CN106652098A - 一种雷达图像处理方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例提供一种雷达图像处理方法及装置。该方法包括：获取通过所述船载航行数据记录仪的数据采集单元采集的雷达图像；将所述雷达图像转换为预设分辨率的待处理图像；检测所述待处理图像中是否包含运动目标或预设目标；若是，则触发报警。所述方法通过将雷达图像处理方法应用于船载航行数据记录仪，使得船载航行数据记录仪能及时的分析获取到的雷达图像，若检测到运动目标或预设目标时，能够触发报警，提高了安装所述船载航行数据记录仪的船只的航行安全。

Description

一种雷达图像处理方法及装置
技术领域
本发明涉及图像处理技术领域，具体而言，涉及一种雷达图像处理方法及装置。
背景技术
目前的船载航行数据记录仪只具备将雷达图像采集并存储的功能，无法对采集的雷达图像进行智能的分析，并根据智能分析的结果进行预警。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种雷达图像处理方法及装置，以改善上述问题。
第一方面，本发明实施例提供一种雷达图像处理方法，应用于船载航行数据记录仪，该方法包括：获取通过所述船载航行数据记录仪的数据采集单元采集的雷达图像；将所述雷达图像转换为预设分辨率的待处理图像；检测所述待处理图像中是否包含运动目标或预设目标；若是，则触发报警。
第二方面，本发明实施例提供一种雷达图像处理装置，应用于船载航行数据记录仪，该装置包括：获取模块，用于获取通过所述船载航行数据记录仪的数据采集单元采集的雷达图像；预处理模块，用于将所述雷达图像转换为预设分辨率的待处理图像；检测模块，用于检测所述待处理图像中是否包含运动目标或预设目标；报警模块，用于若所述待处理图像中包含运动目标或预设目标，则触发报警。
本发明实施例提供的雷达图像处理方法及装置，获取通过所述船载航行数据记录仪的数据采集单元采集的雷达图像；将所述雷达图像转换为预设分辨率的待处理图像；检测所述待处理图像中是否包含运动目标或预设目标；若是，则触发报警，通过将雷达图像处理方法应用于船载航行数据记录仪，使得船载航行数据记录仪能及时的分析获取到的雷达图像，若检测到运动目标或预设目标时，能够触发报警，提高了安装所述船载航行数据记录仪的船只的航行安全。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本发明实施例提供的一种船载航行数据记录仪中系统主板的方框示意图；
图2为本发明实施例提供的一种雷达图像处理方法的流程图。
图3为本发明实施例提供的一种雷达图像处理方法中步骤S110的流程图。
图4为本发明实施例提供的一种雷达图像处理方法中步骤S111的流程图。
图5为本发明实施例提供的一种雷达图像处理方法中步骤S130的流程图。
图6为本发明实施例提供的一种雷达图像处理装置的功能模块框图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，是本发明实施例提供的一种船载航行数据记录仪中系统主板的方框示意图。如图1所示，所述系统主板集成了多个芯片，包括两片ADV7441芯片，PHY ET1011C芯片，MAX3243芯片，MAX490芯片，TLV320AIC3106芯片，4片DDR3MT41J256M16芯片，2GB NANDFLASH MT29F02G08芯片，及DM8168主芯片。如图1所示，该ADV7441芯片，PHY ET1011C芯片，MAX3243芯片，MAX490芯片，TLV320AIC3106芯片，DDR3MT41J256M16芯片，2GB NAND FLASHMT29F02G08芯片分别通过DM8168主芯片的不同接口，与DM8168主芯片耦合。
该ADV7441芯片用于接收雷达分机输出的VGA信号，并将其数字化后以BT656格式发送到DM8168主芯片，DM8168主芯片对接收到的YUV视频数据按照H.264格式进行编码压缩，并送SATA硬盘存储。
PHY ET1011C芯片通过外接RJ45以太网接口向外提供记录数据回放、下载业务。
TLV320AIC3106芯片与DM8168主芯片的接口McASP耦合，通过该TLV320AIC3106芯片输入多路音频信号，该TLV320AIC3106芯片将其数字化后传送到DM8168主芯片内的ARM核A8上，由其压缩编码为G711格式并送SATA硬盘存储。
通过RS422总线(也可以为RS485总线)用于接收各种类型传感器上传的技术参数。
可以理解的是，将DM8168主芯片作为船载航行数据记录仪中系统主板的主芯片，不仅可以实现船载航行数据记录仪中的基本功能，同时利用DM8168主芯片的强大运算能力，更提高了船载航行数据记录仪的性能。
如图2所示，是本发明实施例提供的一种雷达图像处理方法的流程图。所应说明是，本实施例提供的方法不以图2及以下所述的顺序为限制。所述方法应用于船载航行数据记录仪，所述方法包括：
步骤S110，获取通过所述船载航行数据记录仪的数据采集单元采集的雷达图像。
可选的，如图1所示，所述雷达图像是由芯片型号为ADV7441的数据采集单元采集的，即所述雷达图像是由ADV7441芯片接收的雷达分机输出的VGA信号。
优选的，可以充分利用ADV7441芯片提供的可定制VESA参数功能，按照输入的VGA信号分辨率所对应的VESA标准，将标准所规定的点时钟频率、行同步频率、场同步频率、对其VCO、PLL_Qpump、PLL Divider等寄存器进行合理设置后，使其能够接收的VGA分辨率提高到1920x1440@60HZ。
