CN112859069A - 一种雷达安防监控方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明属于监控技术领域，提供一种雷达安防监控方法及系统，其方法包括步骤：通过发射电磁波对目标区域进行监控；当监测到所述目标区域存在目标物、且所述目标物位于所述目标区域的危险区域时，判断所述目标物是否为危险目标物；当所述目标物为危险目标物时，根据所述危险目标物的类型以不同的方式进行警示。通过雷达侦测到实时目标物坐标，与被监控区域地图整合，及时启动摄像头进行目标物追踪，并向安保系统反馈被入侵实时状态和趋势。最终实现被监控区域在不同的气候环境和自然光照环境中，实时监控报警，确保被监控区域的安保状态。
Description
技术领域
本发明涉及监控技术领域，尤指一种雷达安防监控方法及系统。
背景技术
随着科技的发展和信息技术的普及，现有技术中安防监控系统如：红外对射、微波对射等手段受周围环境、天气和电磁干扰影响大。
同时，对于采样探测传感器的一维检测，只有物体在穿越边界时才会报警。而且探测传感器不能识别具体的物体数量以及物体的具体位置，不能做到实时监测以及追踪。区域式的视频监控方法不能兼顾整个监控区域，只能对局部区域进行监控，无法实现多个目标的连续追踪和全面追踪。
发明内容
本发明的目的是提供一种雷达安防监控方法及系统，解决了上述问题。
本发明提供的技术方案如下：
一方面，本发明提供一种雷达安防监控方法，包括步骤：
通过发射电磁波对目标区域进行监控；
当监测到所述目标区域存在目标物、且所述目标物位于所述目标区域的危险区域时，判断所述目标物是否为危险目标物；
当所述目标物为危险目标物时，根据所述危险目标物的类型以不同的方式进行警示。
进一步优选地，所述通过发射电磁波对目标区域进行监控，还包括步骤：
通过雷达的发射天线发出预设频率的电磁波；
利用所述雷达的接收天线接收所述目标物反射的电磁波；
根据目标物反射的电磁波，计算所述目标物的检测信息；
将所述检测信息进行坐标转换以得到坐标信息，并基于所述坐标信息对所述目标物进行监控追踪。
进一步优选地，所述根据目标物的反射信号源，计算所述目标物的检测信息，包括步骤：
根据发出的电磁波和接收到所述目标物反射的电磁波的时间差，计算所述目标物的距离，计算公式为：
R＝(1/2)C*ΔT
根据发出的电磁波和所述目标物反射的电磁波之间的回波频率差，计算所述目标物的反射速度，计算公式为：
根据发出的电磁波和所述目标物反射的电磁波的波长、相位差，计算所述目标物的角度，计算公式为：
其中，R为距离，C为光速，ΔT为时间差，v为反射速度，f--f+为回波频率差，f0为所述预设频率，θ为角度，λ为波长，ΔΦ为相位差，l为所述接收天线和所发射天线的间距。
进一步优选地，在所述当监测到所述目标区域存在目标物、且所述目标物位于所述目标区域的危险区域时，判断所述目标物是否为危险目标物之前，包括步骤：
基于每个所述目标物的坐标信息，建立目标区域内每个所述目标物的坐标系统；
通过将所述坐标系统与目标区域的地图系统进行整合，判断所述目标区域是否存在所述目标物；
当监测到所述目标区域存在目标物时，确定所述目标物的类型，所述目标物包括静止目标物、单一运动目标物，所述单一运动目标为包括移动目标物和停止中的目标物；
通过所述雷达记录每个所述目标物的轨迹信息，并计算接近所述目标区域中危险区域的趋势信息。
进一步优选地，所述当监测到所述目标区域存在目标物、且所述目标物位于所述目标区域的危险区域时，判断所述目标物是否为危险目标物，包括：
根据所述目标物的类型、所述轨迹信息和所述趋势信息，判断所述目标物是否为危险目标物；
其中，所述危险目标物包括第一危险目标物、第二危险目标物、第三危险目标物。
进一步优选地，所述根据所述目标物的类型、所述轨迹信息和所述趋势信息，判断所述目标物是否为危险目标物，包括：
根据所述轨迹信息和所述趋势信息，判断所述目标物位于危险区域的等级，所述危险区域的等级包括第一危险区域、第二危险区域和第三危险区域；
当所述目标物为单一运动目标物、且进入所述第一危险区域以及所述目标物的停留时间超过第一时间时，确定所述目标物为第一危险目标物。
进一步优选地，所述根据所述目标物的类型、所述轨迹信息和所述趋势信息，判断所述目标物是否为危险目标物，包括：
当确定所述目标物为移动目标物，移动至所述第二危险区域、且在所述第三危险区域的停留时间超过第二时间时，确定所述目标物为第二危险目标物。
进一步优选地，所述根据所述目标物的类型、所述轨迹信息和所述趋势信息，判断所述目标物是否为危险目标物，包括：
当确定所述目标物进入所述第二危险区域时，确定所述目标物为第三危险目标物。
