本发明涉及跟踪控制技术领域，尤其涉及道路违章抓拍技术领域，具体是指一种实现移动目标数据标定的雷达与球机联动系统及其处理方法。
背景技术：
随着我国科学技术的进步，传统的视频监控方法以其直观、准确、及时和信息内容丰富被广泛应用于各个领域。近年来，随着该产品的应用深入，发生了较多负面的问题，例如监控设备被遮挡、设备误报以及环境发生的变化，对监测的结果造成了一定的影响。随之出现了雷达与球机联动监测技术，雷达与视觉的融合，充分利用各自的优势，发挥各自所长。
现有的雷达联动跟踪摄像控制系统能够实现对一系列(人、汽车、生产线上的产品等)移动目标的跟踪、识别及控制。相阵控雷达在发现目标后，会实时将计算出的目标数据，例如速度、距离等参数与视频联动，结合视频自身智能分析功能对视频区域内的物体进行分析并确定目标，但该系统具有以下几点问题：
1、摄像系统无法确定引起球机转动的具体目标
当监测区域出现多个移动目标(人、汽车、生产线上的产品等)时，摄像控制系统无法确定具体的转动目标位于那个方位，这使得球机不断在转动，但不能直观的看到该移动目标。
2、移动目标没有被明确标定出来
监测区域的移动目标从出现到驶出该区域的过程中，并没有被明确的标定出来，这会导致每个目标的监测不能直观的看到雷达与球机的联动过程。
技术实现要素：
本发明的目的是克服了上述现有技术的缺点，提供了一种识别精准度高、适用范围更加广泛的实现移动目标数据标定的雷达与球机联动系统及其处理方法。
为了实现上述目的，本发明的实现移动目标数据标定的雷达与球机联动系统及其处理方法如下：
该实现移动目标数据标定的雷达与球机联动系统，其主要特点是，所述的系统包括：
前端监测功能模块，用于对移动目标进行捕捉，并标定移动目标的相关参数；
信号处理器模块，用于接收所述的前端监测功能模块标定的相关参数并对其进行相应的信号处理，计算出移动目标的参数数据集信息；以及
服务器模块，用于根据所述的信号处理器模块计算出的参数数据集对异常车辆进行识别以实现对所述的异常车辆的标定。
较佳地，所述的前端监测功能模块包括：
天线单元；
雷达单元，与所述的天线单元相连接，用于捕捉所述的异常车辆；
远距离球机摄像单元，与所述的天线单元和雷达单元相连接，用于标定所述的异常车辆；
发射机单元，与所述的天线单元、雷达单元和远距离球机摄像单元相连接，用于发送雷达信号对异常车辆进行监测；以及
接收机单元，与所述的天线单元、雷达单元和远距离球机摄像单元相连接，用于接收捕捉到的所述的异常车辆的相关参数信息。
较佳地，所述的信号处理器模块包括：
数据处理单元，用于接收从所述的前端监测功能模块获取的相关参数并对其进行滤波处理，计算出移动目标的参数数据集信息；以及
数据存储单元，用于将所述的数据处理单元计算出的参数数据集信息进行保存并通过协议打包发送给所述的服务器模块。
较佳地，所述的服务器模块包括：
目标识别单元，用于输出所述的计算出的参数数据集信息并对移动目标进行识别，提取出所述的移动目标的位置坐标信息；以及
异常标定单元，用于将所述的移动目标的位置坐标信息转换为球机指向坐标信息，并移动所述的远距离球机摄像单元对移动目标进行拍摄和标定。
该基于上述的雷达与球机联动系统实现移动目标数据标定处理的方法，其主要特点是，所述的方法包括以下步骤：
(1)架设于道路上的雷达监测装置中所述的前端监测功能模块对路面上行驶的异常车辆进行捕捉，标定异常车辆的相关参数，并跟踪其行驶轨迹；
(2)将标定获取的相关参数信息发送至所述的信号处理模块进行滤波处理，计算出移动目标的参数数据集信息；
(3)所述的服务器模块根据计算出的所述的移动目标的参数数据集信息提取出异常车辆的位置坐标；
(4)所述的服务器模块将所述的位置坐标转换为球机指向坐标，并调整所述的远距离球机摄像单元对异常车辆进行拍摄；且所述的服务器模块将所述的位置坐标转换为摄像头映射坐标，从而对异常目标进行标定。
较佳地，所述的相关参数包括：异常车辆的位置信息和车速信息。
较佳地，所述的参数数据集信息包括：
