CN111025283A - 雷达与球机联动的方法及装置 - Google Patents

雷达与球机联动的方法及装置 Download PDF

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Abstract

本申请提供一种雷达与球机联动的方法及装置，所述方法包括：获取雷达采集目标对象的雷达信号；根据所述雷达信号确定所述目标对象是否出现在预设的警戒区域中，若所述目标对象出现在所述警戒区域中，则根据所述雷达信号确定所述目标对象在雷达坐标系中的雷达坐标值；将所述雷达坐标值与预先确定的单应性矩阵进行设定运算，得到所述目标对象在球机笛卡尔坐标系中的平面坐标值；根据所述平面坐标值计算出球机的目标PTZ坐标值；根据所述目标PTZ坐标值与球机的当前PTZ坐标值，控制所述球机由当前状态调整至指定状态，并在所述球机调整至指定状态时，控制所述球机采集所述目标对象的视频图像。应用该方法，可以实现有效提高雷达与球机的联动精度。

Description

雷达与球机联动的方法及装置
技术领域
本申请涉及安防技术领域，尤其涉及一种雷达与球机联动的方法及装置。
背景技术
在安防系统中，雷达与摄像机是常用的监控设备，其中，雷达利用电磁波进行目标探测，其探测到的雷达信号可以反映出目标对象的速度、方位等信息，并且其在工作时不易受环境影响，具有较高的稳定性；摄像机则利用视频图像进行目标探测，其采集到的视频图像可以反映出目标对象的直观特征。基于该两种监控设备各自的优势，可以将雷达与摄像机结合使用，以实现安防目的。
现有技术中，提出一种利用若干雷达与若干球机联动实现目标监控的方法，在该方法中，预先精确测量出各个雷达与各个球机的安装高度，雷达坐标系与相机坐标系的X轴夹角等信息，然后基于该些信息，根据三角函数关系，解算出雷达目标在相机坐标系下的坐标，据此实现雷达与球机之间联动。由此可见，在该方法中，雷达与球机的联动精度需依赖测量精度，而测量工作是由人工实施的，整个测量过程不仅操作繁琐，还无法保障测量精度，从而，也就无法保障雷达与球机的联动精度。
发明内容
有鉴于此，本申请提供一种雷达与球机联动的方法及装置，以实现有效提高雷达与球机的联动精度，从而当通过雷达信号确定目标对象出现在警戒区域时，控制球机采集目标对象的清晰图像，从而准确地实现目标监控。
具体地，本申请是通过如下技术方案实现的：
根据本说明书实施例的第一方面，提供一种雷达与球机联动的方法，所述方法包括：
获取雷达采集目标对象的雷达信号；
根据所述雷达信号确定所述目标对象是否出现在预设的警戒区域中，若所述目标对象出现在所述警戒区域中，则根据所述雷达信号确定所述目标对象在雷达坐标系中的雷达坐标值；
将所述雷达坐标值与预先确定的单应性矩阵进行设定运算，得到所述目标对象在球机笛卡尔坐标系中的平面坐标值；
根据所述平面坐标值计算出球机的目标PTZ坐标值；
根据所述目标PTZ坐标值和所述球机的当前PTZ坐标值，控制所述球机由当前状态调整至指定状态，并在所述球机调整至指定状态时，控制所述球机采集所述目标对象的视频图像。
可选的，所述单应性矩阵通过以下方式确定：
获取至少一组标定参数，每一组所述标定参数包括N个坐标值对，每一所述坐标值对包括标定参照物在雷达坐标系中的雷达坐标值和所述标定参照物在球机笛卡尔坐标系中的平面坐标值；
其中，所述N为不小于4的自然数，所述N个坐标值对中的N个雷达坐标值分别对应的坐标点在所述雷达坐标系中不共线，且所述N个坐标值对中的N个平面坐标值分别对应的坐标点在所述球机笛卡尔坐标系中不共线；
基于所述至少一组标定参数求解出一个用于将雷达坐标值转换为平面坐标值的单应性矩阵。
可选的，所述标定参数通过以下方式获取：
控制所述标定参照物在所述警戒区域中沿设定路线移动；
在所述标定参照物移动过程中，控制所述球机实时采集所述警戒区域的视频图像，并根据所述标定参照物在所述视频图像中的位置控制所述球机转动；
当检测到所述标定参照物在所述视频图像中位于指定位置时，记录下所述球机当前的PT坐标值，与所述雷达当前采集到的雷达信号对应的雷达坐标值；
针对同一时刻记录的PT坐标值与雷达坐标值，根据所述PT坐标值计算出平面坐标值，将计算出的平面坐标值与所述雷达坐标值作为一个坐标值对。
可选的，所述基于所述至少一组标定参数求解出一个用于将雷达坐标值映射为平面坐标值的单应性矩阵，包括：
针对所述至少一组标定参数中的任一组标定参数，基于所述标定参数与待求解的坐标转换系数矩阵组成齐次方程组，以求解齐次方程组的形式求解出所述待求解的坐标转换系数矩阵；
在所求解出的至少一个坐标转换系数矩阵中，选取一个坐标转换系数矩阵作为用于将雷达坐标值映射为平面坐标值的单应性矩阵。
可选的，所述根据所述平面坐标值计算出球机的PTZ坐标值，包括：
利用第一设定算法，将所述平面坐标值转化为所述球机的PT坐标值；
根据所述平面坐标值中的X轴坐标值与设定的球机高度值计算出所述球机与所述目标对象之间的距离；
利用第二设定算法与所述距离，计算出所述球机的Z坐标值。
可选的，所述第二设定算法通过以下方式确定：
获取至少两组计算参数，每一组所述计算参数包括球机与目标对象之间的距离、所述球机的最佳观测倍率；
基于所述至少两组计算参数求解出一个用于根据球机与目标对象之间的距离，计算出球机的最佳观测倍率的第二设定算法。
可选的，所述计算参数通过以下方式获取：
当检测到所述标定参照物在所述视频图像中位于指定位置时，根据所述标定参照物在所述视频图像中的尺寸调整所述球机的观测倍率，以使所述标定参照物在所述视频图像中的尺寸为预设尺寸；
当检测到所述标定参照物在所述视频图像中的尺寸为预设尺寸时，将所述球机当前的观测倍率作为最佳观测倍率，并记录下所述最佳观测倍率；
计算出所述球机与所述目标对象之间的当前距离；
将所述最佳观测倍率与所述当前距离作为一组计算参数。
可选的，所述基于所述至少两组计算参数求解出一个用于根据球机与目标对象之间的距离，计算出球机的最佳观测倍率的第二设定算法，包括：
针对所述至少两组计算参数中的任两组计算参数，将球机的最佳观测倍率作为因变量，将球机与目标对象之间的距离作为自变量，以求解一次函数的形式求解出一个一次函数；
在所求解出的至少一个一次函数中，选取一个一次函数作为用于根据球机与目标对象之间的距离，计算出球机的最佳观测倍率的第二设定算法。
根据本说明书实施例的第二方面，提供一种雷达与球机联动的装置，所述装置包括：
雷达信号获取模块，用于获取雷达采集目标对象的雷达信号；
第一确定模块，用于根据所述雷达信号确定所述目标对象是否出现在预设的警戒区域中；
第二确定模块，用于根据所述雷达信号确定所述目标对象在雷达坐标系中的雷达坐标值；
第一计算模块，用于将所述雷达坐标值与预先确定的单应性矩阵进行设定运算，得到目标对象在球机笛卡尔坐标系中的平面坐标值；
第二计算模块，用于根据所述平面坐标值计算出球机的目标PTZ坐标值；
球机控制模块，用于根据所述目标PTZ坐标值和所述球机的当前PTZ坐标值，控制所述球机由当前状态调整至指定状态，并在所述球机调整至指定状态时，控制所述球机采集所述目标对象的视频图像。
可选的，所述装置还包括：
第一参数获取模块，用于获取至少一组标定参数，每一组所述标定参数包括N个坐标值对，每一所述坐标值对包括标定参照物在雷达坐标系中的雷达坐标值和所述标定参照物在球机笛卡尔坐标系中的平面坐标值；
