一种基于多感知数据融合的海上泅渡行为识别方法和系统技术方案

本申请提出一种基于多感知数据融合的海上泅渡行为识别方法和系统，包括：S1，获取并解析热成像探测数据和毫米波探测数据；S2，判断热成像探测和毫米波探测的目标距离是否一致，一致则继续识别流程；S3，根据毫米波探测数据解析目标的位移速度，若有速度则继续识别流程；S4，根据热成像探测数据计算目标的实际尺寸，将实际尺寸与基准样本数据库比对，若差异小于设定阈值，则判断目标为海上泅渡行为，输出告警；S5，将位移速度和实际尺寸与基准样本数据库中的海上泅渡行为类型比对，判断海上泅渡行为的类型。该方案改善单纯依靠热成像对海上热辐射源检测判断泅渡行为的识别方式，提高泅渡行为识别检测有效程度。泅渡行为识别检测有效程度。泅渡行为识别检测有效程度。

【技术实现步骤摘要】
一种基于多感知数据融合的海上泅渡行为识别方法和系统


[0001]本申请属于图像目标识别
，具体的涉及一种基于多感知数据融合的海上泅渡行为识别方法和系统。

技术介绍

[0002]我国部分沿海地区与其他国家地区相隔较近，借助皮筏艇、冲浪板、游泳圈等工具泅渡过海，从海上非法进出边境线的事件多有发生。目前对于海面上的船舶目标检测和识别手段较为成熟，但是对于泅渡行为的检测技术仍有待改进。
[0003]现有技术中用于泅渡行为探测识别技术主要有两种。一种是通过在前端海边部署长焦变倍高清可见光摄像机，通过可见光摄像机的视频图像的入侵检测技术划分重点管控区域，当有移动目标进入警戒区域时，触发报警回传后端，通过提取目标特征，并与数据库模型进行比对，然后画面将目标框选出来，通过对实时视频流不断重复提取检测，实现对移动的目标框选，检测方式偏向于静态检测的方式。该方式的问题在于只适用于白天，在晚上环境亮度低的情况下无法进行探测和识别，而且无法通过摄像机的自动转动巡检来实现目标检测，为监控漫长的重点管控海岸线，需要部署多个摄像机，成本较高。另一种是通过在前端部署热成像摄像机，探测海上红外辐射源并产生预警信号提示后端。该方式的问题在于只检测热源，误报数量过多，后端人员处置效率较低。