异常车辆在不同时刻处于雷达坐标系中的坐标信息数据集、异常车辆在第一方向上的移动速度、异常车辆与所述的远距离球机摄像单元之间的距离以及异常车辆与所述的远距离球机摄像单元之间形成的角度参数。
较佳地，所述的第一方向为与所述的雷达单元的法线相平行。
更佳地，所述的步骤(3)，具体包括以下步骤：
(3.1)从所述的前端监测功能模块的雷达单元中获取异常车辆当前的位置坐标(x,y)与当前的行驶速度(vx,vy)；
(3.2)预测该异常车辆在系统预设时间段内即将到达的坐标位置，从而通过以下公式确保所述的远距离球机摄像单元在系统预设时间段内移动的距离为:
(x1,y1)＝(x,y) 2×(vx,vy)。
较佳地，所述的系统预设时间段为2秒。
更佳地，所述的步骤(4)，具体包括以下步骤：
(4.1)根据以下公式将xy直角坐标系下的位置坐标(x,y)转换为球面坐标，即球机指向坐标(θx1,θy1)：
其中，θx1表示球面坐标下水平坐标，θy1球面坐标下竖直坐标，h表示架设高度；
(4.2)将实时获取的实际的异常车辆的球面坐标(θx,θy)与所述的球机指向坐标(θx1,θy1)进行比较，并确定所述的远距离球机摄像单元对所述的异常车辆实施箭头标定的位置角度，从而实现对异常目标的标定。
采用了本发明的实现移动目标数据标定的雷达与球机联动系统及其处理方法，解决了现有技术中由于枪机位置固定、监控设备被遮挡以及当画面存在多个目标时无法准确定位具体的异常车辆等外界环境因素所造成的无法正常对违章车辆进行抓拍的问题，通过设计一雷达与球机联动系统，将雷达单元获取到的参数数据集的目标空间/地理位置数据与远距离球机摄像单元转动角度、镜头聚焦进行联动，实现对该空间、地理位置的场景图像中的异常车辆进行实时复核标定，实现了在违章抓拍的过程中球机可以更加灵活地对异常车辆进行抓拍，同时通过箭头标定可有效的对处理画面中的违章车辆进行识别。
附图说明
图1为本发明的实现移动目标数据标定的雷达与球机联动系统的功能模块示意图。
图2为本发明的实现移动目标数据标定处理的方法的流程图。
图3为本发明的实现移动目标数据标定的雷达与球机联动系统的实现过程示意图。
具体实施方式
为了能够更清楚地描述本发明的技术内容，下面结合具体实施例来进行进一步的描述。
在详细说明根据本发明的实施例前，应该注意到的是，在下文中，术语“包括”、“包含”或任何其他变体旨在涵盖非排他性的包含，由此使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包含这些要素，而且还包含没有明确列出的其他要素，或者为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
请参阅图1所示，本发明的该实现移动目标数据标定的雷达与球机联动系统，其中，所述的系统包括：
前端监测功能模块，用于对移动目标进行捕捉，并标定移动目标的相关参数；
信号处理器模块，用于接收所述的前端监测功能模块标定的相关参数并对其进行相应的信号处理，计算出移动目标的参数数据集信息；以及
服务器模块，用于根据所述的信号处理器模块计算出的参数数据集对异常车辆进行识别以实现对所述的异常车辆的标定。
作为本发明的优选实施方式，所述的前端监测功能模块包括：
天线单元；
雷达单元，与所述的天线单元相连接，用于捕捉所述的异常车辆；
远距离球机摄像单元，与所述的天线单元和雷达单元相连接，用于标定所述的异常车辆；
发射机单元，与所述的天线单元、雷达单元和远距离球机摄像单元相连接，用于发送雷达信号对异常车辆进行监测；以及
接收机单元，与所述的天线单元、雷达单元和远距离球机摄像单元相连接，用于接收捕捉到的所述的异常车辆的相关参数信息。
作为本发明的优选实施方式，所述的信号处理器模块包括：
数据处理单元，用于接收从所述的前端监测功能模块获取的相关参数并对其进行滤波处理，计算出移动目标的参数数据集信息；以及
数据存储单元，用于将所述的数据处理单元计算出的参数数据集信息进行保存并通过协议打包发送给所述的服务器模块。
作为本发明的优选实施方式，所述的服务器模块包括：
