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鹰鹘热成像»鹰眼光电 热成像仪行业应用 海洋海事观察

雷达联动热像仪在海事海域监控中的作用和地位

时间:2022-10-12 阅读:485 回复:0

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雷达自开始应用于商船已有六十多年,很多新的技术已陆续应用在雷达系统的各个部分。航海雷达,装在船上用于航行避让、船舶定位、狭水道引航的雷达,亦称船用雷达。航海雷达在能见度不良时为航海提供了必需的观察手段,它的出现是航海技术发展的重大里程碑。
雷达是利用无线电波来测定物体位置的无线电设备。由天线、发射机、接收机(包括信号处理机)和显示器等部分组成。
雷达通过与可转动云台进行连接,在转台上实时进行当前角度目标的跟踪,并实时获取当前转台的角度信息。转台带动雷达旋转,于是就可以把圆形面内目标的角度信息,并可以通过不同的算法对目标进行区分,并按照相应要求上报给服务器。
雷达设备能够进行大范围的搜索,其探测半径一般均可达几十公里以上,并且基本不受光学能见度的影响,但是所获目标信息不直观且存在目标判断准确性问题;无法探测运动目标的准确方位、地理信息、速度等信息。以普通民用的渔船雷达为例,其可以对周围6海里内,超过500个目标进行识别,标定目标的位置信息(经纬度)、航行信息(航向速度)、雷达信息(回波面积)等数据,相比光学探测的方式雷达能够进行大范围的搜索,不受光学能见度的影响,获取的运动目标信息准确度高,但所获取的目标信息较为抽象。
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海事高性能远距离热成像除了光电陀螺稳定的特有功能,该系统实现红外热成像连续变焦无热化功能,适合海关,海警和搜救快速锁定目标船只和人员,海上消防搜救,海事搜救,引航,海警执法,海洋科考,武警巡逻等公务艇用户提供高端海事船载和热像夜视光电取证跟踪系统应用解决方案。
针对不同长度和不同吨位巡逻艇、海关船、消防船、海警船、破冰船、渔政船、引航船、滚装船、无人艇、豪华游艇等各类公务船和商务船。
普通光学设备对目标的观察具有直观且判性准确的特点,其主要的缺点是观察范围有限,观察半径受光学能见度制约。
雷达和普通的光学设备这两类设备所获取的信息需要人工进行综合,雷达所获得的目标位置、运动方向和速度等信息无法自动传递给光学监测设备,在雷达发现目标后往往需要经过一段时间的人工搜索才能发现与雷达目标相匹配的目标,特别是在比较复杂的环境中这个搜索时间将会大大增加。所以也就有了基于雷达定位的海域雷达联动球形转台监控摄像机。
雷达与视频联动控制系统其原理是:
1.首先雷达联动运用雷达产品开放的SDK包,提取数字化后的地图数据、目标信息等关键数据,通过网络发送给终端控制服务器,服务器完成对软件地图进行虚拟场景像素坐标与真实坐标的对应标定(一般监视点安装的场景较为固定,也可直接导入探测区域的GIS地图)。雷达对海面进行搜索获取周围目标信息,雷达信息处理系统处理时间序列的雷达图象,对图象中的目标回波进行自动识别、跟踪和运动参数解算;受雷达工作体制和工作原理的限制,数据更新速率>2.4s,方位数据精度低于距离数据精度;
2.雷达信息自动处理系统通过集成有高清摄像机、超远距离电动变焦透雾镜头、高精度重型抗风光电转台的前端视频探测、采集设备对目标图像进行采集后编码传输,通过后端软件平台的图像分析算法处理将新进入探测范围的目标进行识别,给出目标的类型:人、车、船,从而将目标类型对应的虚拟图标标定在软件地图上,这时软件地图中所显示的虚拟图标就能显示真实的地理信息位置。对于处于探测区域室内的目标,只要在视频监控系统覆盖的情况下,也能通过视频分析的方式标注在软件地图上。或者通过网络从指挥中心接收目标指示后,将目标的方位、距离等信息以数据包的形式通过串行口发送给视频控制台;以后,当目标有新的数据时重新发送数据包;
