CN110278417B - 基于毫米波雷达的监控设备快速定位方法及系统 - Google Patents

基于毫米波雷达的监控设备快速定位方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种基于毫米波雷达的监控设备快速定位方法及系统，属于电子设备技术领域。本发明中，毫米波雷达获取目标的第一位置信息，并发送至服务器；服务器根据对应表将第一位置信息转换为第二位置信息，并发送至监控设备；监控设备根据第二位置信息调整方向，并同时进行第一次调焦；进而能够在完成调整方向之时就完成对焦，马上可以拍摄获得目标图像，实现快速定位，且本发明的基于毫米波雷达的监控设备快速定位方法及系统，其结构简单，实现方式简便，应用范围也十分广泛。

Description

基于毫米波雷达的监控设备快速定位方法及系统
技术领域
本发明涉及电子设备技术领域，特别涉及视频监控设备技术领域，具体是指一种基于毫米波雷达的监控设备快速定位方法及系统。
背景技术
在现有的视频监控系统中，盲区问题始终存在，是无法忽视的问题，不法分子可利用盲区进行作案。所以，如何减少视频监控的死角、盲区，始终是该领域最为关注的问题。
在现有技术中，通常采用以下几种手段，来减少监控盲区：
采用广角摄像头，结合特定的安装位置，可以最大程度地扩展监控可视化范围，但是存在无法保证图像的可用性、可用视角、可用像素等问题。
采用云台式摄像头，云台由两台电动机驱动，电动机接受来自控制器的信号精确地运行定位。在控制信号的作用下，云台上的摄像机既可自动扫描监视区域，也可在监控中心值班人员的操纵下监视对象。问题在于，手动控制监控对象需要耗费大量人力；而自动扫描监视区域，以红外线为例，在雨天等不良环境条件下，或对象数量多，移动快的条件下，难以确定监控对象，效果不理想。
因此，如何提供一种能够自动找到监控对象，并快速对焦的监控设备快速定位方法成为本领域亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的是克服了上述现有技术中的缺点，提供一种能够自动找到监控对象，并快速对焦的，且结构简单，实现方式简便的基于毫米波雷达的监控设备快速定位方法及系统。
为了实现上述的目的，本发明的基于毫米波雷达的监控设备快速定位方法包括以下步骤：
(1)标定所述的毫米波雷达及所述的监控设备，获得对应表；
(2)毫米波雷达获取目标的第一位置信息，并将该第一位置信息发送至服务器；
(3)所述的服务器根据所述的对应表将所述的第一位置信息转换为第二位置信息，并将该第二位置信息发送至所述的监控设备；
(4)所述的监控设备根据所述的第二位置信息调整方向，同时进行第一次调焦；
(5)所述的监控设备获取目标图像。
该基于毫米波雷达的监控设备快速定位方法中，所述的对应表包括毫米波雷达坐标系与监控设备坐标系之间的方位映射关系和距离映射关系。
该基于毫米波雷达的监控设备快速定位方法中，所述的第一位置信息包括毫米波雷达坐标系的方位和距离信息，所述的第二位置信息包括监控设备坐标系的方位和距离信息；
所述的步骤(4)具体为：
所述的监控设备根据所述的监控设备坐标系的方位信息调整方向，同时根据所述的监控设备坐标系的距离信息进行第一次调焦。
该基于毫米波雷达的监控设备快速定位方法中，所述的监控设备包括云台以及连接该云台的摄像机，所述的云台和所述的摄像机均连接所述的服务器，
所述的步骤(4)具体为：
所述的云台根据所述的监控设备坐标系的方位信息调整方向，同时所述的摄像机根据所述的监控设备坐标系的距离信息进行第一次调焦。
该基于毫米波雷达的监控设备快速定位方法中，所述的第一次调焦在所述的调整方向结束之前完成。
该基于毫米波雷达的监控设备快速定位方法中，所述的方法还包括以下步骤：
(6)所述的监控设备将获取的目标图像发送至所述的控制器。
该基于毫米波雷达的监控设备快速定位方法中，在所述的步骤(5)与步骤(6)之间还包括以下步骤：
