CN108646239A - 一种基于雷达和光电技术的探测识别装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于雷达和光电技术的探测识别装置，包括光电图像获取模块、雷达探测模块与计算机处理模块，光电图像获取模块包括紫外成像模块、红外成像模块与可见光成像模块，紫外成像模块的输出端连接有模拟视频板，红外成像模块与可见光成像模块的输出端共同连接有数据交换板，模拟视频板采集的模拟信号传输至数据交换板中；雷达探测模块包括信号发射模块，信号发射模块发送的电磁波信号经反射后由信号接收模块接收，信号接收模块接收的信号经过可编程前置放大器进行放大，放大后的信号传输至数模转换模块中转化为数字信号，本发明在雷达光电探测中设置多种图像采集方式，对应于不同环境中使用，实现了探测识别的精确性。

Description

一种基于雷达和光电技术的探测识别装置

技术领域

本发明涉及雷达探测技术领域，具体为一种基于雷达和光电技术的探测识别装置。

背景技术

雷达探测器是设计出来探测以上各个波段雷达波并使用声、光进行提示使用者的探测器。雷达测速器是根据接收到的反射波频移量的计算而得出被测物体的运动速度。雷达波束照射面大，因此雷达测速易于捕捉目标，无须精确瞄准。雷达设备不仅可以固定在路面，也可安装在巡逻车上，在运动中的实现检测车速，是“流动电子警察”非常重要的组成部分；其次，雷达测速的误差大约为:车速V增减0.1031％V，完全可以满足对交通违章查处的要求。现有的雷达设备一般用于海上船舶，岛屿，浮标定位，或者海浪雨雪的杂波检测。目前的雷达对海上目标探测、跟踪、识别和监视时，雷达和光电设备二者分开工作。由雷达探测目标区域，当雷达探测到目标物体的位置信息后，将该位置信息显示到雷达显示屏上；操作人员通过观察雷达显示屏，获知目标物体的位置信息，然后在该位置信息的指导下，操作人员手动不断调整光电设备的拍摄方向，使光电设备对准目标物体，通过操控光电设备对目标物体成像，获得直观、清晰的目标图像，完成对目标物体识别的目的。不仅如此，目前的光电成像仅仅完成的是可见光成像，成像的局限性较大，成像功能单一，无法适用于多种场合工作。不能较为完美地配合雷达检测区域的成像的补充。

例如，申请号为201320403363.0的，名称为一种雷达和光电一体化综合探测识别装置的实用新型专利。

该实用新型提供的雷达和光电一体化综合探测识别装置，集成雷达和光电设备，自动化程度高，能够准确高效的实现对目标物体的探测、跟踪、识别和监视。

例如，申请号为201610792138.9的，名称为一种雷达和光电设备互补的探测识别装置及方法的发明专利。

该发明完成雷达的信号处理、数据处理，结构简单，效果明显，有效地跟踪，减小复杂气象对工作与海洋环境下的雷达和光电设备的影响，提高海洋环境下雷达和光学设备的性能，提高雷达的光学设备综合探测能力。

但是，现有的雷达和光电技术探测识别装置仍然存在以下缺陷：

(1)现有的雷达和光电技术探测识别装置融合度尚为完全契合，对于雷达检测的区域经识别后，光电设备无法根据当时环境判断成像的操作，目前成像操作大都是人为根据雷达显示区域进行操控，不仅探测识别度不高误差较大，而且需要人力实时观测操作，使用很不方便。

(2)现有的雷达和光电技术探测识别装置在成像技术尚且无法满足雷达探测的多样性、灵活性，成像技术单一，在对于强电场环境或者光线差的环境下作业能力差，无法满足雷达探测的环境要求。

发明内容

为了克服现有技术方案的不足,本发明提供一种基于雷达和光电技术的探测识别装置，能有效的解决背景技术提出的问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种基于雷达和光电技术的探测识别装置，包括光电图像获取模块、雷达探测模块与计算机处理模块，所述光电图像获取模块与所述雷达探测模块均连接在所述计算机处理模块上；