进一步优选地，所述当所述目标物为危险目标物时，根据所述危险目标物的类型以不同的方式进行警示，包括步骤：
当所述目标物为所述第一危险目标物、所述第二危险目标物时，通过所述雷达发送警示信息至安防系统；
当所述目标物为所述第三危险目标物时，所述雷达发出警示信息；
当所述警示信息被确认时，复位所述雷达重新追踪。
一种雷达安防监控系统，包括：
监控模块，用于通过发射电磁波对目标区域进行监控；
判断模块，用于当监测到所述目标区域存在目标物、且所述目标物位于所述目标区域的危险区域时，判断所述目标物是否为危险目标物；
警示模块，用于当所述目标物为危险目标物时，根据所述危险目标物的类型以不同的方式进行警示。
本发明提供的一种雷达安防监控方法及系统，至少具有以下有益效果：
1)通过雷达侦测到实时目标物坐标，与被监控区域地图整合，及时启动摄像头进行目标物追踪，并向安保系统反馈被入侵实时状态和趋势。最终实现被监控区域在不同的气候环境和自然光照环境中，实时监控报警，确保被监控区域的安保状态。
2)在本发明，通过发射电磁波实时确定目标物的位置以及类型，作出进一步的警示措施，提高了监控的准确性以及时效性。
附图说明
下面将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施方式，对一种雷达安防监控方法、装置、电子设备和存储介质的上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。
图1是本发明中一种雷达安防监控方法的一个实施例的流程图；
图2是本发明中一种雷达安防监控方法的一个实施例的流程图；
图3是本发明中安防系统工作流程图；
图4是本发明中雷达探测扫描工作流程图；
图5是本发明中雷达坐标转换示意图；
图6是本发明中目标物所在位置的示意图；
图7是本发明中目标物轨迹追踪示意图；
图8是本发明中监控区域布置示意图；
图9是本发明中一种雷达安防监控系统的结构示意图。
具体实施方式
以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本申请实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其他实施例中也可以实现本申请。在其他情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本申请的描述。
应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”指示所述描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或集合的存在或添加。
为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与本发明相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。在本文中，“一个”不仅表示“仅此一个”，也可以表示“多于一个”的情形。
还应当进一步理解，在本申请说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
另外，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本发明的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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的附图，并获得其他的实施方式。
实施例一
本发明的一个实施例，如图1所示，一种雷达安防监控方法，包括步骤：
S100通过发射电磁波对目标区域进行监控。
具体的，在目标区域内将若干颗雷达、摄像头依被监控范围和重点区域进行布置。其中，雷达包括76～81GHz毫米波雷达。
示例性的，通过雷达雷达发射电磁波对目标区域进行侦测。
S200当监测到所述目标区域存在目标物、且所述目标物位于所述目标区域的危险区域时，判断所述目标物是否为危险目标物。
具体的，76～81GHz信号源经过目标物反射，雷达接收到目标物反射的信号源，判断目标物是否在目标区域内即监控区域内。当目标物位于目标区域，对目标物是否为危险目标物做进一步分析判断。
S300当所述目标物为危险目标物时，根据所述危险目标物的类型以不同的方式进行警示。
具体的，由于目标物可以为静止的目标物、移动的目标物或者暂时停止的目标物，因此要针对目标物的不同类型，作出对应的警示措施。
