一種基于雷達(dá)的視頻聯(lián)動(dòng)監(jiān)控裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型屬于安防監(jiān)控類裝置，特別設(shè)及一種基于雷達(dá)的視頻聯(lián)動(dòng)監(jiān)控裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 安全技術(shù)防范是當(dāng)前社會(huì)非常重要的一個(gè)領(lǐng)域，大到領(lǐng)±安全、領(lǐng)空安全、領(lǐng)海安 全，小到財(cái)產(chǎn)安全、人身安全、信息安全等公共和私人的安全保障問題，是全社會(huì)最重要的 問題之一。軍事安全領(lǐng)域雷達(dá)檢測是最重要的工具之一，而民用領(lǐng)域最重要的手段就是視 頻監(jiān)控。
[0003] 隨著電子技術(shù)的發(fā)展，雷達(dá)逐漸進(jìn)入了民用安防的領(lǐng)域。安防雷達(dá)對于運(yùn)動(dòng)物體 的檢測靈敏度很高，在雷達(dá)波的探測范圍內(nèi)的運(yùn)動(dòng)物體的速度和方位都能被雷達(dá)探測到， 而且雷達(dá)具有24小時(shí)全天候工作的優(yōu)點(diǎn)，對光線條件無要求，抗干擾能力強(qiáng)。但是雷達(dá)最大 的缺陷在于其不能成像，控制中屯、無法知道進(jìn)入探測區(qū)域的物體的清晰圖像，給后期還原 現(xiàn)場和取證工作帶來很大的不便。視頻監(jiān)控探頭可W實(shí)時(shí)記錄攝像頭視野范圍的圖像，但 是攝像頭的視角范圍有限，總會(huì)留下許多盲區(qū)死角，帶有云臺(tái)的攝像頭同一時(shí)間也只能記 錄視野范圍內(nèi)的圖像。安裝大量的攝像頭能解決盲區(qū)的問題，但是會(huì)大幅度地增加設(shè)備成 本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為了解決W上雷達(dá)和攝像頭在民用安防領(lǐng)域存在的缺陷，本實(shí)用新型的目的在于 提供一種基于雷達(dá)的視頻聯(lián)動(dòng)監(jiān)控裝置，利用雷達(dá)探測精度高的優(yōu)點(diǎn)，控制中屯、能夠獲取 到布防區(qū)域內(nèi)的所有活動(dòng)目標(biāo)的精確位置，還可W根據(jù)每一個(gè)目標(biāo)的位置信息，調(diào)動(dòng)位置 最佳的攝像頭，調(diào)整攝像頭的角度和焦距，捕捉目標(biāo)信息的清晰圖像，同時(shí)發(fā)出報(bào)警信息給 安防負(fù)責(zé)人員。
[000引為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是：
[0006] -種基于雷達(dá)的視頻聯(lián)動(dòng)監(jiān)控裝置，包括：
[0007] 若干探測雷達(dá)，用于探測獲取目標(biāo)的具體位置；
[0008] 若干云臺(tái)W及安裝在云臺(tái)上的變焦攝像機(jī)，用于實(shí)現(xiàn)對目標(biāo)圖像的采集；
[0009 ]控制中屯、，接收所述探測雷達(dá)和所述變焦攝像機(jī)傳回的數(shù)據(jù)。
[0010] 所述控制中屯、接收所述探測雷達(dá)所獲取的具體位置，向距離該目標(biāo)最近的變焦攝 像機(jī)發(fā)送指令。
[0011] 所述控制中屯、向云臺(tái)發(fā)出指令，控制云臺(tái)二軸的旋轉(zhuǎn)。
[0012] 所述控制中屯、向變焦攝像機(jī)發(fā)出指令，控制其焦距的改變。