目标识别单元，用于输出所述的计算出的参数数据集信息并对移动目标进行识别，提取出所述的移动目标的位置坐标信息；以及
异常标定单元，用于将所述的移动目标的位置坐标信息转换为球机指向坐标信息，并移动所述的远距离球机摄像单元对移动目标进行拍摄和标定。
请参阅图2所示，本发明的该基于上述雷达与球机联动系统实现移动目标数据标定处理的方法，其中，所述的方法包括以下步骤：
(1)架设于道路上的雷达监测装置中所述的前端监测功能模块对路面上行驶的异常车辆进行捕捉，标定异常车辆的相关参数，并跟踪其行驶轨迹；
(2)将标定获取的相关参数信息发送至所述的信号处理模块进行滤波处理，计算出移动目标的参数数据集信息；
(3)所述的服务器模块根据计算出的所述的移动目标的参数数据集信息提取出异常车辆的位置坐标；
(4)所述的服务器模块将所述的位置坐标转换为球机指向坐标，并调整所述的远距离球机摄像单元对异常车辆进行拍摄；且所述的服务器模块将所述的位置坐标转换为摄像头映射坐标，从而对异常目标进行标定。
作为本发明的优选实施方式，所述的相关参数包括：异常车辆的位置信息和车速信息。
作为本发明的优选实施方式，所述的参数数据集信息包括：
异常车辆在不同时刻处于雷达坐标系中的坐标信息数据集、异常车辆在第一方向上的移动速度、异常车辆与所述的远距离球机摄像单元之间的距离以及异常车辆与所述的远距离球机摄像单元之间形成的角度参数。
作为本发明的优选实施方式，所述的第一方向为与所述的雷达单元的法线相平行。
作为本发明的优选实施方式，所述的步骤(3)，具体包括以下步骤：
(3.1)从所述的前端监测功能模块的雷达单元中获取异常车辆当前的位置坐标(x,y)与当前的行驶速度(vx,vy)；
(3.2)预测该异常车辆在系统预设时间段内即将到达的坐标位置，从而通过以下公式确保所述的远距离球机摄像单元在系统预设时间段内移动的距离为:
(x1,y1)＝(x,y) 2×(vx,vy)。
作为本发明的优选实施方式，所述的系统预设时间段为2秒。
作为本发明的优选实施方式，所述的步骤(4)，具体包括以下步骤：
(4.1)根据以下公式将xy直角坐标系下的位置坐标(x,y)转换为球面坐标，即球机指向坐标(θx1,θy1)：
其中，θx1表示球面坐标下水平坐标，θy1球面坐标下竖直坐标，h表示架设高度；
(4.2)将实时获取的实际的异常车辆的球面坐标(θx,θy)与所述的球机指向坐标(θx1,θy1)进行比较，并确定所述的远距离球机摄像单元对所述的异常车辆实施箭头标定的位置角度，从而实现对异常目标的标定。
请参阅图3所示，本发明的该实现移动目标数据标定处理的方法通过所述的雷达与球机系统，通过检测和获取监测区域内移动目标的参数，从而实现了对移动目标中的异常车辆实时复核标定。
采用了本发明的实现移动目标数据标定的雷达与球机联动系统及其处理方法，解决了现有技术中由于枪机位置固定、监控设备被遮挡以及当画面存在多个目标时无法准确定位具体的异常车辆等外界环境因素所造成的无法正常对违章车辆进行抓拍的问题，通过设计一雷达与球机联动系统，将雷达单元获取到的参数数据集的目标空间/地理位置数据与远距离球机摄像单元转动角度、镜头聚焦进行联动，实现对该空间、地理位置的场景图像中的异常车辆进行实时复核标定，实现了在违章抓拍的过程中球机可以更加灵活地对异常车辆进行抓拍，同时通过箭头标定可有效的对处理画面中的违章车辆进行识别。
流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
在此说明书中，本发明已参照其特定的实施例作了描述。但是，很显然仍可以作出各种修改和变换而不背离本发明的精神和范围。因此，说明书和附图应被认为是说明性的而非限制性的。
1.一种实现移动目标数据标定的雷达与球机联动系统，其特征在于，所述的系统包括：
前端监测功能模块，用于对移动目标进行捕捉，并标定移动目标的相关参数；
信号处理器模块，用于接收所述的前端监测功能模块标定的相关参数并对其进行相应的信号处理，计算出移动目标的参数数据集信息；以及
