[发明专利]一种多源信号融合的目标监测系统及方法

说明书

本发明涉及一种多源信号融合的目标监测系统及方法，该装置包括：雷达装置，用于主动监测进入监测区域的目标，并且获取其方位与距离信息；视频监控装置，包括可见光探测器和长波红外探测器，用于获取目标的可见光视频图像和红外视频图像；云台装置，用于安装视频监控装置，并通过数据处理装置控制，带动视频监控装置转动到指定方位；以及数据处理装置，分别与雷达装置、视频监控装置、云台装置进行数据通信，用于获取雷达装置中的目标方位与距离信息，也用于控制云台装置转动，还用于获取视频监控装置中的可见光视频图像和红外视频图像，并对其进行配准与融合。该系统及方法不仅有利于提高监控效果，而且计算量小，实时性好。

技术领域

本发明属于视频监控技术领域，具体涉及一种雷达、可见光探测器、长波红外探测器多源信号融合的目标监测系统及方法。

背景技术

随着电子技术的发展以及对监控系统需求的进一步提升，雷达与视频监控融合联动的方式愈发受到关注。雷达系统能够在水平方向进行360°无死角的全向目标搜索，并且灵敏检测物体的位置、速度和加速度等信息，其最大的局限性在于无法获取目标的光学信息。而视频监控系统中，探测器采用与人眼视觉系统相同的成像原理，能够记录视野范围内的图像，获得直观的目标信息，但其视野有限无法实现全方位监控。二者的优劣势可以起到十分理想的互补效果，在雷达监测到目标后直接联动视频监控系统捕捉实时视频画面，达到全方位、直观的监控效果。

但在现有的雷达与视频监控融合联动系统中，视频监控的光电设备多是采用单路的可见光探测器，可见光探测器在雨雪天气、黑夜等低照度条件下，成像效果差，无法捕捉到目标的光学信息；也有少部分系统采用红外与可见光的双目监控，借助红外探测器良好的夜视效果来弥补这一缺陷，但该系统输出的是两路独立的视频信号，需要人工选择适用当前场景的信号，或是分别查看两路视频信号以人工综合二者图像信息，仍具有一定的局限性。将红外图像与可见光图像融合至一张图像，实现系统输出一路适用于全场景、全天候的视频信号，具有十分重要的应用价值。

由于红外探测器与可见光探测器光轴不重合，两图空间存在误差，当误差超过一个像素，则最终的融合图像会出现重影，严重影响图像融合的质量。因此要实现红外图像与可见光图像的融合，首先需要对二者进行配准，使得两图中对应于空间同一位置的点一一对应起来。传统的配准通过特征点匹配来实现，如专利CN109285110A公开了一种基于鲁棒匹配与变换的红外可见光图像配准方法，但是这类方法并不适用于所有场景，如在海面、草原等难以匹配特征点的场景，其次这类方法计算复杂度高，离实时处理视频仍有很大的差距。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多源信号融合的目标监测系统及方法，该系统及方法不仅有利于提高监控效果，而且计算量小，实时性好。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种多源信号融合的目标监测系统，包括：

雷达装置，用于主动监测进入监测区域的目标，并且获取其方位与距离信息；

视频监控装置，包括可见光探测器和长波红外探测器，用于获取目标的可见光视频图像和红外视频图像；

云台装置，用于安装视频监控装置，并通过数据处理装置控制，带动视频监控装置转动到指定方位；以及

数据处理装置，分别与雷达装置、视频监控装置、云台装置进行数据通信，用于获取雷达装置中的目标方位与距离信息，也用于控制云台装置转动，还用于获取视频监控装置中的可见光视频图像和红外视频图像，并对其进行配准与融合。

本发明还提供了一种多源信号融合的目标监测方法，包括以下步骤：

步骤1：基于实验图像对建立配准映射关系数据库；

步骤2：雷达装置获取目标的方位与距离信息；

步骤3：数据处理装置根据雷达装置获取的目标方位信息，控制云台装置转动至对应位置，视频监控装置采集目标视频图像，包括可见光视频图像和红外视频图像；