其中，所述N为不小于4的自然数，所述N个坐标值对中的N个雷达坐标值分别对应的坐标点在所述雷达坐标系中不共线，且所述N个坐标值对中的N个平面坐标值分别对应的坐标点在所述球机笛卡尔坐标系中不共线；
第一求解模块，用于基于所述至少一组标定参数求解出一个用于将雷达坐标值转换为平面坐标值的单应性矩阵。
可选的，所述第一参数获取模块包括：
移动子模块，用于控制所述标定参照物在所述警戒区域中沿设定路线移动；
控制子模块，用于在所述标定参照物移动过程中，控制所述球机实时采集所述警戒区域的视频图像，并根据所述标定参照物在所述视频图像中的位置控制所述球机转动；
第一记录子模块，用于当检测到所述标定参照物在所述视频图像中位于指定位置时，记录下所述球机当前的PT坐标值，与所述雷达当前采集到的雷达信号对应的雷达坐标值；
坐标值对计算子模块，用于针对同一时刻记录的PT坐标值与雷达坐标值，根据所述PT坐标值计算出平面坐标值，将计算出的平面坐标值与所述雷达坐标值作为一个坐标值对。
可选的，所述第一求解模块包括：
矩阵求解子模块，用于针对所述至少一组标定参数中的任一组标定参数，基于所述标定参数与待求解的坐标转换系数矩阵组成齐次方程组，以求解齐次方程组的形式求解出所述待求解的坐标转换系数矩阵；
第一选取子模块，用于在所求解出的至少一个坐标转换系数矩阵中，选取一个坐标转换系数矩阵作为用于将雷达坐标值映射为平面坐标值的单应性矩阵。
可选的，所述第二计算模块包括：
转化子模块，用于利用第一设定算法，将所述平面坐标值转化为所述球机的PT坐标值；
第一距离计算子模块，用于根据所述平面坐标值中的X轴坐标值与设定的球机高度值计算出所述球机与所述目标对象之间的距离；
Z坐标值计算子模块，用于利用第二设定算法与所述距离，计算出所述球机的Z坐标值。
可选的，所述装置还包括：
第二参数获取模块，用于获取至少两组计算参数，每一组所述计算参数包括球机与目标对象之间的距离、所述球机的最佳观测倍率；
第二求解模块，用于基于所述至少两组计算参数求解出一个用于根据球机与目标对象之间的距离，计算出球机的最佳观测倍率的第二设定算法。
可选的，所述第二参数获取模块包括：
倍率调整子模块，用于当检测到所述标定参照物在所述视频图像中位于指定位置时，根据所述标定参照物在所述视频图像中的尺寸调整所述球机的观测倍率，以使所述标定参照物在所述视频图像中的尺寸为预设尺寸；
第二记录子模块，用于当检测到所述标定参照物在所述视频图像中的尺寸为预设尺寸时，将所述球机当前的观测倍率作为最佳观测倍率，并记录下所述最佳观测倍率；
第二距离计算子模块，用于计算出所述球机与所述目标对象之间的当前距离；
计算参数确定子模块，用于将所述最佳观测倍率与所述当前距离作为一组计算参数。
可选的，所述第二求解模块包括：函数求解子模块，用于针对所述至少两组计算参数中的任两组计算参数，将球机的最佳观测倍率作为因变量，将球机与目标对象之间的距离作为自变量，以求解一次函数的形式求解出一个一次函数；
第二选取子模块，用于在所求解出的至少一个一次函数中，选取一个一次函数作为用于根据球机与目标对象之间的距离，计算出球机的最佳观测倍率的第二设定算法。
根据本申请实施例的第三方面，提供一种标定系统，包括：雷达、球机、标定参照物以及标定控制器；其中，所述标定参照物位于所述雷达和所述球机公共的警戒区域内，所述雷达、所述球机以及所述标定参照物分别与所述标定控制器通信连接；
所述标定参照物用于，在所述警戒区域中沿设定路线移动；
所述雷达用于，在所述标定参照物移动过程中，采集所述标定参照物的雷达信号；
所述球机用于，在所述标定参照物移动过程中，采集所述警戒区域的视频图像；
所述标定控制器用于，获取至少一组标定参数，每一组所述标定参数包括N个坐标值对，每一所述坐标值对包括标定参照物在雷达坐标系中的雷达坐标值和所述标定参照物在球机笛卡尔坐标系中的平面坐标值；基于所述至少一组标定参数求解出一个用于将雷达坐标值转换为平面坐标值的单应性矩阵；
其中，所述N为不小于4的自然数，所述N个坐标值对中的N个雷达坐标值分别对应的坐标点在所述雷达坐标系中不共线，且所述N个坐标值对中的N个平面坐标值分别对应的坐标点在所述球机笛卡尔坐标系中不共线。
可选的，所述标定控制器具体用于：
控制所述标定参照物在所述警戒区域中沿设定路线移动；
在所述标定参照物移动过程中，控制所述球机实时采集所述警戒区域的视频图像，并根据所述标定参照物在所述视频图像中的位置控制所述球机转动；
当检测到所述标定参照物在所述视频图像中位于指定位置时，记录下所述球机当前的PT坐标值，与所述雷达当前采集到的雷达信号对应的雷达坐标值；
针对同一时刻记录的PT坐标值与雷达坐标值，根据所述PT坐标值计算出平面坐标值，将计算出的平面坐标值与所述雷达坐标值作为一个坐标值对。
根据本申请实施例的第四方面，提供一种联动系统，包括雷达、球机以及联动控制器；其中，所述球机和所述雷达分别与所述联动控制器通信连接；
所述雷达用于，采集目标对象的雷达信号；
所述球机用于，采集所述目标对象的视频图像；
所述联动控制器用于，根据所述雷达信号确定所述目标对象是否出现在预设的警戒区域中，若所述目标对象出现在所述警戒区域中，则根据所述雷达信号确定所述目标对象在雷达坐标系中的雷达坐标值；将所述雷达坐标值与预先确定的单应性矩阵进行设定运算，得到所述目标对象在球机笛卡尔坐标系中的平面坐标值；根据所述平面坐标值计算出球机的目标PTZ坐标值；根据所述目标PTZ坐标值和所述球机的当前PTZ坐标值，控制所述球机由当前状态调整至指定状态，并在所述球机调整至指定状态时，控制所述球机采集所述目标对象的视频图像。
根据本申请实施例的第五方面，提供一种电子设备，包括处理器、通信接口、存储器和通信总线；
其中，所述处理器、通信接口、存储器通过所述通信总线进行相互间的通信；
所述存储器，用于存放计算机程序；
所述处理器，用于执行所述存储器上所存放的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现本申请实施例提供的任一雷达与球机联动的方法的步骤。
根据本申请实施例的第六方面，提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现本申请实施例提供的任一雷达与球机联动的方法的步骤。
由上述实施例可见，通过获取雷达采集目标对象的雷达信号，根据该雷达信号确定目标对象是否出现在预设的警戒区域中，若是，根据该雷达信号确定目标对象在雷达坐标系中的雷达坐标值，将该雷达坐标值与预先确定的单应性矩阵进行设定运算，得到目标对象在球机笛卡尔坐标系中的平面坐标值，根据平面坐标值计算出球机的目标PTZ坐标值，根据该目标PTZ坐标值与球机的当前PTZ坐标值，控制球机由当前状态调整至指定状态，并在球机调整至指定状态时，控制球机采集目标对象的视频图像，可以实现有效提高雷达与球机的联动精度，从而当通过雷达信号确定目标对象出现在警戒区域时，控制球机采集目标对象的清晰图像，从而准确地实现目标监控。
附图说明
图1为本申请一示例性实施例示出的一种实现雷达与球机联动的方法的应用场景示意图；
图2为本申请一示例性实施例示出的一种雷达与球机联动的方法的实施例流程图；
图3为球机与警戒区域中目标对象之间位置关系的示意图；
图4为虚拟地面的示意图；
图5为本申请一示例性实施例示出的另一种雷达与球机联动的方法的实施例流程图；
图6为标定场景的一种示例；
图7为载有标定参照物的车辆的设定路线的一种示例；
图8为本申请一示例性实施例示出的再一种雷达与球机联动的方法的实施例流程图；