所述的监控设备根据所述的目标图像进行第二次调焦；
所述的监控设备重新获取所述的目标图像。
本发明还提供一种基于毫米波雷达的监控设备快速定位系统，该系统包括：毫米波雷达、监控设备和服务器。
毫米波雷达用以获取目标的第一位置信息；
监控设备用以根据第二位置信息调整方向，同时进行第一次调焦；并用以获取目标图像；
服务器用以标定所述的毫米波雷达及所述的监控设备，获得对应表；根据所述的对应表将所述的第一位置信息转换为所述的第二位置信息，并将该第二位置信息发送至所述的监控设备。
该基于毫米波雷达的监控设备快速定位系统中，
所述的对应表包括毫米波雷达坐标系与监控设备坐标系之间的方位映射关系和距离映射关系；
所述的第一位置信息包括毫米波雷达坐标系的方位和距离信息，所述的第二位置信息包括监控设备坐标系的方位和距离信息；
所述的监控设备包括：云台和摄像机。云台连接所述的服务器，根据所述的监控设备坐标系的方位信息调整方向；摄像机连接所述的云台及所述的服务器，用以在所述的云台调整方向的同时，根据所述的监控设备坐标系的距离信息进行第一次调焦。
该基于毫米波雷达的监控设备快速定位系统中，
所述的监控设备还用以根据所获得的目标图像进行第二次调焦；并重新获取所述的目标图像。
采用了该发明的基于毫米波雷达的监控设备快速定位方法及系统，其毫米波雷达获取目标的第一位置信息，并发送至服务器；服务器根据对应表将第一位置信息转换为第二位置信息，并发送至监控设备；监控设备根据第二位置信息调整方向，并同时进行第一次调焦；进而能够在完成调整方向之时就完成对焦，马上可以拍摄获得目标图像，实现快速定位，且本发明的基于毫米波雷达的监控设备快速定位方法及系统，其结构简单，实现方式简便，应用范围也十分广泛。
附图说明
图1为本发明的基于毫米波雷达的监控设备快速定位方法的步骤流程图。
图2为本发明的基于毫米波雷达的监控设备快速定位系统的结构示意图。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的技术内容，特举以下实施例详细说明。
请参阅图1所示，为本发明的基于毫米波雷达的监控设备快速定位方法的步骤流程图。
在一种实施方式中，该基于毫米波雷达的监控设备快速定位方法包括以下步骤：
(1)标定所述的毫米波雷达及所述的监控设备，获得对应表；
(2)毫米波雷达获取目标的第一位置信息，并将该第一位置信息发送至服务器；
(3)所述的服务器根据所述的对应表将所述的第一位置信息转换为第二位置信息，并将该第二位置信息发送至所述的监控设备；
(4)所述的监控设备根据所述的第二位置信息调整方向，同时进行第一次调焦；
(5)所述的监控设备获取目标图像。
其中，所述的对应表包括毫米波雷达坐标系与监控设备坐标系之间的方位映射关系和距离映射关系。所述的第一位置信息包括毫米波雷达坐标系的方位和距离信息，所述的第二位置信息包括监控设备坐标系的方位和距离信息。所述的步骤(4)具体为：所述的监控设备根据所述的监控设备坐标系的方位信息调整方向，同时根据所述的监控设备坐标系的距离信息进行第一次调焦。
在一种优选的实施方式中，所述的监控设备包括云台以及连接该云台的摄像机，所述的云台和所述的摄像机均连接所述的服务器，
所述的步骤(4)具体为：
所述的云台根据所述的监控设备坐标系的方位信息调整方向，同时所述的摄像机根据所述的监控设备坐标系的距离信息进行第一次调焦。
在进一步优选的实施方式中，所述的第一次调焦在所述的调整方向结束之前完成。
在另一种优选的实施方式中，所述的方法还包括以下步骤：
(6)所述的监控设备将获取的目标图像发送至所述的控制器。
在进一步优选的实施方式中，在所述的步骤(5)与步骤(6)之间还包括以下步骤：
所述的监控设备根据所述的目标图像进行第二次调焦；
所述的监控设备重新获取所述的目标图像。
本发明还提供一种基于毫米波雷达的监控设备快速定位系统，如图2所示，该系统包括：毫米波雷达、监控设备和服务器。