可以理解的是，船载航行数据记录仪能够接收的VGA分辨率的提高可为船舶事故后的成灾原因分析提供更多的信息，直接提高了船载航行数据记录仪的存在价值。
请参阅图3，作为一种实施方式，步骤S110包括：
步骤S111，将所述芯片型号为ADV7441的数据采集单元按照预设规则进行设置。
具体的，请参阅图4，所述预设规则包括：
步骤S210，将ADV7441的0x87号寄存器的位7置高。
将ADV7441的0x87号寄存器的位7置高，以允许ADV7441芯片能够自定义设置分辨率模式。
步骤S220，将0x87号寄存器的[3:0]位及将0x88号寄存器的[7:0]位设置为每行的采用点数。
作为一种实施方式，以1080P@60HZ为例，可以将0x87号寄存器的[3:0]位及将0x88号寄存器的[7:0]位设置为0x898。
步骤S230，计算每一行的基础时钟数，将0x8F及0x90号寄存器设置为每所述一行的基础时钟数。
作为一种实施方式，以1080P@60HZ为例，可以通过下述公式计算每所述一行的基础时钟数：
其中，148M为1080P模式下的点时钟大小，2200为1080P模式下的行长总点数，28.64M为ADV7441的基础工作时钟，将计算出的值0x1A8作为每一行的基础时钟数，并按对应位填入0x8F和0x90号寄存器中。
步骤S240，计算BT656格式下SAV、EAV在一行中的位置值，将0xA2、0xA3、0xA4号寄存器分别设置为所述SAV、EAV在一行中的位置值。
作为一种实施方式，以1080P@60HZ为例，根据VESA的定义，可以将水平同步脉冲时间(44个点时钟)加上水平同步后肩时间(148个点时钟)作为SAV在一行中的位置值。将SAV的位置加上行可见长度1920即得出EAV在一行中的位置值，将计算出的SAV、EAV在一行中的位置值分别填入0xA2、0xA3、0xA4号寄存器中。
步骤S112，通过所述数据采集单元获取分辨率为1080P@60HZ的雷达图像。
可以理解的是，采集1920X1440@60HZ的设置与此类似，这里不再赘述。
步骤S113，获取所述雷达图像。
进一步的，如图1所述，DM8168主芯片可以在对输入的高分辨率VGA信号进行编码压缩的同时，同步的对视频内容进行智能分析，在检测到用户设置的敏感内容时触发报警，能够进一步提高船舶行驶的安全性。
步骤S120，将所述雷达图像转换为预设分辨率的待处理图像。
可以理解的是，将输入的任意分辨率雷达图像转换为预设分辨率的待处理图像，可以降低后面DM8168主芯片的运算量。
步骤S130，检测所述待处理图像中是否包含运动目标或预设目标。
请参阅图5，作为一种实施方式，步骤S130可以包括：
步骤S131，根据预设的帧抽取间隔，获取待处理图像的差分图像。
作为一种实施方式，可以根据下述方式获取待处理图像的差分图像：
(1)将SATA硬盘中存储的雷达图像的初始画面I0作为背景图像B0。
(2)根据OTSU算法，选取阈值T，当然，也可以根据需要，自己设定阈值T。
(3)根据下述公式，获取待处理图像的差分图像RK(x,y):
其中，span为预设的帧抽取间隔。
步骤S132，根据所述差分图像，获得背景图像。
作为一种实施方式，根据下述公式，获得背景图像BK(x,y):
其中，BK(x,y)，RK(x,y)为背景图像及差分图像在坐标(x,y)处的亮度值，Ik为第k帧画面，a为迭代速度系数。
迭代次数m＝m+1，如果迭代次数小于MAX_STEPS，则重新获取待处理图像的差分图像；如果迭代次数m＝MAX_STEPS，结束迭代，此时将对应的背景图像BK(x,y)作为所需的背景画面。
步骤S133，根据所述背景图像及所述待处理图像，检测所述待处理图像中是否包含运动目标或预设目标。
作为一种实施方式，根据下述公式，获得前景图像FK(x,y)：
FK(x,y)＝|IK(x,y)-BK(x,y)|
其中，FK(x,y)为前景图像，IK(x,y)为待处理图像，BK(x,y)为背景图像。
根据前景图像FK(x,y)的值，来判断是否包含运动目标或预设目标。若小于预设检测阈值，则未包含运动目标或预设目标；否则，包含运动目标或预设目标。
通过这种方式，可以从待处理画面中可以有效降低运动目标对背景的干扰，较好地检出运动目标或预设目标。
优选的，所述预设的帧抽取间隔为20。
可以理解的是，将预设的帧抽取间隔设置为20能够简化算法，提高识别速度，进一步的，可以提高雷达画面的分析的速度，满足了实时处理的需求。
步骤S140，若是，则触发报警。
本发明实施例提供的雷达图像处理方法，获取通过所述船载航行数据记录仪的数据采集单元采集的雷达图像；将所述雷达图像转换为预设分辨率的待处理图像；检测所述待处理图像中是否包含运动目标或预设目标；若是，则触发报警，通过将雷达图像处理方法应用于船载航行数据记录仪，使得船载航行数据记录仪能及时的分析获取到的雷达图像，若检测到运动目标或预设目标时，能够触发报警，提高了安装所述船载航行数据记录仪的船只的航行安全。
图6为本发明实施例提供的一种雷达图像处理装置300的功能模块框图。该雷达图像处理装置300，应用于船载航行数据记录仪。该雷达图像处理装置300包括获取模块310、预处理模块320、检测模块330及报警模块340。下面将对图6所示的具体功能模块进行详细描述。