在本实施例中，通过发射电磁波实时确定目标物的位置以及类型，作出进一步的警示措施，提高了监控的准确性以及时效性。
实施例二
基于上述实施例，在本实施例中与上述实施例相同的部分就不一一赘述了，本实施例提供一种雷达安防监控方法，如图2所示，具体包括步骤：
优选地，步骤S100所述通过发射电磁波对目标区域进行监控，还包括步骤：
S101通过雷达的发射天线发出预设频率的电磁波。
S102利用所述雷达的接收天线接收所述目标物反射的电磁波。
S103根据目标物反射的电磁波，计算所述目标物的检测信息。
所述根据目标物的反射信号源，计算所述目标物的检测信息，包括步骤：
根据发出的电磁波和接收到所述目标物反射的电磁波的时间差，计算所述目标物的距离，计算公式为：
R＝(1/2)C*ΔT
根据发出的电磁波和所述目标物反射的电磁波之间的回波频率差，计算所述目标物的反射速度，计算公式为：
根据发出的电磁波和所述目标物反射的电磁波的波长、相位差，计算所述目标物的角度，计算公式为：
其中，R为距离，C为光速，ΔT为时间差，v为反射速度，f--f+为回波频率差，f0为所述预设频率，θ为角度，λ为波长，ΔΦ为相位差，l为所述接收天线和所发射天线的间距。
S104将所述检测信息进行坐标转换以得到坐标信息，并基于所述坐标信息对所述目标物进行监控追踪。
具体的，预设频率为76～81GHz，由于依被监控区域场景特性，布置了若干颗76～81GHz毫米波雷达传感器。可以通过多个雷达传感器实时监控区域内目标物，建立监控区域内所有目标物坐标位置系统。对雷达侦测到的实时目标物坐标，通过与被监控区域地图整合，及时启动摄像头进行目标物追踪并向安保系统反馈被入侵实时状态和趋势。
其中，关于通过与被监控区域地图整合具体包括：安装时，对雷达安装角度进行标定。取地图中某个点为零点，与雷达零点进行归零匹配。
本发明不受粉尘、光照等环境因素影响，系统性能适应性强。最终实现被监控区域在不同的气候环境和自然光照环境中，实时监控报警，确保被监控区域的安保状态。
实施例三
基于上述实施例，在本实施例中与上述实施例相同的部分就不一一赘述了，本实施例提供一种雷达安防监控方法，具体包括步骤：
优选地，在所述当监测到所述目标区域存在目标物、且所述目标物位于所述目标区域的危险区域时，判断所述目标物是否为危险目标物之前，包括步骤：
基于每个所述目标物的坐标信息，建立目标区域内每个所述目标物的坐标系统。
通过将所述坐标系统与目标区域的地图系统进行整合，判断所述目标区域是否存在所述目标物。
当监测到所述目标区域存在目标物时，确定所述目标物的类型，所述目标物包括静止目标物、单一运动目标物，所述单一运动目标为包括移动目标物和停止中的目标物。
通过所述雷达记录每个所述目标物的轨迹信息，并计算接近所述目标区域中危险区域的趋势信息。
优选地，所述当监测到所述目标区域存在目标物、且所述目标物位于所述目标区域的危险区域时，判断所述目标物是否为危险目标物，包括：
根据所述目标物的类型、所述轨迹信息和所述趋势信息，判断所述目标物是否为危险目标物。
其中，所述危险目标物包括第一危险目标物、第二危险目标物、第三危险目标物。
优选地，所述根据所述目标物的类型、所述轨迹信息和所述趋势信息，判断所述目标物是否为危险目标物，包括：
根据所述轨迹信息和所述趋势信息，判断所述目标物位于危险区域的等级，所述危险区域的等级包括第一危险区域、第二危险区域和第三危险区域。
具体的，第一危险区域可以为绿色识别区域，第二危险区域为黄色识别区域，第三危险区域可以为红色识别区域。
当所述目标物为单一运动目标物、且进入所述第一危险区域以及所述目标物的停留时间超过第一时间时，确定所述目标物为第一危险目标物。
其中，单一运动目标物包括移动目标物和之前移动但是现在处于静止中的目标物。
其中，第一时间为200秒，进入绿色识别区域，单一运动目标物停留超过200秒，则视为危险目标物，由雷达向安防系统发出警示。
优选地，所述根据所述目标物的类型、所述轨迹信息和所述趋势信息，判断所述目标物是否为危险目标物，包括：
当确定所述目标物为移动目标物，移动至所述第二危险区域、且在所述第三危险区域的停留时间超过第二时间时，确定所述目标物为第二危险目标物。
具体的，若移动目标物行动轨迹中，直接向红色危险区域运动，并进入黄色区域超过10秒，则雷达向安防系统发布警示。
优选地，所述根据所述目标物的类型、所述轨迹信息和所述趋势信息，判断所述目标物是否为危险目标物，包括：
当确定所述目标物进入所述第二危险区域时，确定所述目标物为第三危险目标物。
具体的，当目标物进入红色区域，则雷达直接发出警示；安保人员通过摄像头或现场确认后，可遥控复位雷达警示信息，重新追踪。