[0013] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型在實(shí)現(xiàn)視頻監(jiān)控的同時(shí)，能夠獲取監(jiān)控目標(biāo)的實(shí)時(shí) 坐標(biāo)，同時(shí)還可W既利用安防雷達(dá)的高靈敏度全天候工作的優(yōu)點(diǎn)，又利用攝像頭實(shí)時(shí)錄像 的優(yōu)勢，避免視頻監(jiān)控系統(tǒng)的盲區(qū)問題和雷達(dá)系統(tǒng)的取證問題，合理調(diào)控所有資源，提高了 安防系統(tǒng)的實(shí)用性，降低的系統(tǒng)建設(shè)成本，是未來安防系統(tǒng)建設(shè)的發(fā)展方向。
【附圖說明】
[0014] 圖1是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015] 圖2是本實(shí)用新型雷達(dá)發(fā)射部分的原理圖。
[0016] 圖3是本實(shí)用新型雷達(dá)四路混頻信號(hào)的二階高通濾波電路原理圖。
[0017] 圖4是本實(shí)用新型程控放大電路原理圖。
[0018] 圖5是本實(shí)用新型采樣電路原理圖。
[0019] 圖6是本實(shí)用新型雷達(dá)發(fā)射天線信號(hào)和接收天線接收到的從目標(biāo)反射回來的信號(hào) W及兩個(gè)信號(hào)的差頻信號(hào)圖。
[0020] 圖7是本實(shí)用新型角度測量原理圖。
[0021] 圖8是本實(shí)用新型目標(biāo)坐標(biāo)獲取原理圖。
[0022] 圖9是本實(shí)用新型攝像機(jī)旋轉(zhuǎn)角度獲取示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023] 下面結(jié)合附圖和實(shí)施例詳細(xì)說明本實(shí)用新型的實(shí)施方式。
[0024] 如圖1所示，本實(shí)用新型一種基于雷達(dá)1的視頻聯(lián)動(dòng)監(jiān)控裝置，包括：
[0025] 若干探測雷達(dá)1，用于探測獲取目標(biāo)的具體位置；
[0026] 若干云臺(tái)W及安裝在云臺(tái)上的變焦攝像機(jī)2,用于實(shí)現(xiàn)對目標(biāo)圖像的采集；
[0027] 控制中屯、3,接收所述探測雷達(dá)1和所述變焦攝像機(jī)2傳回的數(shù)據(jù)。
[0028] 根據(jù)該裝置，控制中屯、3能夠?qū)崟r(shí)獲取到監(jiān)控目標(biāo)和目標(biāo)的具體坐標(biāo)。
[0029] 更進(jìn)一步地，控制中屯、3接收所述探測雷達(dá)1傳回的數(shù)據(jù)，根據(jù)目標(biāo)的具體位置，向 距離該目標(biāo)最近的變焦攝像機(jī)巧白攝指令。同時(shí)，還可向云臺(tái)發(fā)出指令，控制云臺(tái)二軸的旋 轉(zhuǎn)，向變焦攝像機(jī)2發(fā)出指令，控制其焦距的改變。
[0030] 本實(shí)用新型控制中屯、3是整個(gè)系統(tǒng)的中屯、，對于監(jiān)控區(qū)域內(nèi)的目標(biāo)，為了更好地捕 捉目標(biāo)圖像，首先控制中屯、3要選擇調(diào)動(dòng)一臺(tái)與之距離最近的攝像機(jī)2,然后根據(jù)攝像機(jī)2與 該目標(biāo)的相對坐標(biāo)位置，計(jì)算出拍攝該目標(biāo)的最佳的云臺(tái)垂直和水平位置角度W及最佳的 變焦倍數(shù)，然后使用相應(yīng)的控制命令攝像機(jī)2調(diào)整姿態(tài)到指定位置，抓取目標(biāo)圖像。因?yàn)槟?標(biāo)是運(yùn)動(dòng)的，控制中屯、3需要實(shí)時(shí)解算得出拍攝目標(biāo)的攝像機(jī)2的參數(shù)，并控制攝像機(jī)2調(diào)整 姿態(tài)，所W系統(tǒng)對于云臺(tái)的調(diào)整速度和攝像機(jī)2變焦的速度都是有要求的。