所述光电图像获取模块包括紫外成像模块、红外成像模块与可见光成像模块，所述紫外成像模块的输出端连接有模拟视频板，所述红外成像模块与所述可见光成像模块的输出端共同连接有数据交换板，所述模拟视频板采集的模拟信号传输至所述数据交换板中，所述模拟视频板与所述数据交换板均采用无线模块A传输网络，所述无线模块A通过网关设备连接在无线模块B上；

所述雷达探测模块包括信号发射模块，所述信号发射模块发送的电磁波信号经反射后由信号接收模块接收，所述信号接收模块接收的信号经过可编程前置放大器进行放大，放大后的信号传输至数模转换模块中转化为数字信号，所述信号发射模块、信号接收模块、可编程前置放大器与数模转换模块均连接在雷达工作控制电路上。

所述计算机处理模块包括有为所述计算机处理模块提供工作能源的电源模块，所述计算机处理模块与所述数模转换模块之间通过微机总线连接。

进一步地，所述无线模块A属于局域网，所述无线模块B属于广域网或者互联网的一种，所述无线模块A与所述无线模块B之间通过网关连接。

进一步地，所述信号发射模块包括信号发射电路，所述信号发射电路上设置有信号发射天线。

进一步地，所述信号接收模块包括信号接收电路，所述信号接收电路上设置有信号接收天线。

进一步地，所述光电图像获取模块包括有图像采集硬件模块，所述图像采集硬件模块包括有光学镜头、滤光片与图像采集节点。

进一步地，所述雷达探测模块包括有存放数据的数据中心库，所述雷达探测模块与所述计算机处理模块之间设置有无线通信网络模块。

进一步地，所述图像采集硬件模块采集的图像信号传送至图像处理显示模块中，所述图像处理显示模块包括有多通道分析模块、图像存储管理模块、图像融合处理模块与图像伪彩显示模块。

进一步地，所述无线通信网络模块包括有若干通信节点。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)本发明通过光电图像获取模块与雷达探测模块共同连接在计算机处理模块上的设计，实现将雷达获取的信息在显示屏上显示的同时，计算机对数据进行分析并通过相应的控制器控制光电图像获取模块根据雷达探测模块探测的信息进行图像采集，无需人工判断控制，不仅节省了人力资源，而且提高图像采集的精确性。

(2)本发明通过在光电图像获取模块设置三种模式，分别对应于不同环境中满足作业要求，满足雷达探测的多样性、灵活性的要求，解决了无法满足雷达探测的环境要求的问题。

附图说明

图1为本发明整体模块示意图；

图2为本发明光电图像获取模块的图像处理系统示意图；

图3为本发明的雷达探测模块的通信流程示意图。

图中标号：

1-光电图像获取模块；2-雷达探测模块；3-计算机处理模块；

101-紫外成像模块；102-红外成像模块；103-可见光成像模块；104-模拟视频板；105-数据交换板；106-无线模块A；107-无线模块B；108-图像处理显示模块；109-图像采集硬件模块；

201-雷达工作控制电路；202-信号发射模块；203-信号接收模块；204-可编程前置放大器；205-数模转换模块；206-无线通信网络模块；

301-微机总线；302-数据中心库；303-电源模块；

1091-光学镜头；1092-滤光片；1093-图像采集节点；

1081-多通道分析模块；1082-图像存储管理模块；1083-图像融合处理模块；1084-图像伪彩显示模块；

2021-信号发射电路；2022-信号发射天线；

2031-信号接收电路；2032-信号接收天线；

2061-通信节点。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。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。

实施例

如图1所示，本发明提供了一种基于雷达和光电技术的探测识别装置包括光电图像获取模块1、雷达探测模块2与计算机处理模块3，所述光电图像获取模块1与所述雷达探测模块2均连接在所述计算机处理模块3上；

