與所述標準報警圖像面積比較，若所述入侵目標的圖像面積與所述標準報警圖像面積之差在預(yù)設(shè)閾值范圍內(nèi)，則判定為需要報警目標，否則判定為不需要報警目標。
[0011]作為本發(fā)明的進一步改進，所述步驟4.21)中根據(jù)預(yù)先建立的位置坐標與標準報警圖像面積之間的對應(yīng)關(guān)系，獲取所述入侵目標所在的位置坐標處所對應(yīng)的標準報警圖像面積；所述對應(yīng)關(guān)系建立的具體步驟為:通過視頻監(jiān)控器采集標準物在不同位置坐標處的圖像面積，并作為各位置坐標處的標準報警圖像面積，將所述各位置坐標處的標準報警圖像面積通過曲線擬合建立位置坐標與標準報警圖像面積之間的對應(yīng)關(guān)系。
[0012]作為本發(fā)明的進一步改進，所述步驟4)后還包括目標運動方式識別步驟5)，具體步驟為:通過雷達監(jiān)控器獲取監(jiān)測得到的入侵目標的速度信息，根據(jù)所述速度信息判斷入侵目標的運動方式；獲取入侵目標的圖像數(shù)據(jù)中最小外接矩形的方向角、長寬比的特征參數(shù)，根據(jù)所述特征參數(shù)識別入侵目標是否為匍匐在地面運動。
[0013]作為本發(fā)明的進一步改進:所述雷達監(jiān)控器為單基地雷達。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于:
1)本發(fā)明基于雷達與視頻融合的智能警戒方法，通過同時使用雷達監(jiān)控器和視頻監(jiān)控器，能夠充分利用兩者的優(yōu)勢實現(xiàn)互補，由雷達監(jiān)控器可以實時獲取雷達監(jiān)控區(qū)域內(nèi)入侵者的位置坐標、運動速度等信息，視頻監(jiān)控器可以獲取視頻數(shù)據(jù)，能夠獲取全面的檢測信息，避免因單個監(jiān)控器獲得信息不全面或者受外界環(huán)境的影響導(dǎo)致周界防護高誤報率；
2)本發(fā)明基于雷達與視頻融合的智能警戒方法，通過將雷達監(jiān)控器監(jiān)測的位置坐標數(shù)據(jù)與視頻監(jiān)控器采集到的圖像信息進行融合，以結(jié)合雷達監(jiān)控器所獲得的位置坐標信息執(zhí)行圖像識別，能夠從視頻圖像中快速、準確的識別出雷達監(jiān)控器所監(jiān)測到的同一入侵目標，且抗干擾能力強；同時結(jié)合識別出的入侵目標的圖像數(shù)據(jù)判別入侵目標的類型，以確定報警信息，實現(xiàn)智能化識別及報警。
[0015]3)本發(fā)明基于雷達與視頻融合的智能警戒方法，進一步的通過計算入侵目標的圖像面積識別入侵目標是否為需要報警的目標，利用不同目標物的圖像面積存在差異實現(xiàn)目標類型的智能識別，實現(xiàn)方法簡單且報警準確率高；
5)本發(fā)明基于雷達與視頻融合的智能警戒方法，進一步的通過雷達監(jiān)控器獲取入侵目標的速度信息，可以識別目標的運動方式，根據(jù)入侵目標的最小外接矩形方向角、長寬比等特征參數(shù)還可以識別入侵目標是否為匍匐在地面運動，從而能夠有效結(jié)合雷達監(jiān)控器與視頻監(jiān)控器監(jiān)測到的數(shù)據(jù)對入侵目標執(zhí)行更為全面的識別、分析，從而提供全面的報警信息。
【附圖說明】
[0016]圖1是本實施例基于雷達與視頻融合的智能警戒方法的實現(xiàn)流程示意圖。
[0017]圖2是本實施例基于雷達與視頻融合的智能警戒方法的實現(xiàn)原理示意圖。
[0018]圖3是本實施例中建立雷達監(jiān)控器與視頻監(jiān)控器之間坐標對應(yīng)關(guān)系的流程示意圖。
[0019]圖4是本實施例中建立位置坐標與標準報警圖像面積之間對應(yīng)關(guān)系的實現(xiàn)流程示意圖。
[0020]圖5是本實施例中步驟4)的具體流程示意圖。
【具體實施方式】
[0021]以下結(jié)合說明書附圖和具體優(yōu)選的實施例對本發(fā)明作進一步描述，但并不因此而限制本發(fā)明的保護范圍。
[0022]如圖1、2所示，本實施例中基于雷達與視頻融合的智能警戒方法，步驟包括:
1)在指定監(jiān)控區(qū)域內(nèi)布置雷達監(jiān)控器以及視頻監(jiān)控器執(zhí)行實時監(jiān)控；
2)當雷達監(jiān)控器監(jiān)測到有入侵目標時，輸出監(jiān)測到的