[0031] 本實(shí)用新型探測雷達(dá)1安裝的位置選擇要合理，在能夠覆蓋所有周界的條件下，盡 量減少雷達(dá)1的數(shù)量。雷達(dá)1的水平方向夾角和探測距離，決定了一部雷達(dá)1所能覆蓋的最大 范圍。雷達(dá)1發(fā)射的電磁波是一個(gè)楠圓椎體，電磁波照射到運(yùn)動(dòng)物體后反射到雷達(dá)1的接收 天線上，接收到信號(hào)后經(jīng)過一系列的復(fù)雜運(yùn)算，解算出物體的精確位置，通過有線或者無線 通信的方式傳回控制中屯、3。
[0032] 本實(shí)用新型的具體原理如下：
[0033] 雷達(dá)工作在K波段，中屯、頻率是24.125G。具有一路發(fā)射天線和兩路接收天線。如圖 2所示，發(fā)射部分是由主處理器TMS320F28335控制DAC8831輸出銀齒波，經(jīng)過AD8532跟隨輸 出后控制天線板上VCO的輸出頻率，最后經(jīng)過功率放大器輸出到天線。
[0034] 接收天線的接收到的兩路信號(hào)RXl、RX2經(jīng)過90°移相生產(chǎn)信號(hào)QXl、QX2，RX1、RX2、 QXI、QX2四路信號(hào)分別與發(fā)射信號(hào)TX混頻，四路混頻輸出分別是11、12、QI、Q2。如圖3所示， 四路混頻信號(hào)經(jīng)過二階高通濾波，然后如圖4所示，進(jìn)行程控放大，最后如圖5所示，經(jīng)過二 階低通濾波后進(jìn)入主處理器的高速ADC端口進(jìn)行采樣。
[0035] 目標(biāo)位置的確定：圖6是雷達(dá)發(fā)射天線信號(hào)和接收天線接收到的從目標(biāo)反射回來 的信號(hào)圖，W及兩個(gè)信號(hào)的差頻信號(hào)圖。
[0036] 設(shè)差頻信號(hào)的頻率為.卑，目標(biāo)距離為馬，速度為y，光速為C，雷達(dá)中必頻率為馬，
[0037] 貝IJ對應(yīng)目標(biāo)的回波時(shí)延蝶2卑心，當(dāng)多普勒頻移為毎，則上掃頻差:夢和下掃頻 差《分別為
[0038] 省。取去圖4
[0039] 皆哈某邸這：
[0040] 則目標(biāo)的相對距離和相對速度分別為
[0043] 其中S是調(diào)制系數(shù)，且了，進(jìn)是雷達(dá)掃頻寬度，T是掃頻周期。
[0044] 角度的測量原理如圖7所示，兩個(gè)天線接收到的信號(hào)的相位差
其中班是兩個(gè)接收天線的距離，窟是目標(biāo)與接收天線法線的夾角。
[004引解算出目標(biāo)的距離和角度焊，即可算出目標(biāo)相對于雷達(dá)的坐標(biāo)
[0048] 目標(biāo)在攝像機(jī)坐標(biāo)系中的坐標(biāo)是在雷達(dá)坐標(biāo)系中坐標(biāo)的平移加旋轉(zhuǎn)的結(jié)果，如圖 8所示。
[0049] 設(shè)攝像機(jī)坐標(biāo)原點(diǎn)在雷達(dá)坐標(biāo)系中的坐標(biāo)為0,巧，則，雷達(dá)坐標(biāo)系中任意點(diǎn)
[0050] (龍莉在攝像機(jī)坐標(biāo)系中的坐梳(我妓可表示為
[0053] 其中禮為兩個(gè)坐標(biāo)系X軸的夾角。
[0054] W上攝像機(jī)的坐標(biāo)系指的是攝像機(jī)在水平方向的坐標(biāo)系。W攝像機(jī)在水平方向的 初始角度為0(與X軸夾角為0)，目標(biāo)與省軸的夾角為
，所W攝像機(jī)在水平方向的最 佳旋轉(zhuǎn)角度為：
，如圖9所示。
[0055] 攝像機(jī)在垂直方向的安裝高度A，初始位置與安裝云臺(tái)的的垂直桿的夾角為0,則 攝像機(jī)在垂直方向的最佳旋轉(zhuǎn)角度為
[0056] 攝像機(jī)的最佳變焦倍數(shù)