图9为本申请雷达与球机联动的装置所在计算机设备的一种硬件结构图；
图10为本申请一示例性实施例示出的一种雷达与球机联动的装置的实施例框图；
图11为本申请一示例性实施例示出的一种标定系统的实施例框图；
图12为本申请一示例性实施例示出的一种联动系统的实施例框图；
图13为本申请一示例性实施例提供的计算机设备的硬件结构示意图。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。
在本申请使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
应当理解，尽管在本申请可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本申请范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。
请参见图1，为本申请一示例性实施例示出的一种实现雷达与球机联动的方法的应用场景示意图。如图1所示，针对同一警戒区域130，同时布设雷达110与球机120，需要说明的是，图1中所示例的雷达110与球机120各自相对于警戒区域130的布设位置仅仅作为示例，在实际应用中，还可以存在其他布设雷达110与球机120的方式，例如，可以将雷达110与球机120布设于同一位置上，本申请实施例对此并不作限制。
其中，雷达110内部的发射机(图1中并未示出)可向警戒区域130发射无线电波，雷达110内部的接收机(图1中并未示出)可接收散射回波，也即雷达信号，基于该雷达信号可以确定警戒区域130中是否侵入有目标对象。例如，如图1所示，警戒区域130侵入有目标对象140，此时，基于雷达110采集到的雷达信号可以获取到目标对象140的距离、速度、方位等信息，基于这些信息，即可确定目标对象140出现在警戒区域130中。
由于雷达信号并无法反映出目标对象140的直观特征，从而可以进一步利用球机120采集警戒区域130的视频图像，以通过该视频图像提取到目标对象140的直观特征，再进一步通过提取到的直观特征分析出目标对象140是否为可疑对象，例如，假设分析得出目标对象140为小鸟，则目标对象140并非为可疑对象，又例如，假设分析得出目标对象140为车辆或人，则目标对象140为可疑对象。
上述过程即可看作是雷达110与球机120联动以实现目标监控。为了尽可能保障雷达110与球机120之间的联动精度，提高目标监控的效率与准确率，本申请实施例提供一种雷达与球机联动的方法，其中，本申请实施例中的雷达可以是毫米波雷达。
如下，示出下述实施例对本申请实施例提供的雷达与球机联动的方法进行详细说明：
实施例一：
请参见图2，为本申请一示例性实施例示出的一种雷达与球机联动的方法的实施例流程图，该方法在上述图1所示应用场景的基础上，可以包括以下步骤：
步骤201：获取雷达采集目标对象的雷达信号。
以图1所示例的应用场景为例，在本申请实施例中，可以获取雷达110采集目标对象140的雷达信号。
步骤202：根据雷达信号确定目标对象是否出现在预设的警戒区域中，若是，则根据该雷达信号确定目标对象在雷达坐标系中的雷达坐标值。
在本申请实施例中，可以基于雷达信号在距离-多普勒维度上的频谱宽度以及雷达目标点的分布范围等信息，确定地面上的警戒区域中是否出现目标对象。具体是如何基于雷达信号在距离-多普勒维度上的频谱宽度以及雷达目标点的分布范围等信息，确定地面上的警戒区域中是否出现目标对象的，本领域技术人员可以参见现有技术中的相关描述，本申请对此不再详述。
当确定警戒区域中出现目标对象时，可以获取雷达信号对应的雷达坐标值，该雷达坐标值即为目标对象在雷达坐标系中的坐标值。在此说明，该雷达坐标系可以以雷达所在位置为坐标原点，以指向雷达右侧方向为X轴正方向，以指向雷达正前方方向为Y轴正方向。通过目标对象的雷达坐标值，可以直观地表示出目标对象与雷达之间的真实物理距离，例如，假设目标对象在雷达坐标系中的雷达坐标值为(1.16，7.55)，则表示该目标对象在上述X轴方向所对应的物理方位上，与雷达之间的真实物理距离为1.16m，该目标对象在上述Y轴方向所对应的物理方位上，与雷达之间的真实物理距离为7.55m。
步骤203：将雷达坐标值与预先确定的单应性矩阵进行设定运算，得到目标对象在球机笛卡尔坐标系中的平面坐标值。
在本申请实施例中，在确定目标对象在雷达坐标系中的雷达坐标值之后，将该雷达坐标值与预先确定的单应性矩阵进行设定运算，得到目标对象在球机笛卡尔坐标系中的平面坐标值，如下，对这一过程进行说明：
首先说明，本申请实施例中所描述的球机笛卡尔坐标系可以以球机在地面上的投影为坐标原点，以水平向右为X轴正方向，以垂直于X轴，指向正前方为Y轴正方向，例如，如图3中所示例的坐标系，为球机笛卡尔坐标系的一种示例。在本申请实施例中，将目标对象在球机笛卡尔坐标系中的坐标值称为平面坐标值。
单应性被定义为从一个平面到另一个平面的投影映射，本申请实施例中利用单应性矩阵，将雷达坐标值映射至球机笛卡尔坐标系，得到目标对象在球机笛卡尔坐标系下的平面坐标值，具体的，可以将雷达坐标值与单应性矩阵按照如下公式(一)进行设定运算，得到目标对象在球机笛卡尔坐标系下的平面坐标值：
Figure BDA0001823282340000121
在上述公式(一)中，
Figure BDA0001823282340000122
即表示单应性矩阵，(x'，y')表示平面坐标值，(x，y)表示雷达坐标值。
在本申请实施例中，可以采用标定方式获取上述单应性矩阵，获取该单应性矩阵的具体过程，还请参见下述实施例二中的详细描述，在此先不做详述。
步骤204：根据平面坐标值计算出球机的目标PTZ坐标值。
首先说明，对于球机而言，P(Pan，简称P)表示球机的水平转动角度，T(Tilt，简称T)表示球机的垂直转动角度，Z(Zoom，简称Z)表示球机的观测倍率。
首先，对根据平面坐标值计算出球机的目标PT坐标值的过程进行描述：
如图3所示，为球机与警戒区域中目标对象之间位置关系的示意图，在图3中，假设球机的安装高度为h，球机对目标对象A的观测方位角为pan，观测俯仰角为tilt，那么，通过图3的示例，可以得到如下公式(二)
Figure BDA0001823282340000131
Figure BDA0001823282340000132
在上述公式(二)中，x表示目标对象A在球机笛卡尔坐标系下的X轴坐标值，y表示目标对象A在球机笛卡尔坐标系下的Y轴坐标值。在本申请实施例中，为了描述方便，将公式(二)称为第一设定算法。
需要说明的是，图3中所示例的h可以为设定的球机高度值，也即假设的球机高度值，该设定的球机高度值并不一定是球机的真实高度值，如此设置的原因请参见下述描述，在此先不做详述。
在本说明书实施例中，通过步骤203获取到目标对象在球机笛卡尔坐标系中的平面坐标值之后，可以将该平面坐标值代入上述公式(二)，即可求解出球机的目标PT坐标值。
其次，对根据平面坐标值计算出球机的目标Z坐标值，即观测倍率的过程进行描述：
首先说明，在本步骤中，将待求解的目标Z坐标值，即观测倍率称为最佳观测倍率，这里所说的“最佳”是指，球机在当前距离(球机与目标对象之间的距离)下，按照该最佳观测倍率，可以拍摄到较为清楚且尺寸大小满足预期的目标对象。由先知经验可知，球机的最佳观测倍率，和球机与目标对象之间的距离成正相关关系，据此，可以设定一个用一次函数表示的数学模型，以表示观测倍率，和球机与目标对象之间距离成正相关关系，例如，该数学模型如下公式(三)所示：
