本發(fā)明涉及一種三維探地雷達(dá)在采集過(guò)程的實(shí)時(shí)監(jiān)控方法，尤其涉及一種基于websocket的三維探地雷達(dá)分組直播方法，并進(jìn)一步涉及采用了該基于websocket的三維探地雷達(dá)分組直播方法的系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、在傳統(tǒng)的探地雷達(dá)數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)中，由于缺乏有效的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸和多客戶端監(jiān)控機(jī)制，導(dǎo)致數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性和監(jiān)控的多維度性受到限制。特別是在三維探地雷達(dá)領(lǐng)域，如果有多個(gè)探測(cè)隊(duì)伍/多臺(tái)采集車(chē)輛在外實(shí)施探測(cè)時(shí)，由于數(shù)據(jù)量大、實(shí)時(shí)性要求高，以及監(jiān)控需求的多樣性，傳統(tǒng)的技術(shù)手段難以滿足多客戶端同時(shí)監(jiān)控不同采集設(shè)備的探地雷達(dá)數(shù)據(jù)，無(wú)法從雷達(dá)圖譜和視頻畫(huà)面等多個(gè)維度對(duì)多個(gè)探測(cè)隊(duì)伍/多臺(tái)采集車(chē)輛的采集數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，因此，現(xiàn)有技術(shù)并不能滿足多維度實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用需求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是需要提供一種基于websocket的三維探地雷達(dá)分組直播方法，旨在能夠?qū)崿F(xiàn)多客戶端分別實(shí)時(shí)監(jiān)控不同采集設(shè)備的探地雷達(dá)數(shù)據(jù)，并且還能夠從多個(gè)緯度監(jiān)控采集數(shù)據(jù)，包括雷達(dá)圖譜、視頻畫(huà)面、實(shí)時(shí)位置以及解譯結(jié)果。在此基礎(chǔ)上，還進(jìn)一步提供采用了該基于websocket的三維探地雷達(dá)分組直播方法的系統(tǒng)。

2、對(duì)此，本發(fā)明提供一種基于websocket的三維探地雷達(dá)分組直播方法，包括以下步驟：

3、步驟s1，啟動(dòng)websocket服務(wù)，將客戶端指定要監(jiān)控的采集設(shè)備與服務(wù)端建立連接，并保存采集設(shè)備與服務(wù)端在建立連接之后的關(guān)聯(lián)關(guān)系；

4、步驟s2，服務(wù)端接收采集設(shè)備所上傳的雷達(dá)數(shù)據(jù)，并將雷達(dá)數(shù)據(jù)解析成時(shí)序雷達(dá)圖譜、視頻幀畫(huà)面、ai解譯結(jié)果和車(chē)輛定位信息；

5、步驟s3，服務(wù)端將消息通過(guò)websocket服務(wù)發(fā)送給指定該采集設(shè)備所對(duì)應(yīng)的客戶端；

6、步驟s4，客戶端接收到消息后，在時(shí)間軸上查找對(duì)應(yīng)與消息對(duì)應(yīng)的時(shí)間，并在播放列表中集合運(yùn)動(dòng)軌跡以實(shí)現(xiàn)多維度采集信息的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)展示。

7、本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)在于，所述步驟s1包括以下子步驟：

8、步驟s101，通過(guò)指令ws/{equipmentid}/{clientid}設(shè)置websocket服務(wù)的鏈接地址，其中，equipmentid為采集設(shè)備id，用于對(duì)應(yīng)客戶端指定要監(jiān)控的采集設(shè)備；clientid為客戶端id；

9、步驟s102，客戶端新建一個(gè)websocket對(duì)象，設(shè)置鏈接地址，然后調(diào)用connect()函數(shù)開(kāi)啟并建立連接；

10、步驟s103，服務(wù)端將采集設(shè)備id與客戶端id以一對(duì)一的關(guān)系進(jìn)行關(guān)聯(lián)后得到所述關(guān)聯(lián)關(guān)系，并對(duì)所述關(guān)聯(lián)關(guān)系進(jìn)行保存。