本发明的实施过程是，雷达探测模块2用以利用雷达探测环境，雷达探测模块2探测的数据传送到计算机处理模块3处经过计算机处理模块3处理后显示出来，并且计算机对所收集的数据进行分析并调用电图像获取模块1进行图像采集，并且将采集的数据再次输送至计算机处理模块3中，进行处理显示。

所述光电图像获取模块1包括紫外成像模块101、红外成像模块102与可见光成像模块103，所述紫外成像模块101的输出端连接有模拟视频板104，所述红外成像模块102与所述可见光成像模块103的输出端共同连接有数据交换板105，所述模拟视频板104采集的模拟信号传输至所述数据交换板105中，所述模拟视频板104与所述数据交换板105均采用无线模块A106传输网络，所述无线模块A106通过网关设备连接在无线模块B107上；

当雷达检测的环境光线良好时，光电图像获取模块1调用可见光成像模块103进行图像采集，采集的额图像直接传输至数据交换板105处，经过局域网连接外部网络将采集的图像传输到计算机中。

当光线不好时，需要采集的图像是具有发射红外光普的恒温动物或人时，则利用红外成像模块102进行图像采集，采集的图像同样传送到计算机中。

当需要发现雪地或者强电场干扰的物体时，就需要调用紫外成像模块101用于检测紫外段光谱成像，克服了类似环境中无法采集图像的缺点。

所述雷达探测模块2包括信号发射模块202，所述信号发射模块202发送的电磁波信号经反射后由信号接收模块203接收，所述信号接收模块203接收的信号经过可编程前置放大器204进行放大，放大后的信号传输至数模转换模块205中转化为数字信号，所述信号发射模块202、信号接收模块203、可编程前置放大器204与数模转换模块205均连接在雷达工作控制电路201上。

雷达探测模块2的工作过程是，信号发射模块202发送探测波，当探测波遇到环境中不同形状大小材质深度或波时，进行探测波的发射，反射回来的电磁波经过接收模块203接收，但是由于接收的信号较为微弱，需要利用可编程前置放大器204进行信号放大。电磁波信号属于模拟信号无法被计算机识别，放大后的信号需要进行AD转换，转换成计算机识别的数字信号后交由计算机处理。整个探测过程均由雷达工作控制电路201控制，该雷达工作控制电路201可由计算机软件下达命令。

所述计算机处理模块3包括有为所述计算机处理模块3提供工作能源的电源模块303，所述计算机处理模块3与所述数模转换模块205之间通过微机总线301连接。

电源模块303用于为计算机工作供电，微机总线301主要用于总线协议传输数模转换模块205转换后的数据。实现硬件与CPU的数据交互。

如图1所示，本发明中所述无线模块A106属于局域网，所述无线模块B107属于广域网或者互联网的一种，所述无线模块A106与所述无线模块B107之间通过网关连接。

局域网具有覆盖范围小，使用安全，但是如果想要对处理结果进行远程传输发送，需要对处理的结果连接到互联网中进行传送。

如图1所示，本发明中所述信号发射模块202包括信号发射电路2021，所述信号发射电路2021上设置有信号发射天线2022。

信号发射电路2021开始工作，产生的探测波经过发射天线2022向四周辐射。

如图1所示，本发明中所述信号接收模块203包括信号接收电路2031，所述信号接收电路2031上设置有信号接收天线2032。

探测波经过反射后，再由信号接收天线2032接收到，接收工作受信号接收电路2031控制。

如图2所示，本发明中所述光电图像获取模块1包括有图像采集硬件模块109，所述图像采集硬件模块109包括有光学镜头1091、滤光片1092与图像采集节点1093。

图像采集硬件模块109中的光学镜头1091、滤光片1092用以采集环境中的图像信号，采集的信号会经过采集节点1093进行传送。

如图2所示，本发明中所述图像采集硬件模块109采集的图像信号传送至图像处理显示模块108中，所述图像处理显示模块108包括有多通道分析模块1081、图像存储管理模块1082、图像融合处理模块1083与图像伪彩显示模块1084。