Z＝k*R+b 公式(三)
在上述公式(三)中，Z表示球机的最佳观测倍率，R表示球机与目标对象之间的距离(如图3所示)，k与b则为已知常数(至于得到k与b的过程，可以参见下述实施例三中的描述，在此先不作详述)。在本申请实施例中，为了描述方便，可以将上述公式(三)称为第二设定算法。
基于上述公式(三)，在本申请实施例中，则可以根据平面坐标值中的X轴坐标值与设定的球机高度值，计算出球机与目标对象之间的距离，将该距离代入上述公式(三)，即可求解出球机的最佳观测倍率Z，也即目标Z坐标值。
步骤205：根据目标PTZ坐标值与球机的当前PTZ坐标值，控制球机由当前状态调整至指定状态，并在球机调整至指定状态时，控制球机采集目标对象的视频图像。
在本说明书实施例中，根据步骤204中确定出的球机的目标PTZ坐标值与球机的当前PTZ坐标值，调整球机的姿态与观测倍率，将球机由当前状态调整至该目标PTZ坐标值对应的状态下，为了描述方便，将该状态称为指定状态，并在球机调整至指定状态时，控制球机采集目标对象的视频图像。
由上述实施例可见，通过获取雷达采集目标对象的雷达信号，根据该雷达信号确定目标对象是否出现在预设的警戒区域中，若是，根据该雷达信号确定目标对象在雷达坐标系中的雷达坐标值，将该雷达坐标值与预先确定的单应性矩阵进行设定运算，得到目标对象在球机笛卡尔坐标系中的平面坐标值，根据平面坐标值计算出球机的目标PTZ坐标值，根据该目标PTZ坐标值与球机的当前PTZ坐标值控制球机由当前状态调整至指定状态，并在球机调整至指定状态时，控制球机采集目标对象的视频图像，可以尽可能地保障雷达与球机的联动精度，从而当通过雷达信号确定目标对象出现在警戒区域时，控制球机采集目标对象的清晰图像，从而准确地实现目标监控。
此外，结合图4所示例的虚拟地面示意图，对前述描述中提到的图3中所示例的h可以为假设的球机高度值的原因进行说明：在图4中，假设平面O’为假设的球机所在平面，由几何关系可知，球机对于目标对象A与目标对象A’而言，具体相同的PT坐标值，也即，不论h取值如何，都不会影响球机的PT坐标值，而本申请实施例中最终的标定结果也是球机的PT坐标值，并非平面坐标值，从而，在本申请实施例中，图3中所示例的h可以为假设的球机高度值。
实施例二：
请参见图5，为本申请一示例性实施例示出的另一种雷达与球机联动的方法的实施例流程图，用于预先标定出将雷达坐标值转换为平面坐标值的单应性矩阵，该方法在上述图2所示方法的基础上，可以包括以下步骤：
步骤501：获取至少一组标定参数，每一组标定参数包括N个坐标值对，每一坐标值对包括标定参照物在雷达坐标系中的雷达坐标值和标定参照物在球机笛卡尔坐标系中的平面坐标值。
步骤502：基于至少一组标定参数求解出一个用于将雷达坐标值转换为平面坐标值的单应性矩阵。
如下，对上述步骤501至步骤502进行描述：
在本申请实施例中，可以获取至少一组标定参数，每一组标定参数包括N个坐标值对，每一坐标值对包括标定参照物在雷达坐标系中的雷达坐标值与标定参照物在球机笛卡尔坐标系中的平面坐标值，也即，每一组标定参数包括N个设定点的雷达坐标值与平面坐标值。
结合图6所示例的标定场景，以获取一组标定参数为例，对标定参数的获取方式进行说明：
如图6所示，可以借助角反射器等设备实现一个较为明显的标定参照物150，在一实施例中，可以将该标定参照物150置于一个可移动物体，例如车辆160上，之后，控制该车辆160载有该标定参照物在警戒区域130中按照设定路线(图6中未示出)进行移动，在标定参照物150移动的过程中，控制球机120实时采集警戒区域130的视频图像，并由跟踪器(图6中未示出)跟踪标定参照物150在视频图像中的位置，并基于该位置控制球机进行转动，以使标定参照物150在视频图像中位于指定位置上，例如位于视频图像的中心位置上，当跟踪器检测到标定参照物150在视频图像中位于指定位置时，可以记录下球机120当前的PTZ坐标值、雷达110当前采集到的雷达信号对应的雷达坐标值，后续，则可以利用上述公式(二)，计算出平面坐标值，将该平面坐标值与该雷达坐标值作为一个坐标值对。
基于上述过程，则可以获取到多个坐标值对，该些坐标值对即组成一组标定参数，相应的，可以控制车辆160按照不同的设定路线，在警戒区域130中多次移动，每次移动过程中即执行上述过程，从而可以获取到多组标定参数。需要说明的是，上述车辆160的设定路线可以不为一条直线，且尽量均匀的分布在警戒区域130中，例如，如图7所示，为载有标定参照物的车辆的设定路线的一种示例。
后续，以N为4为例，可以在标定参数中选取4个坐标值对，首先说明，在本申请实施例中，所选取的N个坐标值对中的N个雷达坐标值分别对应的坐标点在雷达坐标系中不共线，并且，该N个坐标值对中的N个平面坐标值分别对应的坐标点在球机笛卡尔坐标系中也不共线。
如下，描述基于一组标定参数，求解出一个用于将雷达坐标值映射为平面坐标值的单应性矩阵的具体过程：
首先说明，在上述实施例一所示例的单应性矩阵中，另h33＝1，那么该单应性矩阵则有8个自由度，则至少需要4对特征点才可求解出该单应性矩阵，那么，上述N可以为不小于4的自然数。以N＝4为例，假设得到的4个目标点在雷达平面坐标系下的雷达坐标值分别为(x1,y1)、(x2,y2)、(x3,y3)、(x4,y4)，并假设该4个目标点在球机笛卡尔坐标系下的平面坐标值分别为(x1',y1')、(x2',y2')、(x3',y3')、(x4',y4')，基于该假设，为了求解得到单应性矩阵，可以写出如下A*x＝B形式的齐次方程组：
Figure BDA0001823282340000161
齐次方程组
在上述齐次方程组中，系数矩阵是由N对坐标值对中的坐标值按照既定方式组合而成，待求解的坐标转换系数矩阵则为待求解的单应性矩阵中的各个元素组成，那么，通过对上述齐次方程组进行求解，即可得到待求解的坐标转换系数矩阵，也即单应性矩阵中的各个元素。
另外，在求解上述齐次方程组的过程中，可以用到下述公式(四)与公式(五)，本领域技术人员可以通过上述实施例一中的公式(一)，结合数学概念，得到该公式(四)与公式(五)：
Figure BDA0001823282340000171
Figure BDA0001823282340000172
通过上述描述可知，基于一组标定参数，即可求解出一个坐标转换系数矩阵，那么，基于至少一组标定参数，则可求解出至少一个坐标转换系数矩阵，此时，可以在求解出的至少一个坐标转换系数矩阵中选取其中一个作为本申请实施例中参与运算的单应性矩阵，例如，可以通过随机采样一致性算法，在求解出的至少一个单应性矩阵中选取其中一个。
本领域技术人员可以理解的是，上述描述的通过随机采样一致性算法，在求解出的至少一个单应性矩阵中选取其中一个仅仅作为举例，在实际应用中，还可以存在其他算法，本申请对此并不作限制。
由上述实施例可见，通过获取至少一组包括N个坐标值对的标定参数，针对每一组标定参数进行求解，得到一个单应性矩阵，后续，在求解得到的至少一个单应性矩阵中选取其中一个单应性矩阵作为本申请中参与运算的单应性矩阵，由于在求解单应性矩阵的过程中，仅需涉及较为简单的矩阵求解算法，从而计算得到单应性矩阵的算法复杂性较低。
实施例三：
请参见图8，为本申请一示例性实施例示出的再一种雷达与球机联动的方法的实施例流程图，用于预先标定出求解球机的最佳观测倍率，也即Z坐标值的第二设定算法，该方法在上述图2与图5所示方法的基础上，可以包括以下步骤：