11、本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)在于，所述步驟s102包括以下子步驟：

12、步驟s1021，客戶端通過(guò)發(fā)送一個(gè)?http?請(qǐng)求到服務(wù)器以發(fā)起?websocket?協(xié)議的握手，該http請(qǐng)求包含頭部信息、upgrade頭部字段、?connection?頭部字段以及sec-websocket-key?頭部字段，用于標(biāo)識(shí)這次握手；

13、步驟s1022，服務(wù)器通過(guò)websocket?協(xié)議，返回一個(gè)?http?101?狀態(tài)碼，表示協(xié)議切換成功，同時(shí)，服務(wù)器會(huì)在響應(yīng)中包含?sec-websocket-accept?頭部；

14、步驟s1023，握手成功后，客戶端和服務(wù)器之間的連接升級(jí)為?websocket?協(xié)議連接，以通過(guò)websocket?協(xié)議連接進(jìn)行雙向的數(shù)據(jù)傳輸。

15、本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)在于，所述步驟s2包括以下子步驟：

16、步驟s201，采集設(shè)備每采集一幀數(shù)據(jù)，記錄下該幀數(shù)據(jù)的道號(hào)trace、時(shí)間time、采集設(shè)備id、攝像頭畫(huà)面videoframe以及gps定位坐標(biāo)position，每采集預(yù)設(shè)道號(hào)數(shù)量的三維雷達(dá)數(shù)據(jù)后進(jìn)行打包，并上傳到服務(wù)端；

17、步驟s202，服務(wù)端將上傳過(guò)來(lái)的三維雷達(dá)數(shù)據(jù)進(jìn)行ai解譯處理，獲得解譯結(jié)果airesults以及雷達(dá)圖譜；雷達(dá)圖譜包括三維雷達(dá)圖譜的垂直豎切面ascan、水平切面bscan和垂直橫切面cscan，將雷達(dá)圖譜轉(zhuǎn)換成json格式用于表示消息messag，并與步驟s201所記錄的時(shí)間time進(jìn)行關(guān)聯(lián)以獲得時(shí)序雷達(dá)圖譜。

18、本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)在于，所述步驟s202，將上傳過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)進(jìn)行ai解譯處理的過(guò)程為：先將預(yù)設(shè)道號(hào)數(shù)量的三維雷達(dá)數(shù)據(jù)，分為x向水平橫軸、y向垂直豎軸和z向水平前后軸，取出x水平橫向垂直切面二維數(shù)據(jù)，將其中最大的數(shù)據(jù)設(shè)為max，其中每個(gè)數(shù)據(jù)值value根據(jù)公式value*(255/max)計(jì)算成0到255之內(nèi)的數(shù)值，并轉(zhuǎn)成rgb灰度顏色rgb(value,value,value)；然后，根據(jù)二維數(shù)據(jù)的長(zhǎng)寬創(chuàng)建同樣大小的png圖片，將與二維數(shù)據(jù)坐標(biāo)一一對(duì)應(yīng)的顏色設(shè)置到對(duì)應(yīng)png圖片的像素點(diǎn)上，以形成雷達(dá)圖譜的水平切面bscan；并以同樣方式生成y向垂直數(shù)軸對(duì)應(yīng)的垂直豎切面ascan和z向水平前后軸的垂直橫切面cscan；接著，然后將水平切面bscan調(diào)整為224*224大小的圖像，調(diào)用預(yù)訓(xùn)練好的ai模型，輸出ai識(shí)別出的結(jié)果以作為解譯結(jié)果airesults，該解譯結(jié)果airesults包括位置坐標(biāo)信息bbox、得分score和識(shí)別類(lèi)型class。