服务器模块，用于根据所述的信号处理器模块计算出的参数数据集对异常车辆进行识别以实现对所述的异常车辆的标定。
2.根据权利要求1所述的实现移动目标数据标定的雷达与球机联动系统，其特征在于，所述的前端监测功能模块包括：
天线单元；
雷达单元，与所述的天线单元相连接，用于捕捉所述的异常车辆；
远距离球机摄像单元，与所述的天线单元和雷达单元相连接，用于标定所述的异常车辆；
发射机单元，与所述的天线单元、雷达单元和远距离球机摄像单元相连接，用于发送雷达信号对异常车辆进行监测；以及
接收机单元，与所述的天线单元、雷达单元和远距离球机摄像单元相连接，用于接收捕捉到的所述的异常车辆的相关参数信息。
3.根据权利要求1所述的实现移动目标数据标定的雷达与球机联动系统，其特征在于，所述的信号处理器模块包括：
数据处理单元，用于接收从所述的前端监测功能模块获取的相关参数并对其进行滤波处理，计算出移动目标的参数数据集信息；以及
数据存储单元，用于将所述的数据处理单元计算出的参数数据集信息进行保存并通过协议打包发送给所述的服务器模块。
4.根据权利要求1所述的实现移动目标数据标定的雷达与球机联动系统，其特征在于，所述的服务器模块包括：
目标识别单元，用于输出所述的计算出的参数数据集信息并对移动目标进行识别，提取出所述的移动目标的位置坐标信息；以及
异常标定单元，用于将所述的移动目标的位置坐标信息转换为球机指向坐标信息，并移动所述的远距离球机摄像单元对移动目标进行拍摄和标定。
5.一种基于权利要求1至4中任一项所述的雷达与球机联动系统实现移动目标数据标定处理的方法，其特征在于，所述的方法包括以下步骤：
(1)架设于道路上的雷达监测装置中所述的前端监测功能模块对路面上行驶的异常车辆进行捕捉，标定异常车辆的相关参数，并跟踪其行驶轨迹；
(2)将标定获取的相关参数信息发送至所述的信号处理模块进行滤波处理，计算出移动目标的参数数据集信息；
(3)所述的服务器模块根据计算出的所述的移动目标的参数数据集信息提取出异常车辆的位置坐标；
(4)所述的服务器模块将所述的位置坐标转换为球机指向坐标，并调整所述的远距离球机摄像单元对异常车辆进行拍摄；且所述的服务器模块将所述的位置坐标转换为摄像头映射坐标，从而对异常目标进行标定。
6.根据权利要求5所述的实现移动目标数据标定处理的方法，其特征在于，所述的相关参数包括：异常车辆的位置信息和车速信息。
7.根据权利要求5所述的实现移动目标数据标定处理的方法，其特征在于，所述的参数数据集信息包括：
异常车辆在不同时刻处于雷达坐标系中的坐标信息数据集、异常车辆在第一方向上的移动速度、异常车辆与所述的远距离球机摄像单元之间的距离以及异常车辆与所述的远距离球机摄像单元之间形成的角度参数。
8.根据权利要求7所述的实现移动目标数据标定处理的方法，其特征在于，所述的第一方向为与所述的雷达单元的法线相平行。
9.根据权利要求5所述的实现移动目标数据标定处理的方法，其特征在于，所述的步骤(3)，具体包括以下步骤：
(3.1)从所述的前端监测功能模块的雷达单元中获取异常车辆当前的位置坐标(x,y)与当前的行驶速度(vx,vy)；
(3.2)预测该异常车辆在系统预设时间段内即将到达的坐标位置，从而通过以下公式确保所述的远距离球机摄像单元在系统预设时间段内移动的距离为:
(x1,y1)＝(x,y) 2×(vx,vy)。
10.根据权利要求9所述的实现移动目标数据标定处理的方法，其特征在于，所述的系统预设时间段为2秒。
11.根据权利要求5所述的实现移动目标数据标定处理的方法，其特征在于，所述的步骤(4)，具体包括以下步骤：
(4.1)根据以下公式将xy直角坐标系下的位置坐标(x,y)转换为球面坐标，即球机指向坐标(θx1,θy1)：
其中，θx1表示球面坐标下水平坐标，θy1球面坐标下竖直坐标，h表示架设高度；
(4.2)将实时获取的实际的异常车辆的球面坐标(θx,θy)与所述的球机指向坐标(θx1,θy1)进行比较，并确定所述的远距离球机摄像单元对所述的异常车辆实施箭头标定的位置角度，从而实现对异常目标的标定。
技术总结