雷達(dá)指引的視頻監(jiān)控技術(shù)研究綜述

高芬芬

摘 要 隨著我國(guó)社會(huì)日新月異的的發(fā)展，社會(huì)矛盾日益凸顯，視頻監(jiān)控系統(tǒng)在邊境安防、社會(huì)安防等方面起著巨大作用，它能客觀、真實(shí)地記錄監(jiān)控區(qū)域內(nèi)的各種活動(dòng)，形成的視頻圖像資料為人們事后的分析和判斷提供了重要的線索和證據(jù)。我國(guó)視頻監(jiān)控技術(shù)從初期的模擬信息傳輸在短短三十年內(nèi)飛速發(fā)展到數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化信息傳輸。迄今為止，主要經(jīng)過(guò)了三個(gè)發(fā)展階段，按時(shí)間順序排列分為模擬閉路電視系統(tǒng)、數(shù)字化視頻監(jiān)控系統(tǒng)、基于嵌入式的網(wǎng)絡(luò)化視頻系統(tǒng)。

關(guān)鍵詞 雷達(dá)指引 視頻監(jiān)控

中圖分類號(hào)：TN911 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

0引言

目前，傳統(tǒng)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)大多采用模擬視頻監(jiān)控技術(shù)和數(shù)字化視頻監(jiān)控技術(shù)。盡管這兩種技術(shù)已經(jīng)非常成熟但目前仍然存在很多問(wèn)題，如遠(yuǎn)距離監(jiān)控受限、目標(biāo)針對(duì)性不強(qiáng)、監(jiān)控范圍和監(jiān)控對(duì)象匹配程度不高等。為解決這一問(wèn)題，本文提出雷達(dá)指引的視頻監(jiān)控系統(tǒng)。

1系統(tǒng)原理

雷達(dá)指引的視頻監(jiān)控系統(tǒng)由雷達(dá)、網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)、服務(wù)器和客戶端構(gòu)成。如圖1所示，服務(wù)器采用網(wǎng)絡(luò)交叉線接收雷達(dá)發(fā)送的數(shù)據(jù)（目標(biāo)速度、回波率、x軸距離和y軸距離），服務(wù)器解析數(shù)據(jù)后，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)通信將解析后的數(shù)據(jù)傳送到云臺(tái)，從而控制攝像頭轉(zhuǎn)動(dòng)。最后，攝像頭將拍攝到的畫(huà)面顯示上傳到客戶端，形成視頻錄像。系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，雷達(dá)向服務(wù)器發(fā)送數(shù)據(jù)的過(guò)程結(jié)合多線程技術(shù)，保證多個(gè)客戶端與服務(wù)器連接。通信協(xié)議采用面向連接的、可靠的傳輸協(xié)議，即TCP（Transmission Control Protocol）協(xié)議。控制網(wǎng)絡(luò)攝像頭旋轉(zhuǎn)采用ONVIF（Open Network Video Interface Forum）協(xié)議。ONVIF標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范了網(wǎng)絡(luò)視頻的接口、模型、數(shù)據(jù)類型以及數(shù)據(jù)交互的模式。

傳統(tǒng)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)中攝像頭方向限定為八個(gè)，分別是東、西、南、北、東南、東北、西南、西北，且視頻監(jiān)控距離有限。要實(shí)現(xiàn)全方位、遠(yuǎn)距離監(jiān)控時(shí)，該系統(tǒng)體現(xiàn)出一定的局限性。而雷達(dá)指引的視頻監(jiān)控系統(tǒng)，能夠根據(jù)目標(biāo)所在位置，實(shí)時(shí)計(jì)算出方位角和俯仰角，控制云臺(tái)指向目標(biāo)，結(jié)合雷達(dá)探測(cè)距離遠(yuǎn)的特性，系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)360度無(wú)死角遠(yuǎn)距離監(jiān)控。除此之外，該系統(tǒng)還可根據(jù)目標(biāo)運(yùn)動(dòng)的速度調(diào)節(jié)云臺(tái)旋轉(zhuǎn)速度；根據(jù)目標(biāo)與攝像頭的距離，自動(dòng)調(diào)節(jié)攝像頭焦距；根據(jù)雷達(dá)獲取目標(biāo)的回波率特性，實(shí)時(shí)追蹤該目標(biāo)。

本文提出雷達(dá)指引的視頻監(jiān)控系統(tǒng)利用雷達(dá)發(fā)出電磁波與物體發(fā)生碰撞，并將反射波返回給雷達(dá)，雷達(dá)控制系統(tǒng)接收反射波，分析并處理目標(biāo)的數(shù)據(jù)信息，如距離、速度、回波率等，并將這些數(shù)據(jù)發(fā)送到控制中心，根據(jù)云臺(tái)控制算法驅(qū)使網(wǎng)絡(luò)攝像頭轉(zhuǎn)動(dòng)，能夠迅速定位找出可疑目標(biāo)，有效控制和減少不安全因素。