步骤801：获取至少两组计算参数，每一组计算参数包括球机与目标对象之间的距离，和球机的最佳观测倍率。
步骤802：基于至少两组计算参数求解出一个用于根据球机与目标对象之间的距离，计算出球机的最佳观测倍率的第二设定算法。
如下，对上述步骤801至步骤802进行描述：
在上述所描述的获取标定参数的过程中，当检测到标定参照物150在视频图像中位于指定位置时，根据标定参照物在视频图像中的尺寸调整球机的观测倍率，以使标定参照物在视频图像中的尺寸为预设尺寸，当检测到标定参照物在视频图像中的尺寸为预设尺寸时，记录下球机当前的观测倍率，将该观测倍率作为最佳观测倍率，并计算出球机与目标对象之间的当前距离，将该最佳观测倍率与当前距离作为一组计算参数。
结合上述所描述的获取标定参数的过程可知，可以获取到多组计算参数，后续，任选两组计算参数，将球机的最佳观测倍率作为因变量，将球机与目标对象之间的距离作为自变量带入上述公式(三)中，以求解一次函数的形式进行求解，即可求解出一个一次函数。进一步，从求解出的多个一次函数中选取其中一个作为本申请实施例中的第二设定算法即可。
由上述实施例可见，通过获取至少两组包括球机与目标对象之间的距离，和球机在该距离下的最佳观测倍率的计算参数，基于该至少两组计算参数可求解出一个用于根据球机与目标对象之间的距离，计算出球机的最佳观测倍率的第二设定算法。
与前述雷达与球机联动的方法的实施例相对应，本申请还提供了雷达与球机联动的装置的实施例。
本申请雷达与球机联动的装置的实施例可以应用在计算机设备上。装置实施例可以通过软件实现，也可以通过硬件或者软硬件结合的方式实现。以软件实现为例，作为一个逻辑意义上的装置，是通过其所在计算机设备的处理器将非易失性存储器中对应的计算机程序指令读取到内存中运行形成的。从硬件层面而言，如图9所示，为本申请雷达与球机联动的装置所在计算机设备的一种硬件结构图，除了图9所示的处理器91、内存92、网络接口93、以及非易失性存储器94之外，实施例中装置所在的计算机设备通常根据其的实际功能，还可以包括其他硬件，对此不再赘述。
请参考图10，为本申请一示例性实施例示出的一种雷达与球机联动的装置的实施例框图，该装置包括：雷达信号获取模块1001、第一确定模块1002、第二确定模块1003、第一计算模块1004、第二计算模块1005，以及球机控制模块1006。
其中，雷达信号获取模块1001，用于获取雷达采集目标对象的雷达信号；
第一确定模块1002，用于根据所述雷达信号确定所述目标对象是否出现在预设的警戒区域中；
第二确定模块1003，用于根据所述雷达信号确定所述目标对象在雷达坐标系中的雷达坐标值；
第一计算模块1004，用于将所述雷达坐标值与预先确定的单应性矩阵进行设定运算，得到目标对象在球机笛卡尔坐标系中的平面坐标值；
第二计算模块1005，用于根据所述平面坐标值计算出球机的目标PTZ坐标值；
球机控制模块1006，用于根据所述目标PTZ坐标值与所述球机的当前PTZ坐标值，控制所述球机由当前状态调整至指定状态，并在所述球机调整至指定状态时，控制所述球机采集所述目标对象的视频图像。
在一实施例中，所述装置还包括(图10中未示出)：
第一参数获取模块，用于获取至少一组标定参数，每一组所述标定参数包括N个坐标值对，每一所述坐标值对包括标定参照物在雷达坐标系中的雷达坐标值和所述标定参照物在球机笛卡尔坐标系中的平面坐标值；
其中，所述N为不小于4的自然数，所述N个坐标值对中的N个雷达坐标值分别对应的坐标点在所述雷达坐标系中不共线，且所述N个坐标值对中的N个平面坐标值分别对应的坐标点在所述球机笛卡尔坐标系中不共线；
第一求解模块，用于基于所述至少一组标定参数求解出一个用于将雷达坐标值转换为平面坐标值的单应性矩阵。
在一实施例中，所述第一参数获取模块包括(图10中未示出)：
移动子模块，用于控制所述标定参照物在所述警戒区域中沿设定路线移动；
控制子模块，用于在所述标定参照物移动过程中，控制所述球机实时采集所述警戒区域的视频图像，并根据所述标定参照物在所述视频图像中的位置控制所述球机转动；
第一记录子模块，用于当检测到所述标定参照物在所述视频图像中位于指定位置时，记录下所述球机当前的PT坐标值，与所述雷达当前采集到的雷达信号对应的雷达坐标值；
坐标值对计算子模块，用于针对同一时刻记录的PT坐标值与雷达坐标值，根据所述PT坐标值计算出平面坐标值，将计算出的平面坐标值与所述雷达坐标值作为一个坐标值对。
在一实施例中，所述第一求解模块包括(图10中未示出)：
矩阵求解子模块，用于针对所述至少一组标定参数中的任一组标定参数，基于所述标定参数与待求解的坐标转换系数矩阵组成齐次方程组，以求解齐次方程组的形式求解出所述待求解的坐标转换系数矩阵；
第一选取子模块，用于在所求解出的至少一个坐标转换系数矩阵中，选取一个坐标转换系数矩阵作为用于将雷达坐标值映射为平面坐标值的单应性矩阵。
在一实施例中，所述第二计算模块包括(图10中未示出)：
转化子模块，用于利用第一设定算法，将所述平面坐标值转化为所述球机的PT坐标值；
第一距离计算子模块，用于根据所述平面坐标值中的X轴坐标值与设定的球机高度值计算出所述球机与所述目标对象之间的距离；
Z坐标值计算子模块，用于利用第二设定算法与所述距离，计算出所述球机的Z坐标值。
在一实施例中，所述装置还包括(图10中未示出)：
第二参数获取模块，用于获取至少两组计算参数，每一组所述计算参数包括球机与目标对象之间的距离、所述球机的最佳观测倍率；
第二求解模块，用于基于所述至少两组计算参数求解出一个用于根据球机与目标对象之间的距离，计算出球机的最佳观测倍率的第二设定算法。
在一实施例中，所述第二参数获取模块包括(图10中未示出)：
倍率调整子模块，用于当检测到所述标定参照物在所述视频图像中位于指定位置时，根据所述标定参照物在所述视频图像中的尺寸调整所述球机的观测倍率，以使所述标定参照物在所述视频图像中的尺寸为预设尺寸；
第二记录子模块，用于当检测到所述标定参照物在所述视频图像中的尺寸为预设尺寸时，将所述球机当前的观测倍率作为最佳观测倍率，并记录下所述最佳观测倍率；
第二距离计算子模块，用于计算出所述球机与所述目标对象之间的当前距离；
计算参数确定子模块，用于将所述最佳观测倍率与所述当前距离作为一组计算参数。
在一实施例中，所述第二求解模块包括(图10中未示出)：函数求解子模块，用于针对所述至少两组计算参数中的任两组计算参数，将球机的最佳观测倍率作为因变量，将球机与目标对象之间的距离作为自变量，以求解一次函数的形式求解出一个一次函数；
第二选取子模块，用于在所求解出的至少一个一次函数中，选取一个一次函数作为用于根据球机与目标对象之间的距离，计算出球机的最佳观测倍率的第二设定算法。
上述装置中各个模块的功能和作用的实现过程具体详见上述方法中对应步骤的实现过程，在此不再赘述。
与前述雷达与球机联动的方法的实施例相对应，本申请还提供了一种标定系统，请参见图11，为本申请一示例性实施例示出的一种标定系统的实施例框图，如图11所示，该标定系统包括：雷达1101、球机1102、标定参照物1103以及标定控制器1104；其中，标定参照物1103位于所述雷达1101和球机1102公共的警戒区域(图11中未示出)内，且雷达1101、球机1102以及标定参照物1103分别与标定控制器1104通信连接，标定控制器1104可以对雷达1101和球机1102进行同步控制，以便同步获得雷达1101和球机1102的采集数据，标定控制器1104可以位于球机1102中，也可以位于其他外部电子设备中。