优选地，所述当所述目标物为危险目标物时，根据所述危险目标物的类型以不同的方式进行警示，包括步骤：
当所述目标物为所述第一危险目标物、所述第二危险目标物时，通过所述雷达发送警示信息至安防系统。
当所述目标物为所述第三危险目标物时，所述雷达发出警示信息。
当所述警示信息被确认时，复位所述雷达重新追踪。
其中，雷达发出的警示信息仅为危险目标物的坐标位置信息，安防系统的警示信息包括经过摄像头整合后的图像。
在本实施例中，通过雷达对目标物进行侦测，及时启动摄像头进行目标物追踪，并向安保系统反馈被入侵实时状态和趋势。最终实现被监控区域在不同的气候环境和自然光照环境中，实时监控报警，确保被监控区域的安保状态。
实施例四
基于上述实施例，在本实施中与上述实施例相同的部分就不一一赘述了，本实施例提供一种雷达安防监控方法，如图3、4所示，具体包括：
雷达依据安装位置，监控200米范围内目标物，与场景中的原点坐标进行换算，转换为场景中目标物所在区域。
雷达依探测结果对目标物进行分类，分为静止目标物、移动目标物、停止中的目标物，并监控记录各目标物300秒内移动轨迹，结合场景中不同区域进行危险等级划分。
当目标物进入绿色识别区域，单一运动目标物停留超过200秒，则视为危险目标物，由雷达向安防系统发出警示；若移动目标物行动轨迹中，直接向红色危险区域运动，并进入黄色区域超过10秒，则雷达向安防系统发布警示；进入红色区域，则雷达直接发出警示；安保人员通过摄像头或现场确认后，可遥控复位雷达警示信息，重新追踪。
实施例五
基于上述实施例，在本实施中与上述实施例相同的部分就不一一赘述了，本发明提供一种雷达安防监控系统的一个实施例，如图9所示，包括：
监控模块101，用于通过发射电磁波对目标区域进行监控。
判断模块102，用于当监测到所述目标区域存在目标物、且所述目标物位于所述目标区域的危险区域时，判断所述目标物是否为危险目标物。
警示模块103，用于当所述目标物为危险目标物时，根据所述危险目标物的类型以不同的方式进行警示。
具体的，所述雷达安防监控系统还可以包括摄像头、安防系统。依被监控区域场景特性，布置若干颗76～81GHz毫米波雷达传感器。实时监控区域内目标物，建立监控区域内所有目标物坐标位置系统。对侦测到的实时目标物坐标，通过与被监控区域地图整合，及时启动摄像头进行目标物追踪并向安保系统反馈被入侵实时状态和趋势，最终实现被监控区域在不同的气候环境和自然光照环境中，实时监控报警，确保被监控区域的安保状态。
其中，雷达依据安装位置，监控200米范围内目标物，与场景中的原点坐标进行换算，转换为场景中目标物所在区域。雷达依探测结果对目标物进行分类，分为静止目标物、移动目标物、停止中的目标物，并监控记录各目标物300秒内移动轨迹，结合场景中不同区域进行危险等级划分，进入绿色识别区域，单一运动目标物停留超过200秒，则视为危险目标物，由雷达向安防系统发出警示；若移动目标物行动轨迹中，直接向红色危险区域运动，并进入黄色区域超过10秒，则雷达向安防系统发布警示；进入红色区域，则雷达直接发出警示；安保人员通过摄像头或现场确认后，可遥控复位雷达警示信息，重新追踪。
利用此安防监控系统进行监控的流程可以包括雷达发射电磁波对目标区域进行侦测，当侦测到目标物时，将目标物坐标运算转换为被监控区域位置，记录目标物轨迹及计算接近危险区域的趋势，当目标物为危险目标物时，雷达发送报警信号至安保系统并启动摄像头，安保人员启动摄像头对目标物录像或现场确认后消除报警信息。摄像头和现场复判后，复位雷达并继续观测。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详细描述或记载的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。
在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置/电子设备和方法，可以通过其他的方式实现。示例性的，以上所描述的装置/电子设备实施例仅仅是示意性的，示例性的，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，示例性的，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性、机械或其他的形式。
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单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可能集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
