一种基于空间计算的多源安防数据融合方法和系统转让专利

申请号 : CN202311063413.X

文献号 : CN117058510B

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基本信息:

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法律信息:

相似专利:

发明人 : 杨章雨甘宁

申请人 : 聚米画沙(北京)科技有限公司

摘要 :

本发明公开了一种基于空间计算的多源安防数据融合方法和系统,本发明能够对多感知设备所探测到的数据进行目标融合,是多源探测设备综合告警系统的基础。本发明所描述的融合方法集成了坐标转换、凸包算法、点集共线判断、凸包面积计算、区域求交、速度阈值比较、高度阈值比较等多种空间计算算法,同时又没有完全追求这些算法的逻辑完备性,而是通过多维交叉验证以保证融合结果的准确率,简单高效,适合于大规模工程应用。

权利要求 :

1.一种基于空间计算的多源安防数据融合方法,其特征在于,所述方法包括:

接收探测设备发送的第一目标数据,所述目标数据包括时间戳、速度、坐标、方向和加速度信息;

将所述第一目标数据坐标信息转换为预设坐标系下坐标信息,判断所述第一目标数据是否为重复数据,若是,则丢弃;若否,则判断所述第一目标在第一预设时间段内的轨迹点数量,若所述轨迹点数量大于两个,则对所述第一目标数据进行目标融合;

根据发现第一目标的探测设备的ID和目标融合关联设备信息获取待融合的目标集合,遍历待融合的目标集合中的第二目标,与所述第一目标进行融合,得到目标融合结果;

根据所述目标融合结果判断所述第一目标和所述第二目标是否为同一目标,若否,则结束流程;若是,则将所述第一目标数据存入融合目标集合,所述融合包括坐标集合、速度、方向、加速度以及两个目标数据源间的不同属性信息,其中,所述坐标集合、速度、方向和加速度采用第一目标数据,将第二目标数据丢弃;

统计所述融合目标集合中的目标数量,若超过预设值,则将更新最早且距当前时间超过第二预设时间的数据从所述融合目标集合中移除,同时启动新线程将目标数据存入到数据库中;若没有超过预设值,则更新所述融合目标集合标记;

根据所述探测设备ID和目标融合关联设备信息获取待融合的目标集合,遍历待融合的目标集合中的第二目标,与所述第一目标进行融合,得到目标融合结果,具体为:判断第一目标集合与第二目标集合中的点是否各自在一条直线上,如果都在,则走直线融合流程;如果都不在;则走凸包融合流程;否则将源目标数据标记为非同一目标并结束流程;

所述直线融合流程为:分别计算所述第一目标集合与第二目标集合中的点的直线方程,将两个方程的系数构造成原矩阵与逆矩阵的形式后相乘,判断结果减1后的绝对值是否小于第一设定值,若是,则将第一目标数据标记为同一目标并结束融合;若否,则将第一目标数据标记为非同一目标并结束融合;

所述凸包融合流程为:分别计算所述第一目标集合和第二目标集合中的点的凸包、最大最小平均速度和高度;再分别计算第一目标集合和第二目标集合中的点形成凸包的面积以及两个凸包相交部分的面积;再分别计算两个凸包相交部分与两个凸包面积的比值;判断两比值是否都大于第二设定值,若否,则将第一目标数据标记为非同一目标并结束;若是,则分别计算第一目标集合和第二目标集合的最大最小平均速度和最大最小平均高度之间的比值,如果所有比值都在第三设定值范围内,则将第一目标数据标记为同一目标并结束,否则,则标记为非同一目标后进行下一次循环。

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,将所述第一目标数据的坐标信息转换为预设坐标系下坐标信息,包括:

所述预设坐标系为设定的局部笛卡尔坐标系或全球坐标系,获取本系统所使用的坐标系统信息,获取所述探测设备所在的点位信息;判断本系统所使用的坐标系统是否为全球坐标系,若否,为局部笛卡尔坐标系,则在设备坐标的基础上偏移目标数据坐标得到所述目标在笛卡尔坐标系下的坐标,若是,则获取目标坐标系的椭球体参数,根据探测设备所在的点位及目标点位计算目标所在全球坐标系的坐标。

3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述目标融合具体为:基于Andrew算法分别计算所述目标位置集合P1和P2的凸包R1和R2、分别计算所述P1和P2的最大速度V1max,V2max、P1和P2的平均速度V1avg,V2avg;所述P1和P2的最小速度V1min,V2min、P1和P2的最大高度Z1max,Z2max、所述P1和P2的平均高度Z1avg,Z2avg、P1和P2的最小高度Z1min,Z2min、分别计算R1和R2的面积Ar1和Ar2以及R1和R2相交部分的面积Ar3、分别计算Ar3/Ar1的值K1和Ar3/Ar2的值K2;