其中，毫米波雷达用以获取目标的第一位置信息；
监控设备用以根据第二位置信息调整方向，同时进行第一次调焦；并用以获取目标图像；
服务器用以标定所述的毫米波雷达及所述的监控设备，获得对应表；根据所述的对应表将所述的第一位置信息转换为所述的第二位置信息，并将该第二位置信息发送至所述的监控设备。
在一种优选的实施方式中，所述的对应表包括毫米波雷达坐标系与监控设备坐标系之间的方位映射关系和距离映射关系；所述的第一位置信息包括毫米波雷达坐标系的方位和距离信息，所述的第二位置信息包括监控设备坐标系的方位和距离信息；所述的监控设备包括：云台和摄像机。云台连接所述的服务器，根据所述的监控设备坐标系的方位信息调整方向；摄像机连接所述的云台及所述的服务器，用以在所述的云台调整方向的同时，根据所述的监控设备坐标系的距离信息进行第一次调焦。
在更优选的实施方式中，所述的监控设备还用以根据所获得的目标图像进行第二次调焦；并重新获取所述的目标图像。
毫米波雷达具有体积小、质量轻、可靠性高、有效工作范围广以及良好的抗干扰性能等优点已被广泛地应用于安防，汽车工业等领域。本文描述关于毫米波雷达与安防摄像头的联动系统，使整个监控区域无盲区，监测目标始终处于监控区域内。
毫米波雷达可以结合云台式摄像头，保证检测区域无死角的前提下，实时监测移动目标。
毫米波雷达的工作原理是：电磁波由发射机通过雷达的天线发射，遇到障碍物反射，再由接收机接收。根据收发之间的时间差测得目标的位置数据。
云台式摄像头时由两台执行电动机来实现的，电动机接受来自控制器的信号精确地运行定位。在控制信号的作用下，云台上的摄像机既可自动扫描监视区域，也可在监控中心值班人员的操纵下监视对象。
在实际应用中，本发明的基于毫米波雷达的监控设备快速定位方法可以通过以下过程实现。
首先，对云台摄像头与雷达进行标定，将云台摄像头的0°位置与雷达的0°位置相重合。当出现目标，毫米波雷达会将目标的距离以及角度信息上传至服务器，服务器得到目标的位置后，根据之前在标定过程中已经设置好的位置表，判断该目标位于摄像头云台的哪个预设位置上。此时，服务器将发送命令至云台，云台随之启动，对准目标，实现联动。
安防摄像自动聚焦就是对采集到的图像进行分析判断，评价图像的清晰度情况并将信息反馈到镜头前端驱动装置，进行镜头位置的驱动，从而最终采集到最佳图像。自动聚焦系统一般借助红外线测量被照物体和镜头之间的真实距离来确定聚焦面。摄像机发射出红外线，红外线碰触物体后返回，红外线传感器回收信号，从而得到物体的实际距离，但是在雨天等不良条件下，这种聚焦方式也会失效。而毫米波雷达适用于全天候的工作环境，不受恶劣天气的影响。
除此之外，聚焦区域的选定也对图像的清晰度至关重要。摄像机的自动焦点装置一般是以画面中央为调焦基准的。只有画面中央很小范围是自动焦点的检测范围，这一小范围内的物体的焦点能够自动聚焦，也就是说如果目标不在画面中央这一范围内，自动聚焦就会出现偏差。在对图像进行聚焦处理的时候，采用分区域评价的方式可以减少数据的处理量，也可以有效地非目标物体图像对清晰度评价带来的不利影响。聚焦区域选择位置和聚焦区域的大小都对清晰度评价有着很大的影响。如果图像中计算区域过大会降低聚焦运算的速度，增加图像中无关物体信息的比例；如果分析区域过小则会增加噪声信息的影响程度，降低聚焦效果；如果聚焦的区域选择不合适则有可能使清晰度评价函数失效，出现误聚焦。因此，毫米波雷达可将移动目标的位置实时上报至服务器，保证目标始终处于画面中央的范围内。
因此，毫米波雷达可以帮助智能安防系统解决监控盲区问题，在全天候的工作环境下，并大大提高图像的清晰度。
本发明的基于毫米波雷达的监控设备快速定位方法可以在云台转动的过程中，利用经标定的位置表，使摄像头完成第一次对焦。使云台移动到位后立即获取对象图像，一方面减少了定位和获取图像所需的时间，另一方面，便于摄像头利用所获得的目标图像进行第二次调焦；并重新获取目标图像。大幅提升监控图像的精度和监控的效率。
