[发明专利]利用激光探测与测距设备探测及定位入侵者的方法和系统

说明书

本发明提供了一种用于在拱顶所限定的特定空域内探测并定位入侵者的方法和系统。方法包括如下步骤：在拱顶限定的特定空域内，使用激光检测和测距(LADAR)装置引导激光束周期性扫描；采集来自拱顶内多个物体的激光束反射；将反射信号转换成LADAR信号，指示拱顶内物体的时空存在；对LADAR信号施加信号处理算法，从而基于预定标准确定入侵者的存在和相应的方位参数；根据与入侵者相关的多个方位参数引导摄像机，以连续捕获入侵者的多副图像；并由计算机处理器对图像进行分析，在分析的基础上指示摄像机对入侵者进行跟踪，得到入侵者的实时跟踪参数。

技术领域

本发明总体上涉及检测和跟踪系统，更具体地说，本发明涉及利用激光探测和测距装置的此类系统。

背景技术

在阐述发明背景之前，对下文将使用的某些术语进行定义可能会有所帮助。

术语“激光探测和测距”(LADAR)或“光探测和测距”(LiDAR)在本说明书中称为通过用光(例如脉冲激光)照亮目标并采用传感器测量反射脉冲来测量到目标距离的装置。由此多个激光返回时间和波长的差异可以用于对目标进行数字表征。

尽管多种LADAR设备越来越可用于商业用途，但它们仍然受困于精度和延迟问题，这些问题使其不适合用于监视和国土安全目的。

因此，寻找一种有效利用LADAR特性进行探测和跟踪应用的方法是有利的。

发明内容

本发明的多个实施例提供了一种方法和系统，用于在由拱顶(dome)限定的特定空域内检测和定位入侵者。该方法可包括以下步骤：使用引导激光束的激光探测和测距(LADAR)装置在拱顶限定的特定空域内进行周期性扫描；采集来自拱顶空域内多个物体对激光束的多个反射；将多个反射激光束转换为指示拱顶空域内多个物体时空存在的LADAR信号。将信号处理算法应用于 LADAR信号，从而基于预定标准确定入侵者的存在和相应的方位参数；根据与入侵者相关的方位参数引导摄像机，以连续捕捉多副入侵者图像；利用计算机处理器对图像进行分析，并且根据分析指示摄像机追踪该入侵者，得到入侵者的多个实时追踪参数。

附图说明

在说明书的结尾部分特别指出作为发明的主题，并明确要求保护。然而，本发明的组织和操作方法，并且通过参考与附图一起阅读时的以下详细说明，能最好地理解本发明的多个目标、特征和优点，其中：

图1是用于说明根据本发明多个实施例的系统非限制性示例架构的框图；

图2是用于说明根据本发明多个实施例的系统非限制性实施示例的详细框图；

图3是用于说明根据本发明多个实施例中其中一个方面的示意图；并且

图4是用于说明根据本发明多个实施例的非限制性示例方法的高级流程图。

应注意，为了说明的简单和清晰，多副图中所示多个元素并不一定按比例绘制。例如，为了清晰起见，某些元素的尺寸可能相对于其他元素被夸大。此外，在适当情况下，可在图中重复附图标记，以指示相应或类似的部件。

具体实施方式

在下面的描述中，将描述本发明的各个方面。为了解释的目的，阐述具体的配置和细节，以提供对本发明的透彻理解。然而，对于本领域技术人员来说，在没有本说明书所述具体细节的情况下实施本发明也是显而易见的。此外，为了不使对本发明的说明变得模糊和易于混淆，可以省略或简化多个众所周知的特征。