在图11所示例的标定系统中，标定参照物1103用于，在警戒区域中沿设定路线移动；
雷达1101用于，在标定参照物1103移动过程中，采集标定参照物1103的雷达信号；
球机1102用于，在标定参照物1103移动过程中，采集警戒区域的视频图像；
标定控制器1104用于，获取至少一组标定参数，每一组所述标定参数包括N个坐标值对，每一所述坐标值对包括标定参照物1103在雷达坐标系中的雷达坐标值和标定参照物1103在球机笛卡尔坐标系中的平面坐标值；基于所述至少一组标定参数求解出一个用于将雷达坐标值转换为平面坐标值的单应性矩阵；
其中，所述N为不小于4的自然数，所述N个坐标值对中的N个雷达坐标值分别对应的坐标点在所述雷达坐标系中不共线，且所述N个坐标值对中的N个平面坐标值分别对应的坐标点在所述球机笛卡尔坐标系中不共线。
在一实施例中，所述标定控制器1104具体用于：
控制标定参照物1103在警戒区域中沿设定路线移动；
在标定参照物1103移动过程中，控制球机1102实时采集警戒区域的视频图像，并根据标定参照物1103在视频图像中的位置控制球机1102转动；
当检测到标定参照物1103在视频图像中位于指定位置时，记录下球机1102当前的PT坐标值，与雷达1101当前采集到的雷达信号对应的雷达坐标值；
针对同一时刻记录的PT坐标值与雷达坐标值，根据PT坐标值计算出平面坐标值，将计算出的平面坐标值与雷达坐标值作为一个坐标值对。
与前述雷达与球机联动的方法的实施例相对应，本申请还提供了一种联动系统，请参见图12，为本申请一示例性实施例示出的一种联动系统的实施例框图，如图12所示，该联动系统包括：雷达1201、球机1202以及联动控制器1203；其中，雷达1201、球机1202分别与联动控制器1203通信连接，联动控制器1203可以对雷达1201和球机1202进行同步控制，以便同步获得雷达1201和球机1202的采集数据。联动控制器1203可以位于球机1202中，也可以位于其他外部电子设备中。
在图12所示例的联动系统中，雷达1201用于，采集目标对象的雷达信号；
球机1202用于，采集所述目标对象的视频图像；
联动控制器1203用于，根据所述雷达信号确定所述目标对象是否出现在预设的警戒区域中，若所述目标对象出现在所述警戒区域中，则根据所述雷达信号确定所述目标对象在雷达坐标系中的雷达坐标值；将所述雷达坐标值与预先确定的单应性矩阵进行设定运算，得到所述目标对象在球机笛卡尔坐标系中的平面坐标值；根据所述平面坐标值计算出球机的目标PTZ坐标值；根据所述目标PTZ坐标值和所述球机的当前PTZ坐标值，控制所述球机1202由当前状态调整至指定状态，并在所述球机1202调整至指定状态时，控制所述球机1202采集所述目标对象的视频图像。
请继续参见图13，本申请还提供一种计算机设备，包括处理器1301、通信接口1302、存储器1303，以及通信总线1304。
其中，处理器1301、通信接口1302、存储器1303通过通信总线1304进行相互间的通信；
存储器1303，用于存放计算机程序；
处理器1301，用于执行存储器1303上所存放的计算机程序，处理器1301执行所述计算机程序时实现本申请提供的任一雷达与球机联动的方法的步骤。
本申请还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现本申请提供的任一雷达与球机联动的方法的步骤。
对于装置实施例而言，由于其基本对应于方法实施例，所以相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本申请方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。
以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请保护的范围之内。

Claims (14)

1.一种雷达与球机联动的方法，其特征在于，所述方法包括：
获取雷达采集目标对象的雷达信号；
根据所述雷达信号确定所述目标对象是否出现在预设的警戒区域中，若所述目标对象出现在所述警戒区域中，则根据所述雷达信号确定所述目标对象在雷达坐标系中的雷达坐标值；
将所述雷达坐标值与预先确定的单应性矩阵进行设定运算，得到所述目标对象在球机笛卡尔坐标系中的平面坐标值；
根据所述平面坐标值计算出球机的目标PTZ坐标值；
根据所述目标PTZ坐标值和所述球机的当前PTZ坐标值，控制所述球机由当前状态调整至指定状态，并在所述球机调整至指定状态时，控制所述球机采集所述目标对象的视频图像。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述单应性矩阵通过以下方式确定：
获取至少一组标定参数，每一组所述标定参数包括N个坐标值对，每一所述坐标值对包括标定参照物在雷达坐标系中的雷达坐标值和所述标定参照物在球机笛卡尔坐标系中的平面坐标值；
其中，所述N为不小于4的自然数，所述N个坐标值对中的N个雷达坐标值分别对应的坐标点在所述雷达坐标系中不共线，且所述N个坐标值对中的N个平面坐标值分别对应的坐标点在所述球机笛卡尔坐标系中不共线；
基于所述至少一组标定参数求解出一个用于将雷达坐标值转换为平面坐标值的单应性矩阵。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述标定参数通过以下方式获取：
控制所述标定参照物在所述警戒区域中沿设定路线移动；
在所述标定参照物移动过程中，控制所述球机实时采集所述警戒区域的视频图像，并根据所述标定参照物在所述视频图像中的位置控制所述球机转动；
当检测到所述标定参照物在所述视频图像中位于指定位置时，记录下所述球机当前的PT坐标值，与所述雷达当前采集到的雷达信号对应的雷达坐标值；
针对同一时刻记录的PT坐标值与雷达坐标值，根据所述PT坐标值计算出平面坐标值，将计算出的平面坐标值与所述雷达坐标值作为一个坐标值对。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于所述至少一组标定参数求解出一个用于将雷达坐标值映射为平面坐标值的单应性矩阵，包括：
针对所述至少一组标定参数中的任一组标定参数，基于所述标定参数与待求解的坐标转换系数矩阵组成齐次方程组，以求解齐次方程组的形式求解出所述待求解的坐标转换系数矩阵；
在所求解出的至少一个坐标转换系数矩阵中，选取一个坐标转换系数矩阵作为用于将雷达坐标值映射为平面坐标值的单应性矩阵。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述平面坐标值计算出球机的PTZ坐标值，包括：
利用第一设定算法，将所述平面坐标值转化为所述球机的PT坐标值；
根据所述平面坐标值中的X轴坐标值与设定的球机高度值计算出所述球机与所述目标对象之间的距离；
利用第二设定算法与所述距离，计算出所述球机的Z坐标值。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述第二设定算法通过以下方式确定：
获取至少两组计算参数，每一组所述计算参数包括球机与目标对象之间的距离、所述球机的最佳观测倍率；