19、本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)在于，所述步驟s202，將雷達(dá)圖譜轉(zhuǎn)換成json格式的過(guò)程通過(guò)指令[{time:100000000,trace:100,airesults:[{class:“hole”,score:?90,bbox:[1,2,3,4]}],ascan:“image/png;base64”,bscan:”image/png;base64”,cscan:”image/png;base64”,videoframe:”image/png;base64”,position:{lon:?123.33,lat:23.33}}]來(lái)實(shí)現(xiàn)，其中，time為unix?紀(jì)元開(kāi)始到當(dāng)前時(shí)刻的總毫秒數(shù)，airesults為ai解譯結(jié)果數(shù)組，其中class為解譯類(lèi)型；hole表示空洞；score為表示結(jié)果準(zhǔn)確性的分?jǐn)?shù)；bbox為雷達(dá)圖譜上的畫(huà)框位置信息，從左上為原點(diǎn)位置，第1位表示x橫軸最小位置，第2位表示y豎軸最小位置，第3位表示x橫軸最大位置，第4位表示y豎軸最大位置；videoframe為視頻幀畫(huà)面，以base64ascii?字符串的編碼方式表示；position為車(chē)輛gps定位經(jīng)緯度坐標(biāo)，其中l(wèi)on表示經(jīng)度，lat表示緯度。

20、本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)在于，所述步驟s3中，服務(wù)端將消息發(fā)送給指定該采集設(shè)備所對(duì)應(yīng)的客戶端時(shí)采用同步消息發(fā)送，同步消息發(fā)送的實(shí)現(xiàn)過(guò)程為：先將消息message加入到一個(gè)有序數(shù)組messagelist中，有序數(shù)組messagelist的數(shù)組下標(biāo)從0開(kāi)始，第一個(gè)加入的下標(biāo)為0，后續(xù)依次加1，然后采用先入先出和后入后出的方式將下標(biāo)為0的消息取出，在取出后，其后面的所有數(shù)據(jù)下標(biāo)全部減1；接著，將取出的消息message向客戶端發(fā)送；最后，判斷客戶端是否返回接收成功信號(hào)，若否則在等待預(yù)設(shè)時(shí)間之后選擇重新發(fā)送，直到客戶端返回接收成功后才進(jìn)行下一個(gè)下標(biāo)為0的消息message的取出和發(fā)送。

21、本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)在于，所述步驟s4包括以下子步驟：

22、步驟s401，客戶端接收到消息message后，先將消息message加入至播放序列playsequence，并初始化一個(gè)用于播放的時(shí)間軸，時(shí)間軸的起始時(shí)間starttime為播放序列playsequence的第一個(gè)消息message的時(shí)間time，時(shí)間軸的結(jié)束時(shí)間endtime為播放序列playsequence的最后一個(gè)消息message的時(shí)間time，當(dāng)總時(shí)間endtime-starttime在10秒內(nèi)，先緩沖暫停等待，當(dāng)總時(shí)間endtime-starttime大于10秒，時(shí)間軸開(kāi)始從起始時(shí)間starttime按設(shè)定的播放速度播放，播放速度為speed，當(dāng)前播放時(shí)間curtime每1秒前進(jìn)speed/1秒；

23、步驟s402，監(jiān)聽(tīng)當(dāng)前播放時(shí)間curtime的變化，根據(jù)當(dāng)前播放時(shí)間curtime在播放序列playsequence中通過(guò)二分查找法進(jìn)行查找，查找到消息message中時(shí)間time小于當(dāng)前播放時(shí)間curtime的消息message，取出這部分消息message中的雷達(dá)圖譜和視頻畫(huà)面，并顯示在客戶端窗口中；

24、步驟s403，將解譯結(jié)果airesults根據(jù)位置坐標(biāo)信息bbox的坐標(biāo)位置，在雷達(dá)圖譜中繪制一個(gè)黃色高亮方框以提示該處發(fā)現(xiàn)隱患；

25、步驟s404，在地圖中根據(jù)車(chē)輛gps定位經(jīng)緯度坐標(biāo)添加一個(gè)車(chē)輛模型顯示在地圖中，以實(shí)時(shí)查看到車(chē)輛的位置；并且將播放序列playsequence中所有消息message的gps定位坐標(biāo)position集合起來(lái)繪制成地圖上的車(chē)輛行駛軌跡，以得到動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)展示的三維探地雷達(dá)的多維度采集信息。