判断K1和K2是否都大于第七阈值,若否,则标记为非同一目标,若是,则分别计算P1与P2的最大最小平均速度和最大最小平均高度之间的比值,如果所述P1与P2的最大最小平均速度和最大最小平均高度之间的比值,如果比值的绝对值大于1则取绝对值倒数,判断比值是否大于各自给定的阈值,如果是则标记为同一目标,否则标记为非同一目标。

4.一种基于空间计算的多源安防数据融合系统,其特征在于,所述系统包括:

接收模块:用于接收探测设备发送的第一目标数据,所述目标数据包括时间戳、速度、坐标、方向和加速度信息;

第一判断模块:用于将所述第一目标的坐标信息转换为预设坐标系下的坐标信息,判断所述第一目标数据是否为重复数据,若是,则丢弃;若否,则判断所述第一目标在第一预设时间段内的轨迹点数量,若所述轨迹点数量大于两个,则对所述第一目标数据进行目标融合;

融合模块:用于根据所述探测设备ID和目标融合关联设备信息获取待融合的目标集合,遍历待融合的目标集合中的第二目标,与所述第一目标进行融合,得到目标融合结果;

第二判断模块:用于根据所述目标融合结果判断所述第一目标和所述第二目标是否为同一目标,若否,则结束流程;若是,则将所述第一目标数据存入融合目标集合,所述融合包括坐标集合、速度、方向、加速度以及两个目标数据源间的不同属性信息,其中,所述坐标集合、速度、方向和加速度采用第一目标数据,将第二目标数据丢弃;

存储模块:用于统计所述融合目标集合中目标的数量,若超过预设值,则将更新最早且距当前时间超过第二预设时间的数据从所述融合目标集合中移除,同时启动新线程将目标数据存入到数据库中;若没有超过预设值,则更新所述融合目标集合标记;

根据所述探测设备ID和目标融合关联设备信息获取待融合的目标集合,遍历待融合的目标集合中的第二目标,与所述第一目标进行融合,得到目标融合结果,具体为:判断所述第一目标集合与第二目标集合中的点是否各自在一条直线上,如果都在,则走直线融合流程;如果都不在;则走凸包融合流程;否则将源目标数据标记为非同一目标并结束流程;

所述直线融合流程为:分别计算所述第一目标集合与第二目标集合中的点的直线方程,将两个方程的系数构造成原矩阵与逆矩阵的形式后相乘,判断结果减1后的绝对值是否小于第一设定值,若是,则将第一目标数据标记为同一目标并结束融合;若否,则将第一目标数据标记为非同一目标并结束融合;

所述凸包融合流程为:分别计算所述第一目标集合和第二目标集合中的点的凸包、最大最小平均速度和高度;再分别计算第一目标集合和第二目标集合中的点形成凸包的面积以及两个凸包相交部分的面积;再分别计算两个凸包相交部分与两个凸包面积的比值;判断两比值是否都大于第二设定值,若否,则将第一目标数据标记为非同一目标并结束;若是,则分别计算第一目标集合和第二目标集合的最大最小平均速度和最大最小平均高度之间的比值,如果所有比值都在第三设定值范围内,则将第一目标数据标记为同一目标并结束,否则,则标记为非同一目标后进行下一次循环。

5.一种计算机设备,包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至3中任一项所述的方法的步骤。

6.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至3中任一项所述的方法的步骤。

说明书 :