3.接收到目标数据后,对目标的方位数据进行滤波和预测,使得指向平台能够在水平方向上平滑地跟踪目标;同时,根据目标的距离数据和镜头焦距参数进行调焦数据计算并发送给海域雷达联动球形转台监控摄像机的焦距调整部件执行焦距调整以获得清晰的目标图象;此外,系统根据镜头的安装高度数据和距离数据进行俯仰角计算,其结果同样发送给全向平台;根据上述计算结果,全向平台就能够为视频系统获取目标清晰、稳定的图象提供准确的指向保
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在森林防火、边防、海防、港口、油田等广域视频监控领域中,远距离、超远距离视频监控产品的应用越来越广泛,既集成了可见光和热成像观测摄像机,具备透雾功能,在夜间也能借助辅助光源或热成像进行目标探测,图像信息既具有空间分辨能力,又具有时间分辨能力;既有探测对象的信息,又包括景物空间环境的信息;既含有观察目标静态的信息,又有观察目标动态的信息。
先进的640x512传感器在完全黑暗和低光条件下提供清晰的成像效果。集成了高清彩色可见相机增加目标识别使航行更加安全。
1.制冷红外探测器和连续光学变焦助航功能,轻松识别远处船只。
2.陀螺稳定功能可在波涛汹涌的大海上提供稳定的图像
3.优异的红外技术,使船长能够快速识别附近的浮标和探测关键地标, 如岛屿或码头
4.雷达联动允许自动跟踪所选雷达目标
5.消防模式的目标温度计和等温线显示,提高了对第一反应的感知和认识。增强清晰度
6.高性能的热成像和可见相机有效载荷进行探测 和可见识别
7.热成像14×光学变焦和2°和28°之间的视场实现远距离目标探测
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雷达联动热像仪具体功能如下:
1.目标探测
目标探测的目的是为了识别防范区域内的目标类型,从而采取不同方案的防范手段。雷达所探测的目标不具备直观性,采用视频分析的方式对视频场景中的运动目标进行分割,与目标模型进行比对后对目标进行区分,从而显示在地图上就相对直观。
目标探测的目的是为了对监视目标的运动轨迹进行记录、跟踪,对目标类型进行复核,对目标进行连续监视和细节辨识。由于视频画面中可能涉及多个运动目标,因此对视频分析算法要求较高,要求连续不间断地跟踪雷达锁定的目标。
2.目标跟踪
目标探测的目的是为了对监视目标的运动轨迹进行记录、跟踪,对目标类型进行复核,对目标进行连续监视和细节辨识。由于视频画面中可能涉及多个运动目标,因此对视频分析算法要求较高,要求连续不间断地跟踪雷达锁定的目标。为载体设备对空中目标及对掠海飞行的低空目标、地面目标进行探测、识别,特别是由于目标所处海空、地面背景的复杂性,以及由于载体运动及目标运动导致变换、模糊和遮挡,使得成像目标识别与跟踪技术是一个复杂的过程。在这种环境下仅仅依靠一种或少数几种识别手段很难准确地进行目标识别,必须尽可能利用多种目标属性信息、多种识别方法,综合出准确的目标属性,进行目标综合识别。
在森林防火、边防、海防、港口、油田等广域视频监控领域中,远距离、超远距离视频监控产品的应用越来越广泛,既集成了可见光和热成像观测摄像机,具备透雾功能,在夜间也能借助辅助光源或热成像进行目标探测,图像信息既具有空间分辨能力,又具有时间分辨能力;既有探测对象的信息,又包括景物空间环境的信息;既含有观察目标静态的信息,又有观察目标动态的信息。
3.硬件技术
视频图像严重依赖光学条件,针对防范地区的气象、地理条件,要因地制宜的配套相应的设备。由于系统采用高清摄像机,长焦镜头的工艺要求较高,其次在长达10Km的远距离监视过程中,云台运行的平稳性、云台运行的精准度均有很高的要求,行业标准中的0.5°的精度对应近88米的距离偏差,因此对硬件的工艺要求比较高;所用的设备如用于海边、高山等地区,低气压、高海拔、高热潮湿、盐碱腐蚀等环境,要求硬件要具备良好的环境适应性。


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