基于所述至少两组计算参数求解出一个用于根据球机与目标对象之间的距离，计算出球机的最佳观测倍率的第二设定算法。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述计算参数通过以下方式获取：
当检测到所述标定参照物在所述视频图像中位于指定位置时，根据所述标定参照物在所述视频图像中的尺寸调整所述球机的观测倍率，以使所述标定参照物在所述视频图像中的尺寸为预设尺寸；
当检测到所述标定参照物在所述视频图像中的尺寸为预设尺寸时，将所述球机当前的观测倍率作为最佳观测倍率，并记录下所述最佳观测倍率；
计算出所述球机与所述目标对象之间的当前距离；
将所述最佳观测倍率与所述当前距离作为一组计算参数。
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述基于所述至少两组计算参数求解出一个用于根据球机与目标对象之间的距离，计算出球机的最佳观测倍率的第二设定算法，包括：
针对所述至少两组计算参数中的任两组计算参数，将球机的最佳观测倍率作为因变量，将球机与目标对象之间的距离作为自变量，以求解一次函数的形式求解出一个一次函数；
在所求解出的至少一个一次函数中，选取一个一次函数作为用于根据球机与目标对象之间的距离，计算出球机的最佳观测倍率的第二设定算法。
9.一种雷达与球机联动的装置，其特征在于，所述装置包括：
雷达信号获取模块，用于获取雷达采集目标对象的雷达信号；
第一确定模块，用于根据所述雷达信号确定所述目标对象是否出现在预设的警戒区域中；
第二确定模块，用于根据所述雷达信号确定所述目标对象在雷达坐标系中的雷达坐标值；
第一计算模块，用于将所述雷达坐标值与预先确定的单应性矩阵进行设定运算，得到目标对象在球机笛卡尔坐标系中的平面坐标值；
第二计算模块，用于根据所述平面坐标值计算出球机的目标PTZ坐标值；
球机控制模块，用于根据所述目标PTZ坐标值和所述球机的当前PTZ坐标值，控制所述球机由当前状态调整至指定状态，并在所述球机调整至指定状态时，控制所述球机采集所述目标对象的视频图像。
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
第一参数获取模块，用于获取至少一组标定参数，每一组所述标定参数包括N个坐标值对，每一所述坐标值对包括标定参照物在雷达坐标系中的雷达坐标值和所述标定参照物在球机笛卡尔坐标系中的平面坐标值；
其中，所述N为不小于4的自然数，所述N个坐标值对中的N个雷达坐标值分别对应的坐标点在所述雷达坐标系中不共线，且所述N个坐标值对中的N个平面坐标值分别对应的坐标点在所述球机笛卡尔坐标系中不共线；
第一求解模块，用于基于所述至少一组标定参数求解出一个用于将雷达坐标值转换为平面坐标值的单应性矩阵。
11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述第一参数获取模块包括：
移动子模块，用于控制所述标定参照物在所述警戒区域中沿设定路线移动；
控制子模块，用于在所述标定参照物移动过程中，控制所述球机实时采集所述警戒区域的视频图像，并根据所述标定参照物在所述视频图像中的位置控制所述球机转动；
第一记录子模块，用于当检测到所述标定参照物在所述视频图像中位于指定位置时，记录下所述球机当前的PT坐标值，与所述雷达当前采集到的雷达信号对应的雷达坐标值；
坐标值对计算子模块，用于针对同一时刻记录的PT坐标值与雷达坐标值，根据所述PT坐标值计算出平面坐标值，将计算出的平面坐标值与所述雷达坐标值作为一个坐标值对。
12.一种标定系统，其特征在于，包括：雷达、球机、标定参照物以及标定控制器；其中，所述标定参照物位于所述雷达和所述球机公共的警戒区域内，所述雷达、所述球机以及所述标定参照物分别与所述标定控制器通信连接；
所述标定参照物用于，在所述警戒区域中沿设定路线移动；
所述雷达用于，在所述标定参照物移动过程中，采集所述标定参照物的雷达信号；
所述球机用于，在所述标定参照物移动过程中，采集所述警戒区域的视频图像；
所述标定控制器用于，获取至少一组标定参数，每一组所述标定参数包括N个坐标值对，每一所述坐标值对包括标定参照物在雷达坐标系中的雷达坐标值和所述标定参照物在球机笛卡尔坐标系中的平面坐标值；基于所述至少一组标定参数求解出一个用于将雷达坐标值转换为平面坐标值的单应性矩阵；其中，所述N为不小于4的自然数，所述N个坐标值对中的N个雷达坐标值分别对应的坐标点在所述雷达坐标系中不共线，且所述N个坐标值对中的N个平面坐标值分别对应的坐标点在所述球机笛卡尔坐标系中不共线。
13.根据权利要求12所述的标定系统，其特征在于，所述标定控制器具体用于：
控制所述标定参照物在所述警戒区域中沿设定路线移动；
在所述标定参照物移动过程中，控制所述球机实时采集所述警戒区域的视频图像，并根据所述标定参照物在所述视频图像中的位置控制所述球机转动；
当检测到所述标定参照物在所述视频图像中位于指定位置时，记录下所述球机当前的PT坐标值，与所述雷达当前采集到的雷达信号对应的雷达坐标值；
针对同一时刻记录的PT坐标值与雷达坐标值，根据所述PT坐标值计算出平面坐标值，将计算出的平面坐标值与所述雷达坐标值作为一个坐标值对。
14.一种联动系统，其特征在于，包括雷达、球机以及联动控制器；其中，所述球机和所述雷达分别与所述联动控制器通信连接；
所述雷达用于，采集目标对象的雷达信号；
所述球机用于，采集所述目标对象的视频图像；
所述联动控制器用于，根据所述雷达信号确定所述目标对象是否出现在预设的警戒区域中，若所述目标对象出现在所述警戒区域中，则根据所述雷达信号确定所述目标对象在雷达坐标系中的雷达坐标值；将所述雷达坐标值与预先确定的单应性矩阵进行设定运算，得到所述目标对象在球机笛卡尔坐标系中的平面坐标值；根据所述平面坐标值计算出球机的目标PTZ坐标值；根据所述目标PTZ坐标值和所述球机的当前PTZ坐标值，控制所述球机由当前状态调整至指定状态，并在所述球机调整至指定状态时，控制所述球机采集所述目标对象的视频图像。
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Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112017250A (zh) * 2020-08-31 2020-12-01 杭州海康威视数字技术股份有限公司 标定参数确定方法、装置、雷视设备和雷球接力系统
CN112102620A (zh) * 2020-11-09 2020-12-18 南京慧尔视智能科技有限公司 一种雷达与球机联动的监测方法
WO2021018115A1 (zh) * 2019-07-30 2021-02-04 杭州海康威视数字技术股份有限公司 一种目标跟踪监控展示方法、装置、电子设备及存储介质
CN112394347A (zh) * 2020-11-18 2021-02-23 杭州海康威视数字技术股份有限公司 一种目标检测方法、装置及设备
CN112489438A (zh) * 2020-11-19 2021-03-12 公安部第三研究所 实现移动目标数据标定的雷达与球机联动系统及其方法
CN112986929A (zh) * 2019-12-02 2021-06-18 杭州海康威视数字技术股份有限公司 联动监控的装置、方法及存储介质
CN113064157A (zh) * 2021-06-01 2021-07-02 北京高普乐光电科技股份公司 雷达和光电联动的预警方法、装置及系统