采用了该发明的基于毫米波雷达的监控设备快速定位方法及系统，其毫米波雷达获取目标的第一位置信息，并发送至服务器；服务器根据对应表将第一位置信息转换为第二位置信息，并发送至监控设备；监控设备根据第二位置信息调整方向，并同时进行第一次调焦；进而能够在完成调整方向之时就完成对焦，马上可以拍摄获得目标图像，实现快速定位，且本发明的基于毫米波雷达的监控设备快速定位方法及系统，其结构简单，实现方式简便，应用范围也十分广泛。
在此说明书中，本发明已参照其特定的实施例作了描述。但是，很显然仍可以作出各种修改和变换而不背离本发明的精神和范围。因此，说明书和附图应被认为是说明性的而非限制性的。

Claims (4)

1.一种基于毫米波雷达的监控设备快速定位方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
(1)标定所述的毫米波雷达及所述的监控设备，获得对应表；
(2)毫米波雷达实时获取目标的第一位置信息，并将该第一位置信息实时发送至服务器；
(3)所述的服务器根据所述的对应表将所述的第一位置信息转换为第二位置信息，并将该第二位置信息发送至所述的监控设备；
(4)所述的监控设备根据所述的第二位置信息调整方向，同时进行第一次调焦；
(5)所述的监控设备获取目标图像；
(6)根据所述的第二位置信息，实时调整监控设备的方向，使目标始终处于画面的中央范围；
(7)所述的监控设备根据所述的目标图像进行第二次调焦，所述的监控设备重新获取所述的目标图像；
所述的对应表包括毫米波雷达坐标系与监控设备坐标系之间的方位映射关系和距离映射关系，所述的第一位置信息包括毫米波雷达坐标系的方位和距离信息，所述的第二位置信息包括监控设备坐标系的方位和距离信息；
所述的步骤(4)具体为：
所述的监控设备根据所述的监控设备坐标系的方位信息调整方向，同时根据所述的监控设备坐标系的距离信息进行第一次调焦，所述的第一次调焦在所述的调整方向结束之前完成。
2.根据权利要求1所述的基于毫米波雷达的监控设备快速定位方法，其特征在于，所述的监控设备包括云台以及连接该云台的摄像机，所述的云台和所述的摄像机均连接所述的服务器，
所述的步骤(4)具体为：
所述的云台根据所述的监控设备坐标系的方位信息调整方向，同时所述的摄像机根据所述的监控设备坐标系的距离信息进行第一次调焦，所述的第一次调焦在所述的调整方向结束之前完成。
3.根据权利要求1所述的基于毫米波雷达的监控设备快速定位方法，其特征在于，所述的步骤(5)与步骤(6)之间还包括以下步骤：
所述的监控设备将获取的目标图像发送至控制器。
4.一种基于毫米波雷达的监控设备快速定位系统，其特征在于，该系统包括：
毫米波雷达，用以实时获取目标的第一位置信息；
监控设备，用以根据第二位置信息调整方向，同时进行第一次调焦，所述的第一次调焦在所述的调整方向结束之前完成；并用以获取目标图像；用以根据所述的第二位置信息，实时调整设备的方向，使目标始终处于画面的中央范围；
服务器，用以标定所述的毫米波雷达及所述的监控设备，获得对应表；根据所述的对应表将所述的实时的第一位置信息转换为所述的第二位置信息，并将该第二位置信息发送至所述的监控设备，
所述的对应表包括毫米波雷达坐标系与监控设备坐标系之间的方位映射关系和距离映射关系；
所述的第一位置信息包括毫米波雷达坐标系的方位和距离信息，所述的第二位置信息包括监控设备坐标系的方位和距离信息；
所述的监控设备包括：
云台，连接所述的服务器，根据所述的监控设备坐标系的方位信息调整方向；
摄像机，连接所述的云台及所述的服务器，用以在所述的云台调整方向的同时，根据所述的监控设备坐标系的距离信息进行第一次调焦；并获取目标图像；所述的监控设备还用以根据所获得的目标图像进行第二次调焦；并重新获取所述的目标图像。
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