一种基于空间计算的多源安防数据融合方法和系统

技术领域

[0001] 本申请涉及基于空间计算的多源安防数据融合技术领域,特别是涉及一种基于空间计算的多源安防数据融合方法和系统。

背景技术

[0002] 周界报警系统主要由前端报警设备、传输网络及管理中心组成,主要用于防范周界入侵事件,即为了防止陌生人非法闯入,24小时实时探(探测情况)、传(传输信息)、管(后台管理)的一套完整系统。它对整个安全防范系统预警的及时性、处置的准确性、有效性具有决定性的意义,说是安全防范系统的“第一道防线”毫不为过。这道防线不仅识别外来入侵,也可以防止区域内人员随意出入,名副其实的“攘外安内”一把好手。在铁路、高速、机场等危险场所,在机关单位、保护区等重要场所,在学校、医院、隔离点等场所,都是周界报警系统的用武之地。
[0003] 目前市面上用于周界报警系统建设的技术较为多样,前端报警大致可以分为线缆型、光线型、视频型、雷视融合型这几类。
[0004] 线缆型主要有电子脉冲围栏、振动光纤、泄露电缆等产品,这类产品需要通过在四周布置线缆来完成周界防护,所以施工起来会比较麻烦,后期使用成本和维护成本也比较高。同时,无法对入侵目标进行准确的定位及跟踪,也无法取证,只能单纯的触发告警,对于入侵者有没有进入区域也无从得知。
[0005] 光线型主要有红外对射和激光对射等产品,他们都由光的发射机和接收机组成,当中间的光束被遮挡时就会产生告警。因为本质是光线,所以比较容易受环境的影响,产生误报。当然,激光对射受的影响还是较小的,但激光的成本高很多。而且光线型产品同样无法对入侵目标进行定位及跟踪,也无法取证复核。
[0006] 视频型主要是安防相机+热成像相机,通过图像处理算法对视频画面进行分析,判断有无入侵事件发生。相对于线缆型和光线型,视频能够对防范区域进行监控,产生的录像也很直观,能够有效进行取证复核。但视频同样容易受光线和天气的影响,而且植物的生长对其影响也比较大。
[0007] 雷视融合型,该类型产品为近几年安防厂家推出的新技术产品,主要是雷达+双路视频组成,外加声光报警器、主控箱等组成。该类型产品融合了雷达电磁波探测技术不受天气光线影响、多目标跟踪识别和视频可复核、可记录取证等优势,取长补短,一体化设计,提供更完善的周界防护方案。通过电磁波返回的时间,可以计算距离,然后构建三维空间模型,来检测目标,因此,相比于线缆型、光线型和视频型周界产品,雷视融合型产品优势更加突出。但是,雷达的旁瓣效应、切线方向目标灵敏度低等问题导致该类型产品的应用场景受到诸多限制。
[0008] 诸如上述对现有技术分析,各种技防手段均存在着或多或少的问题,为了达到更高的安全保障、更低的误报率,往往将多种设备与技术结合使用。在传统的I/O类型设备中(只有开关量的变化),会使用关联防区来提高报警的准确率,但依然存在较大的局限性,基于这类设备的特性,很难有提升和改进的空间。新型AI oT智能周界防护系统,不仅集成数字雷达、摄像机、入侵检测传感器、分布式光纤DAS等多种探测设备,还支持GNSS、ADS‑B、AI S等多种实时数据系统的接入。这些数据往往都带有时间、坐标、速度、加速度、防卫等信息,通过对这些目标时空信息的分析,往往能极大的提高系统的安全保障与告警性能,但会带来同一目标多数据来源的问题,造成目标的冗余和混乱,且不能形成更有效的目标行为跟踪与判断。