CN113759366A (zh) * 2020-06-02 2021-12-07 杭州海康威视数字技术股份有限公司 目标检测方法及装置
CN114500840A (zh) * 2022-01-25 2022-05-13 中科蓝卓(北京)信息科技有限公司 一种基于雷达信号的视频视角控制方法
CN114630040A (zh) * 2020-12-10 2022-06-14 中国人民解放军陆军工程大学 一种用于激光雷达与球机联动的自适应跟踪系统及方法
CN117031463A (zh) * 2023-10-09 2023-11-10 安徽隼波科技有限公司 一种雷达视频协同的区域入侵目标跟踪方法

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102253381A (zh) * 2011-04-20 2011-11-23 上海交通大学 用于机场跑道的异物自动检测系统及其检测方法
CN103837869A (zh) * 2014-02-26 2014-06-04 北京工业大学 基于向量关系的单线激光雷达和ccd相机标定方法
CN104637059A (zh) * 2015-02-09 2015-05-20 吉林大学 基于毫米波雷达和机器视觉的夜间前方车辆检测方法
CN106447680A (zh) * 2016-11-23 2017-02-22 湖南华诺星空电子技术有限公司 动态背景环境下雷达与视觉融合的目标检测与跟踪方法
CN106600872A (zh) * 2017-01-10 2017-04-26 秦皇岛博微智能科技有限公司 一种雷达视频联动智能周界安全防范系统
CN106657921A (zh) * 2017-01-10 2017-05-10 秦皇岛博微智能科技有限公司 一种便携式雷达周界安防系统
CN207611142U (zh) * 2017-12-13 2018-07-13 湖南安隆软件有限公司 一种利用雷达定位控制高速球机主动跟踪的系统装置
CN108449574A (zh) * 2018-03-15 2018-08-24 南京慧尔视防务科技有限公司 一种基于微波的安防检测方法及系统
CN108564630A (zh) * 2018-05-02 2018-09-21 吉林大学 基于激光雷达和相机摄像头融合的标定装置及其标定方法

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102253381A (zh) * 2011-04-20 2011-11-23 上海交通大学 用于机场跑道的异物自动检测系统及其检测方法
CN103837869A (zh) * 2014-02-26 2014-06-04 北京工业大学 基于向量关系的单线激光雷达和ccd相机标定方法
CN104637059A (zh) * 2015-02-09 2015-05-20 吉林大学 基于毫米波雷达和机器视觉的夜间前方车辆检测方法
CN106447680A (zh) * 2016-11-23 2017-02-22 湖南华诺星空电子技术有限公司 动态背景环境下雷达与视觉融合的目标检测与跟踪方法
CN106600872A (zh) * 2017-01-10 2017-04-26 秦皇岛博微智能科技有限公司 一种雷达视频联动智能周界安全防范系统
CN106657921A (zh) * 2017-01-10 2017-05-10 秦皇岛博微智能科技有限公司 一种便携式雷达周界安防系统
CN207611142U (zh) * 2017-12-13 2018-07-13 湖南安隆软件有限公司 一种利用雷达定位控制高速球机主动跟踪的系统装置
CN108449574A (zh) * 2018-03-15 2018-08-24 南京慧尔视防务科技有限公司 一种基于微波的安防检测方法及系统
CN108564630A (zh) * 2018-05-02 2018-09-21 吉林大学 基于激光雷达和相机摄像头融合的标定装置及其标定方法

Cited By (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021018115A1 (zh) * 2019-07-30 2021-02-04 杭州海康威视数字技术股份有限公司 一种目标跟踪监控展示方法、装置、电子设备及存储介质
CN112986929A (zh) * 2019-12-02 2021-06-18 杭州海康威视数字技术股份有限公司 联动监控的装置、方法及存储介质
CN112986929B (zh) * 2019-12-02 2024-03-29 杭州海康威视数字技术股份有限公司 联动监控的装置、方法及存储介质
CN113759366B (zh) * 2020-06-02 2024-06-04 杭州海康威视数字技术股份有限公司 目标检测方法及装置
CN113759366A (zh) * 2020-06-02 2021-12-07 杭州海康威视数字技术股份有限公司 目标检测方法及装置
CN112017250B (zh) * 2020-08-31 2023-07-25 杭州海康威视数字技术股份有限公司 标定参数确定方法、装置、雷视设备和雷球接力系统
CN112017250A (zh) * 2020-08-31 2020-12-01 杭州海康威视数字技术股份有限公司 标定参数确定方法、装置、雷视设备和雷球接力系统
CN112102620A (zh) * 2020-11-09 2020-12-18 南京慧尔视智能科技有限公司 一种雷达与球机联动的监测方法
CN112394347A (zh) * 2020-11-18 2021-02-23 杭州海康威视数字技术股份有限公司 一种目标检测方法、装置及设备
CN112489438A (zh) * 2020-11-19 2021-03-12 公安部第三研究所 实现移动目标数据标定的雷达与球机联动系统及其方法
CN114630040A (zh) * 2020-12-10 2022-06-14 中国人民解放军陆军工程大学 一种用于激光雷达与球机联动的自适应跟踪系统及方法
CN114630040B (zh) * 2020-12-10 2023-07-14 中国人民解放军陆军工程大学 一种用于激光雷达与球机联动的自适应跟踪系统及方法
CN113064157B (zh) * 2021-06-01 2022-05-27 北京高普乐光电科技股份公司 雷达和光电联动的预警方法、装置及系统
CN113064157A (zh) * 2021-06-01 2021-07-02 北京高普乐光电科技股份公司 雷达和光电联动的预警方法、装置及系统
CN114500840A (zh) * 2022-01-25 2022-05-13 中科蓝卓(北京)信息科技有限公司 一种基于雷达信号的视频视角控制方法
CN117031463A (zh) * 2023-10-09 2023-11-10 安徽隼波科技有限公司 一种雷达视频协同的区域入侵目标跟踪方法
CN117031463B (zh) * 2023-10-09 2023-12-22 安徽隼波科技有限公司 一种雷达视频协同的区域入侵目标跟踪方法

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