26、本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)在于，所述步驟s402中，通過(guò)二分查找法查找到消息message中時(shí)間time小于當(dāng)前播放時(shí)間curtime的消息message的實(shí)現(xiàn)過(guò)程為：先在播放序列playsequence中，確定指針left和指針right，用于分別指向有序數(shù)組messagelist的第一個(gè)元素和最后一個(gè)元素的位置，通過(guò)公式mid=math.floor((left?+?right)?/?2)計(jì)算中間位置mid，math.floor為向下取整；然后比較，如果目標(biāo)值等于中間位置mid的元素值，查找結(jié)束，返回中間位置mid的索引；如果目標(biāo)值小于中間位置mid的元素值，調(diào)整指針right到mid?-?1，繼續(xù)在左半部分查找；如果目標(biāo)值大于中間位置mid的元素值，調(diào)整指針left到mid?+?1，繼續(xù)在右半部分查找；重復(fù)上述步驟，直到找到目標(biāo)值或搜索范圍為空；

27、所述步驟s403中，在雷達(dá)圖譜中繪制一個(gè)黃色高亮方框的實(shí)現(xiàn)過(guò)程為：根據(jù)解譯結(jié)果airesults的元素中的位置坐標(biāo)信息bbox，根據(jù)其中的左上和右下2個(gè)坐標(biāo)位置，在水平切面bscan上定位出方框的具體位置以及長(zhǎng)高，其中長(zhǎng)度為位置坐標(biāo)信息bbox的第3個(gè)元素減第1個(gè)元素后的數(shù)值，高度為位置坐標(biāo)信息bbox的第4個(gè)元素減第2個(gè)元素后的數(shù)值，設(shè)置方框的線條寬度為2px，顏色為rgba(255,255,0,1)黃色，進(jìn)而畫(huà)出黃色高亮方框用于提示該處的隱患。

28、本發(fā)明還提供一種基于websocket的三維探地雷達(dá)分組直播系統(tǒng)，采用了如上所述的基于websocket的三維探地雷達(dá)分組直播方法，并包括：

29、建立連接模塊，啟動(dòng)websocket服務(wù)，將客戶端指定要監(jiān)控的采集設(shè)備與服務(wù)端建立連接，并保存采集設(shè)備與服務(wù)端在建立連接之后的關(guān)聯(lián)關(guān)系；

30、雷達(dá)數(shù)據(jù)上傳和解析模塊，服務(wù)端接收采集設(shè)備所上傳的雷達(dá)數(shù)據(jù)，并將雷達(dá)數(shù)據(jù)解析成時(shí)序雷達(dá)圖譜、視頻幀畫(huà)面、ai解譯結(jié)果和車(chē)輛定位信息；

31、信息發(fā)送模塊，服務(wù)端將消息通過(guò)websocket服務(wù)發(fā)送給指定該采集設(shè)備所對(duì)應(yīng)的客戶端；

32、實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)展示模塊，客戶端接收到消息后，在時(shí)間軸上查找對(duì)應(yīng)與消息對(duì)應(yīng)的時(shí)間，并在播放列表中集合運(yùn)動(dòng)軌跡以實(shí)現(xiàn)多維度采集信息的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)展示。

33、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于：先啟動(dòng)websocket服務(wù)，并將客戶端指定要監(jiān)控的采集設(shè)備與服務(wù)端建立連接，保存建立連接之后的關(guān)聯(lián)關(guān)系；然后在服務(wù)端接收采集設(shè)備所上傳的雷達(dá)數(shù)據(jù)之后，將雷達(dá)數(shù)據(jù)解析成時(shí)序雷達(dá)圖譜、視頻幀畫(huà)面、ai解譯結(jié)果和車(chē)輛定位信息；最后，通過(guò)服務(wù)端將消息發(fā)送給對(duì)應(yīng)的客戶端，在時(shí)間軸上查找對(duì)應(yīng)與消息對(duì)應(yīng)的時(shí)間，并在播放列表中集合運(yùn)動(dòng)軌跡以實(shí)現(xiàn)多維度采集信息的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)展示。因此，本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)基于websocket的三維探地雷達(dá)分組直播方法及系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)多客戶端分別實(shí)時(shí)監(jiān)控不同采集設(shè)備的探地雷達(dá)數(shù)據(jù)，并且還能夠從多個(gè)緯度監(jiān)控采集數(shù)據(jù)，包括雷達(dá)圖譜、視頻畫(huà)面、實(shí)時(shí)位置以及解譯結(jié)果，以滿足多維度實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用需求。