获取模块310，用于获取通过所述船载航行数据记录仪的数据采集单元采集的雷达图像。
优选的，所述雷达图像是由芯片型号为ADV7441的数据采集单元采集的。
作为一种实施方式，获取模块310，具体用于获取将所述芯片型号为ADV7441的数据采集单元按照预设规则进行设置；通过所述数据采集单元获取分辨率为1920x1440的雷达图像；获取所述雷达图像。
可选的，所述预设规则包括：将ADV7441的0x87号寄存器的位7置高；将0x87号寄存器的[3:0]位及将0x88号寄存器的[7:0]位设置为每行的采用点数；计算每一行的基础时钟数，将0x8F及0x90号寄存器设置为每所述一行的基础时钟数；计算BT656格式下EAV在一行中的位置值，将0xA2、0xA3、0xA4号寄存器分别设置为所述EAV在一行中的位置值。
预处理模块320，用于将所述雷达图像转换为预设分辨率的待处理图像。
检测模块330，用于检测所述待处理图像中是否包含运动目标或预设目标。
作为一种实施方式，该检测模块330，具体用于根据预设的帧抽取间隔，获取待处理图像的差分图像；根据所述差分图像，获得背景图像；根据所述背景图像及所述待处理图像，检测所述待处理图像中是否包含运动目标或预设目标。
优选的，述预设的帧抽取间隔为20。
报警模块340，用于若所述待处理图像中包含运动目标或预设目标，则触发报警。
以上各模块可以是由软件代码实现，此时，上述的各模块可存储于船载航行数据记录仪的主芯片DM8168内。以上各模块同样可以由硬件例如集成电路芯片实现。
需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。
本发明实施例所提供的雷达图像处理装置，其实现原理及产生的技术效果和前述方法实施例相同，为简要描述，装置实施例部分未提及之处，可参考前述方法实施例中相应内容。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本发明的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
所述功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种雷达图像处理方法，其特征在于，应用于船载航行数据记录仪，所述方法包括：
获取通过所述船载航行数据记录仪的数据采集单元采集的雷达图像；
将所述雷达图像转换为预设分辨率的待处理图像；
检测所述待处理图像中是否包含运动目标或预设目标；
若是，则触发报警。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述检测所述待处理图像中是否包含运动目标或预设目标，包括：
根据预设的帧抽取间隔，获取待处理图像的差分图像；
根据所述差分图像，获得背景图像；
根据所述背景图像及所述待处理图像，检测所述待处理图像中是否包含运动目标或预设目标。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述预设的帧抽取间隔为20。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述雷达图像是由芯片型号为ADV7441的数据采集单元采集的。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述获取通过所述船载航行数据记录仪的数据采集单元采集的雷达图像，包括：
将所述芯片型号为ADV7441的数据采集单元按照预设规则进行设置；
通过所述数据采集单元获取分辨率为1920x1440的雷达图像；
获取所述雷达图像。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述预设规则包括：
将ADV7441的0x87号寄存器的位7置高；
将0x87号寄存器的[3:0]位及将0x88号寄存器的[7:0]位设置为每行的采用点数；
计算每一行的基础时钟数，将0x8F及0x90号寄存器设置为每所述一行的基础时钟数；
计算BT656格式下SAV、EAV在一行中的位置值，将0xA2、0xA3、0xA4号寄存器分别设置为所述SAV、EAV在一行中的位置值。
7.一种雷达图像处理装置，其特征在于，应用于船载航行数据记录仪，所述装置包括：
获取模块，用于获取通过所述船载航行数据记录仪的数据采集单元采集的雷达图像；
预处理模块，用于将所述雷达图像转换为预设分辨率的待处理图像；
检测模块，用于检测所述待处理图像中是否包含运动目标或预设目标；
报警模块，用于若所述待处理图像中包含运动目标或预设目标，则触发报警。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述检测模块，具体用于根据预设的帧抽取间隔，获取待处理图像的差分图像；根据所述差分图像，获得背景图像；根据所述背景图像及所述待处理图像，检测所述待处理图像中是否包含运动目标或预设目标。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述预设的帧抽取间隔为20。
10.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述雷达图像是由芯片型号为ADV7441的数据采集单元采集的。
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