，其中^為攝像機(jī)變焦倍數(shù)為1時(shí)的 最佳拍攝距離是攝像機(jī)的最大變焦倍數(shù)。
[0057] 由此對于雷達(dá)所探測到的任意目標(biāo)，即可解算出攝像機(jī)需要拍攝目標(biāo)的水平旋轉(zhuǎn) 角度，垂直旋轉(zhuǎn)角度，W及變焦倍數(shù)運(yùn)=個(gè)最佳參數(shù)。
[0058] 本實(shí)用新型采用標(biāo)準(zhǔn)云臺(tái)，可W通過云臺(tái)控制協(xié)議實(shí)現(xiàn)對云臺(tái)二軸旋轉(zhuǎn)控制，再 加上攝像機(jī)自身可W變焦，只要確定目標(biāo)相對于攝像機(jī)的方位，就可W通過控制云臺(tái)旋轉(zhuǎn) 和攝像機(jī)焦距，實(shí)現(xiàn)對目標(biāo)圖像的采集。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種基于雷達(dá)的視頻聯(lián)動(dòng)監(jiān)控裝置，其特征在于，包括： 若干探測雷達(dá)，用于探測獲取目標(biāo)的具體位置； 若干云臺(tái)以及安裝在云臺(tái)上的變焦攝像機(jī)，用于實(shí)現(xiàn)對目標(biāo)圖像的采集； 控制中心，接收所述探測雷達(dá)和所述變焦攝像機(jī)傳回的數(shù)據(jù)。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述基于雷達(dá)的視頻聯(lián)動(dòng)監(jiān)控裝置，其特征在于，所述控制中心接收 所述探測雷達(dá)所獲取的具體位置，向距離該目標(biāo)最近的變焦攝像機(jī)發(fā)送指令。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述基于雷達(dá)的視頻聯(lián)動(dòng)監(jiān)控裝置，其特征在于，所述控制中心向云 臺(tái)發(fā)出指令，控制云臺(tái)二軸的旋轉(zhuǎn)。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述基于雷達(dá)的視頻聯(lián)動(dòng)監(jiān)控裝置，其特征在于，所述控制中心向變 焦攝像機(jī)發(fā)出指令，控制其焦距的改變。
【專利摘要】一種基于雷達(dá)的視頻聯(lián)動(dòng)監(jiān)控裝置，包括：若干探測雷達(dá)，用于探測獲取目標(biāo)的具體位置；若干云臺(tái)以及安裝在云臺(tái)上的變焦攝像機(jī)，用于實(shí)現(xiàn)對目標(biāo)圖像的采集；控制中心，接收所述探測雷達(dá)和所述變焦攝像機(jī)傳回的數(shù)據(jù)。所述控制中心還可以根據(jù)接收到的探測雷達(dá)所獲取的具體位置，向距離該目標(biāo)最近的變焦攝像機(jī)發(fā)送指令，本實(shí)用新型在實(shí)現(xiàn)視頻監(jiān)控的同時(shí)，能夠獲取監(jiān)控目標(biāo)的實(shí)時(shí)坐標(biāo)，同時(shí)還可以既利用安防雷達(dá)的高靈敏度全天候工作的優(yōu)點(diǎn)，又利用攝像頭實(shí)時(shí)錄像的優(yōu)勢，避免視頻監(jiān)控系統(tǒng)的盲區(qū)問題和雷達(dá)系統(tǒng)的取證問題，合理調(diào)控所有資源，提高了安防系統(tǒng)的實(shí)用性，降低了系統(tǒng)建設(shè)成本，是未來安防系統(tǒng)建設(shè)的發(fā)展方向。
【IPC分類】H04N5/232, H04N7/18
【公開號(hào)】CN205142414
【申請?zhí)枴緾N201520940791
【發(fā)明人】尚紅衛(wèi), 王晴, 呂兆川, 聶小林
【申請人】陜西億達(dá)泰電子科技有限公司
【公開日】2016年4月6日
【申請日】2015年11月24日