图像处理显示模块108对于采集的图像进行分析后存储，为了保证图像的精确性需要对图像进行融合处理，处理后的图像信号模拟着色，便于观测。

如图3所示，本发明中所述雷达探测模块2包括有存放数据的数据中心库302，所述雷达探测模块2与所述计算机处理模块3之间设置有无线通信网络模块206。

如图3所示，本发明中所述无线通信网络模块206包括有若干通信节点2061。

雷达探测模块2探测的数据存储在数据中心库302处，数据中的数据可由对应服务器调取使用，雷达探测模块2与所述计算机处理模块3之间通信协议不仅可以利用总线，还可以利用设置上位机形式通过无线通信网络模块206传输获取的信息。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (8)

1.一种基于雷达和光电技术的探测识别装置，其特征在于：包括光电图像获取模块(1)、雷达探测模块(2)与计算机处理模块(3)，所述光电图像获取模块(1)与所述雷达探测模块(2)均连接在所述计算机处理模块(3)上；

所述光电图像获取模块(1)包括紫外成像模块(101)、红外成像模块(102)与可见光成像模块(103)，所述紫外成像模块(101)的输出端连接有模拟视频板(104)，所述红外成像模块(102)与所述可见光成像模块(103)的输出端共同连接有数据交换板(105)，所述模拟视频板(104)采集的模拟信号传输至所述数据交换板(105)中，所述模拟视频板(104)与所述数据交换板(105)均采用无线模块A(106)传输网络，所述无线模块A(106)通过网关设备连接在无线模块B(107)上；

所述雷达探测模块(2)包括信号发射模块(202)，所述信号发射模块(202)发送的电磁波信号经反射后由信号接收模块(203)接收，所述信号接收模块(203)接收的信号经过可编程前置放大器(204)进行放大，放大后的信号传输至数模转换模块(205)中转化为数字信号，所述信号发射模块(202)、信号接收模块(203)、可编程前置放大器(204)与数模转换模块(205)均连接在雷达工作控制电路(201)上；

所述计算机处理模块(3)包括有为所述计算机处理模块(3)提供工作能源的电源模块(303)，所述计算机处理模块(3)与所述数模转换模块(205)之间通过微机总线(301)连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于雷达和光电技术的探测识别装置，其特征在于：所述无线模块A(106)属于局域网，所述无线模块B(107)属于广域网或者互联网的一种，所述无线模块A(106)与所述无线模块B(107)之间通过网关连接。

3.根据权利要求1所述的一种基于雷达和光电技术的探测识别装置，其特征在于：所述信号发射模块(202)包括信号发射电路(2021)，所述信号发射电路(2021)上设置有信号发射天线(2022)。

4.根据权利要求1所述的一种基于雷达和光电技术的探测识别装置，其特征在于：所述信号接收模块(203)包括信号接收电路(2031)，所述信号接收电路(2031)上设置有信号接收天线(2032)。

5.根据权利要求1所述的一种基于雷达和光电技术的探测识别装置，其特征在于：所述光电图像获取模块(1)包括有图像采集硬件模块(109)，所述图像采集硬件模块(109)包括有光学镜头(1091)、滤光片(1092)与图像采集节点(1093)。

6.根据权利要求1所述的一种基于雷达和光电技术的探测识别装置，其特征在于：所述雷达探测模块(2)包括有存放数据的数据中心库(302)，所述雷达探测模块(2)与所述计算机处理模块(3)之间设置有无线通信网络模块(206)。

7.根据权利要求5所述的一种基于雷达和光电技术的探测识别装置，其特征在于：所述图像采集硬件模块(109)采集的图像信号传送至图像处理显示模块(108)中，所述图像处理显示模块(108)包括有多通道分析模块(1081)、图像存储管理模块(1082)、图像融合处理模块(1083)与图像伪彩显示模块(1084)。

8.根据权利要求7所述的一种基于雷达和光电技术的探测识别装置，其特征在于：所述无线通信网络模块(206)包括有若干通信节点(2061)。