应当说明的是，上述实施例均可根据需要自由组合。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种雷达安防监控方法，其特征在于，包括步骤：
通过发射电磁波对目标区域进行监控；
当监测到所述目标区域存在目标物、且所述目标物位于所述目标区域的危险区域时，判断所述目标物是否为危险目标物；
当所述目标物为危险目标物时，根据所述危险目标物的类型以不同的方式进行警示。
2.根据权利要求1所述雷达安防监控方法，其特征在于，所述通过发射电磁波对目标区域进行监控，还包括步骤：
通过雷达的发射天线发出预设频率的电磁波；
利用所述雷达的接收天线接收所述目标物反射的电磁波；
根据目标物反射的电磁波，计算所述目标物的检测信息；
将所述检测信息进行坐标转换以得到坐标信息，并基于所述坐标信息对所述目标物进行监控追踪。
3.根据权利要求2所述雷达安防监控方法，其特征在于，所述根据目标物的反射信号源，计算所述目标物的检测信息，包括步骤：
根据发出的电磁波和接收到所述目标物反射的电磁波的时间差，计算所述目标物的距离，计算公式为：
R＝(1/2)C*ΔT
根据发出的电磁波和所述目标物反射的电磁波之间的回波频率差，计算所述目标物的反射速度，计算公式为：
根据发出的电磁波和所述目标物反射的电磁波的波长、相位差，计算所述目标物的角度，计算公式为：
其中，R为距离，C为光速，ΔT为时间差，v为反射速度，f--f+为回波频率差，f0为所述预设频率，θ为角度，λ为波长，ΔΦ为相位差，l为所述接收天线和所发射天线的间距。
4.根据权利要求2所述雷达安防监控方法，其特征在于，在所述当监测到所述目标区域存在目标物、且所述目标物位于所述目标区域的危险区域时，判断所述目标物是否为危险目标物之前，包括步骤：
基于每个所述目标物的坐标信息，建立目标区域内每个所述目标物的坐标系统；
通过将所述坐标系统与目标区域的地图系统进行整合，判断所述目标区域是否存在所述目标物；
当监测到所述目标区域存在目标物时，确定所述目标物的类型，所述目标物包括静止目标物、单一运动目标物，所述单一运动目标为包括移动目标物和停止中的目标物；
通过所述雷达记录每个所述目标物的轨迹信息，并计算接近所述目标区域中危险区域的趋势信息。
5.根据权利要求4所述雷达安防监控方法，其特征在于，所述当监测到所述目标区域存在目标物、且所述目标物位于所述目标区域的危险区域时，判断所述目标物是否为危险目标物，包括：
根据所述目标物的类型、所述轨迹信息和所述趋势信息，判断所述目标物是否为危险目标物；
其中，所述危险目标物包括第一危险目标物、第二危险目标物、第三危险目标物。
6.根据权利要求5所述雷达安防监控方法，其特征在于，所述根据所述目标物的类型、所述轨迹信息和所述趋势信息，判断所述目标物是否为危险目标物，包括：
根据所述轨迹信息和所述趋势信息，判断所述目标物位于危险区域的等级，所述危险区域的等级包括第一危险区域、第二危险区域和第三危险区域；
当所述目标物为单一运动目标物、且进入所述第一危险区域以及所述目标物的停留时间超过第一时间时，确定所述目标物为第一危险目标物。
7.根据权利要求6所述雷达安防监控方法，其特征在于，所述根据所述目标物的类型、所述轨迹信息和所述趋势信息，判断所述目标物是否为危险目标物，包括：
当确定所述目标物为移动目标物，移动至所述第二危险区域、且在所述第三危险区域的停留时间超过第二时间时，确定所述目标物为第二危险目标物。
8.根据权利要求6所述雷达安防监控方法，其特征在于，所述根据所述目标物的类型、所述轨迹信息和所述趋势信息，判断所述目标物是否为危险目标物，包括：
当确定所述目标物进入所述第二危险区域时，确定所述目标物为第三危险目标物。
9.根据权利要求7所述雷达安防监控方法，其特征在于，所述当所述目标物为危险目标物时，根据所述危险目标物的类型以不同的方式进行警示，包括步骤：
当所述目标物为所述第一危险目标物、所述第二危险目标物时，通过所述雷达发送警示信息至安防系统；
当所述目标物为所述第三危险目标物时，所述雷达发出警示信息；
当所述警示信息被确认时，复位所述雷达重新追踪。
10.一种雷达安防监控系统，其特征在于，包括：
监控模块，用于通过发射电磁波对目标区域进行监控；
判断模块，用于当监测到所述目标区域存在目标物、且所述目标物位于所述目标区域的危险区域时，判断所述目标物是否为危险目标物；
警示模块，用于当所述目标物为危险目标物时，根据所述危险目标物的类型以不同的方式进行警示。
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