2雷達(dá)指引的視頻監(jiān)控的優(yōu)勢(shì)

視頻監(jiān)控系統(tǒng)具有畫(huà)面觀看直觀、準(zhǔn)確、信息內(nèi)容豐富的特點(diǎn)，應(yīng)用領(lǐng)域也十分廣泛，如家庭、小區(qū)、校園、交通、城市治安、邊境安防等。傳統(tǒng)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)24小時(shí)錄像功能，通過(guò)人員輪班監(jiān)視，有效保護(hù)人民的生命安全和財(cái)產(chǎn)安全。

目前，視頻監(jiān)控內(nèi)容僅供事后參考。并不能有效制止異常情況和突發(fā)事故的發(fā)生。尤其是在值班員疲憊的時(shí)候，注意力往往不能集中，在不經(jīng)意間異常畫(huà)面閃過(guò)，使監(jiān)控人員不能及時(shí)通過(guò)錄像對(duì)其分析和判斷。當(dāng)異常情況和突發(fā)事故發(fā)生時(shí)，將無(wú)法挽回其造成的影響和損失。只能通過(guò)視頻資料查找蛛絲馬跡，這種“亡羊補(bǔ)牢”式 的“被動(dòng)監(jiān)控”不能有效干預(yù)或制止事件的發(fā)生，也不能達(dá)到防微杜漸的效果。

傳統(tǒng)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)具有傳統(tǒng)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)雖然應(yīng)用在各個(gè)領(lǐng)域，但其自身的局限性并不能滿足當(dāng)今社會(huì)人民對(duì)安防的需求。在實(shí)際應(yīng)用中，傳統(tǒng)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)也不能快速、準(zhǔn)確的鎖定可疑目標(biāo)，對(duì)可疑對(duì)象不能實(shí)施針對(duì)性的監(jiān)控。且其監(jiān)控范圍有限，對(duì)監(jiān)控區(qū)域的死角不能做出有效措施。本文提出的雷達(dá)指引的視頻監(jiān)控系統(tǒng)能夠結(jié)合雷達(dá)自身優(yōu)點(diǎn)，不受時(shí)間影響，晝夜探測(cè)遠(yuǎn)距離目標(biāo)，指引攝像機(jī)監(jiān)控；不受雨、霧、云等天氣因素的阻擋，能夠全天候、全天時(shí)的實(shí)現(xiàn)監(jiān)控。雷達(dá)指引的視頻監(jiān)控系統(tǒng)還融合移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、視頻技術(shù)、圖像處理技術(shù)等，解決了傳統(tǒng)視頻監(jiān)控中視頻搜索速度慢、操作復(fù)雜、精度差等問(wèn)題。提高了系統(tǒng)的使用效率和價(jià)值，降低了執(zhí)勤人員的工作強(qiáng)度。

3結(jié)語(yǔ)

本文介紹了一種雷達(dá)和視頻監(jiān)控相結(jié)合系統(tǒng)，利用雷達(dá)全天候、全天時(shí)特性，指引攝像頭有效地工作。該系統(tǒng)可應(yīng)用在邊境安防、油田安防、海防等地理位置復(fù)雜，無(wú)人值守的邊防站，利用該系統(tǒng)對(duì)分布較廣的區(qū)域重點(diǎn)監(jiān)控。該系統(tǒng)避免了傳統(tǒng)的視頻監(jiān)控點(diǎn)數(shù)量龐大、圖像密集、管理不變、事后查找資料困難等缺陷，結(jié)合雷達(dá)遠(yuǎn)距離探測(cè)的特性，大大減少了監(jiān)控站點(diǎn)的分布。并且，系統(tǒng)能根據(jù)目標(biāo)的與攝像頭的距離，使網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)自動(dòng)調(diào)焦，在監(jiān)控顯示區(qū)展現(xiàn)清晰的畫(huà)面。結(jié)合網(wǎng)絡(luò)通信、串口通信、多線程技術(shù)、視頻處理等技術(shù)，該系統(tǒng)目前已實(shí)現(xiàn)在局域網(wǎng)內(nèi)傳輸視頻數(shù)據(jù)。伴隨著人工智能、大數(shù)據(jù)等新技術(shù)的不斷涌現(xiàn)，雷達(dá)指引視頻監(jiān)控系統(tǒng)將會(huì)有更好地發(fā)展前景，更加廣泛的應(yīng)用到邊防管理系統(tǒng)。本文的意義在于提供一種穩(wěn)定可靠的視頻傳輸，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離監(jiān)控，有針對(duì)性的監(jiān)控可疑目標(biāo)，從而降低誤判率。