技术实现思路

[0004]针对上述问题，本申请第一方面提出一种基于多感知数据融合的海上泅渡行为识别方法，包括以下步骤：
[0005]S1，获取并解析热成像探测数据和毫米波探测数据；
[0006]S2，判断热成像探测和毫米波探测的目标距离是否一致，一致则继续识别流程；
[0007]S3，根据毫米波探测数据解析目标的位移速度，若有速度则继续识别流程；
[0008]S4，根据热成像探测数据计算目标的实际尺寸，将实际尺寸与基准样本数据库比对，若差异小于设定阈值，则判断目标为海上泅渡行为，输出告警；
[0009]S5，将位移速度和实际尺寸与基准样本数据库中的海上泅渡行为类型比对，判断海上泅渡行为的类型。
[0010]上述方案对两类传感器采集到的数据进行融合比对，得出目标的实际尺寸、位移速度和相对设备的距离，并与数据库基准比对样本的各个特征行为数据样本进行比对分析，当所有数据在阈值范围内，则判断该海域有人员在进行泅渡行为，从而产生预警提示后端；同时，根据行为目标大小与数据库哪个样本贴近，提示对应的报警行为样本类型。该方案改善了单纯依靠热成像对海上热辐射源检测判断泅渡行为的识别方式，提高泅渡行为识别检测有效程度，能够高效实现对海上非法偷渡跨越边境线的泅渡行为的全天候检测预警。
[0011]进一步地，根据距离偏差换算公式B
×
b％＝C
×
c％判断所述目标距离是否一致，
其中B为热成像探测的目标距离，b％为热成像
‑
卫星距离偏差，C为毫米波探测的目标距离，c％为毫米波
‑
卫星距离偏差；通过引入样本的卫星定位测量距离确定b％和c％，即：A0＝B0×
b％＝C0×
c％，其中A0为目标样本的卫星定位测量距离，B0为目标样本的热成像探测距离，C0为目标样本的毫米波探测距离。通过上述距离偏差换算公式可以辅助确认热成像传感数据和毫米波传感数据探测到的目标是否一致，可以及时发现并校正设备使用过程产生的误差。优选地，在一距离段内，b％、c％为一固定值。根据不同距离，偏差百分比也会随之变化，通过两个测量距离的离散型分布，固定一个距离段以及对应的百分比关系，可以减少距离测量误差。
[0012]进一步地，根据下式计算所述目标的实际尺寸：
[0013]D＝n
×
L
×
IFOV
[0014]其中，D为目标实际尺寸，n为目标在焦平面所成像中占用像素点数量，L为目标距离，IFOV为空间分辨率，IFOV＝d/f，其中，d为热成像的像元尺寸，f为目标对应的焦距值。
[0015]进一步地，基准样本数据库的构建包括，采集海上泅渡行为样本数据，所述数据包括样本尺寸，采用热成像探测的样本焦平面所成像中占用像素点数量和样本距离，采用毫米波探测的样本位移速度和样本距离。
[0016]进一步地，基准样本数据库中的海上泅渡行为类型包括人带漂浮物、人头和人。该分类基于已发生历史案例分析建立，较为符合实际探测情况。
[0017]第二方面，本申请提出一种基于多感知数据融合的海上泅渡行为识别系统，其特征在于，包括：
[0018]目标探测模块，配置用于获取并解析热成像探测数据和毫米波探测数据；
[0019]目标比对模块，配置用于判断热成像探测和毫米波探测的目标距离是否一致，一致则继续识别流程；
[0020]位移速度判断模块，配置用于根据毫米波探测数据解析目标的位移速度，若有速度则继续识别流程；
[0021]实际尺寸计算模块，配置用于根据热成像探测数据计算目标的实际尺寸，将所述实际尺寸与基准样本数据库比对，若差异小于设定阈值，则判断目标为海上泅渡行为，输出告警；
[0022]目标类型判断模块，配置用于将所述位移速度和所述实际尺寸与基准样本数据库中的海上泅渡行为类型比对，判断所述海上泅渡行为的类型。
[0023]进一步地，目标探测模块中配置有热成像摄像机和毫米波传感器。优选地，热成像摄像机与所述毫米波传感器集成在同一个云台护罩中，可以减少施工建设过程中方位标定的工作量，保证两个感知设备探测方位和目标行为一致。
[0024]进一步地，目标探测模块中配置有2台热成像摄像机，可以同时对两个距离范围进行搜索感知目标。
[0025]上述方案采用主动式探测设备毫米波传感器和被动式探测设备热成像摄像机集成一体化云台前端设备进行海域实时探测，感知到可疑目标后，将采集到原始数据回传后端平台经过协议解析得出可使用数据经过计算，与基准样本进行比对，判断是否为泅渡行为，如果有泅渡行为则产生报警信息提示管理人员。
[0026]本专利技术前端主动和被动探测设备采集的目标数据进行汇聚结合，实现全天候对海
上泅渡行为识别率。两种传感器都不受环境亮度影响，可以实现无人值守日夜实时检测，达到减员增效的目标。结合两种传感器的优势可以提高泅渡行为识别的准确率，对于海况复杂的环境也能较好地识别目标。
附图说明
[0027]附图帮助进一步理解本申请。为了便于描述，附图中仅示出了与有关专利技术相关的部分。
[0028]图1为一实施例中基于多感知数据融合的海上泅渡行为识别方法流程图；
[0029]图2为一实施例中基于多感知数据融合的海上泅渡行为识别系统构成示意图；
[0030]图3为一实施例中用于获取热成像探测数据和毫米波探测数据行为数据采集云台实物图；
[0031]图4为一实施例中泅渡行为的比对基准样本数据库的建立流程示意图；
[0032]图5为一实施例中实时泅渡行为检测比对分析流程示意图；
[0033]图6为一实施例中人员检测本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于多感知数据融合的海上泅渡行为识别方法，其特征在于，包括以下步骤：S1，获取并解析热成像探测数据和毫米波探测数据；S2，判断热成像探测和毫米波探测的目标距离是否一致，一致则继续识别流程；S3，根据毫米波探测数据解析目标的位移速度，若有速度则继续识别流程；S4，根据热成像探测数据计算目标的实际尺寸，将所述实际尺寸与基准样本数据库比对，若差异小于设定阈值，则判断目标为海上泅渡行为，输出告警；S5，将所述位移速度和所述实际尺寸与基准样本数据库中的海上泅渡行为类型比对，判断所述海上泅渡行为的类型。2.根据权利要求1所述的基于多感知数据融合的海上泅渡行为识别方法，其特征在于，S2中根据距离偏差换算公式B
×
b％＝C
×
c％判断所述目标距离是否一致，其中B为热成像探测的目标距离，b％为热成像
‑
卫星距离偏差，C为毫米波探测的目标距离，c％为毫米波
‑
卫星距离偏差；通过引入样本的卫星定位测量距离确定b％和c％，即：A0＝B0×
b％＝C0×
c％，其中A0为目标样本的卫星定位测量距离，B0为目标样本的热成像探测距离，C0为目标样本的毫米波探测距离。3.根据权利要求2所述的基于多感知数据融合的海上泅渡行为识别方法，其特征在于，在一距离段内，b％、c％为一固定值。4.根据权利要求1所述的基于多感知数据融合的海上泅渡行为识别方法，其特征在于，S4中根据下式计算所述目标的实际尺寸：D＝n
×
L
×
IFOV其中，D为目标实际尺寸，n为目标在焦平面所成像中占用像素点数量，L为目标距离，IFOV为...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁伯钊，叶维晶，陈延行，张翔，林水香，刘建敏，谢金成，
申请(专利权)人：罗普特科技集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：