发明内容

[0009] 基于此,针对上述技术问题,提供一种基于空间计算的多源安防数据融合方法和系统以解决现有技术会带来同一目标包括多数据来源的问题。
[0010] 第一方面,一种基于空间计算的多源安防数据融合方法,所述方法包括:
[0011] 接收探测设备发送的第一目标数据,所述目标数据包括时间戳、速度、坐标、方向和加速度信息;
[0012] 将所述第一目标数据坐标信息转换为预设坐标系下坐标信息,判断所述第一目标数据是否为重复数据,若是,则丢弃;若否,则判断所述第一目标在第一预设时间段内的轨迹点数量,若所述轨迹点数量大于两个,则对所述第一目标数据进行目标融合;
[0013] 根据所述探测设备ID和目标融合关联设备信息获取待融合的目标集合,遍历待融合的目标集合中的第二目标,与所述第一目标进行融合,得到目标融合结果;
[0014] 根据所述目标融合结果判断所述第一目标和所述第二目标是否为同一目标,若否,则结束流程;若是,则将所述第一目标数据存入融合目标集合,所述融合包括坐标集合、速度、方向、加速度以及两个目标数据源间的不同属性信息,其中,所述坐标集合、速度、方向和加速度采用第一目标数据,将第二目标数据丢弃;
[0015] 统计所述融合目标集合中的目标数量,若超过预设值,则将目标信息更新最早且距当前时间超过第二预设时间的数据从所述融合目标集合中移除,同时启动新线程将目标数据存入到数据库中;若没有超过预设值,则更新所述融合目标集合标记。
[0016] 上述方案中,可选的,将所述第一目标数据的坐标信息转换为预设坐标系下坐标信息,包括:
[0017] 所述预设坐标系为设定的局部笛卡尔坐标系或全球坐标系,获取本系统所使用的坐标系统信息,获取所述探测设备所在的点位信息。判断本系统所使用的坐标系统是否为地球投影坐标系,若否,则为局部笛卡尔坐标系,则在设备坐标的基础上偏移目标数据的坐标得到所述目标在局部笛卡尔坐标系下的坐标,若是,则获取目标坐标系的椭球体参数,根据探测设备所在的点位及目标点位计算目标所在地球坐标系下的坐标。
[0018] 上述方案中,进一步可选的,根据所述探测设备ID和目标融合关联设备信息获取待融合的目标集合,遍历待融合的目标集合中的第二目标,与所述第一目标进行融合,得到目标融合结果,具体为:
[0019] 判断所述第一目标集合与第二目标集合中的点是否各自在一条直线上,如果都在,则走直线融合流程;如果都不在;则走凸包融合流程;否则将源目标数据标记为非统一目标并结束流程。
[0020] 上述方案中,进一步可选的,所述直线融合流程为:分别计算所述第一目标集合与第二目标集合中点的直线方程,将两个方程的系数构造成原矩阵与逆矩阵的形式后相乘,判断结果减1后的绝对值是否小于第一设定值,若是,则将第一目标数据标记为同一目标并结束融合;若否,则将第一目标数据标记为非同一目标并结束融合。
[0021] 上述方案中,进一步可选的,所述凸包融合流程为:分别计算所述第一目标集合和第二目标集合中点的凸包、最大最小平均速度和高度;再分别计算第一目标集合和第二目标集合中点形成凸包的面积以及两个凸包相交部分的面积;再分别计算两个凸包相交部分与两个图标面积的比值;判断两比值是否都大于第二设定值,若否,则将第一目标数据标记为非同一目标并结束;若是,则分别计算第一目标集合和第二目标集合的最大最小平均速度和高度之间的比值,如果所有比值都在第三设定值范围内,则将第一目标数据标记为同一目标并结束,否则,则标记为非同一目标后进行下一次循环。
[0022] 上述方案中,进一步可选的,所述目标融合具体为:基于Andrew算法分别计算所述目标位置集合P1和P2的凸包R1和R2、分别计算所述P1和P2的最大速度V1max,V2max、P1和P2的平均速度V1 avg,V2avg;所述P1和P2的最小速度V1min,V2min、P1和P2的最大高度Z1max,Z2max、所述P1和P2的平均高度Z1 avg,Z2avg、P1和P2的最小高度Z1min,Z2min、分别计算R1和R2的面积Ar1和Ar2以及R1和R2相交部分的面积Ar3、分别计算Ar3/Ar1的值K1和Ar3/Ar2的值K2;
[0023] 判断K1和K2是否都大于第七阈值,若否,则标记为非同一目标,若是,则分别计算P1与P2的最大最小平均速度和高度之间的比值,如果所述P1与P2的最大最小平均速度和高度之间的比值,如果比值的绝对值大于1则取绝对值倒数,判断比值是否大于各自给定的阈值,如果是则标记为同一目标,否则标记为非同一目标。
[0024] 第二方面,一种基于空间计算的多源安防数据融合系统,所述系统包括:
[0025] 接收模块:用于接收探测设备发送的第一目标数据,所述目标数据包括时间戳、速度、坐标、方向和加速度信息;
[0026] 第一判断模块:用于将所述第一目标的坐标信息转换为预设坐标系下的坐标信息,判断所述第一目标数据是否为重复数据,若是,则丢弃;若否,则判断所述第一目标在第一预设时间段内的轨迹点数量,若所述轨迹点数量大于两个,则对所述第一目标数据进行目标融合;
[0027] 融合模块:用于根据所述探测设备ID和目标融合关联设备信息获取待融合的目标集合,遍历待融合的目标集合(第二目标),与所述第一目标进行融合,得到目标融合结果;
[0028] 第二判断模块:用于根据所述目标融合结果判断所述第一目标和所述第二目标是否为同一目标,若否,则结束流程;若是,则将所述第一目标数据存入融合目标集合,所述融合包括坐标集合、速度、方向、加速度以及两个目标数据源间的不同属性信息,其中,所述坐标集合、速度、方向和加速度采用第一目标数据的;
[0029] 存储模块:用于统计所述融合目标集合中目标的数量,若超过预设值,则将目标信息更新最早且距当前时间超过第二预设时间的数据从所述融合目标集合中移除,同时启动新线程将目标数据存入到数据库中;若没有超过预设值,则更新所述融合目标集合标记。
[0030] 第三方面,一种计算机设备,包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤:
[0031] 接收探测设备发送的第一目标数据,所述目标数据包括时间戳、速度、坐标、方向和加速度信息;
[0032] 将所述第一目标数据坐标信息转换为预设坐标系下坐标信息,判断所述第一目标数据是否为重复数据,若是,则丢弃;若否,则判断所述第一目标在第一预设时间段内的轨迹点数量,若所述轨迹点数量大于两个,则对所述第一目标数据进行目标融合;
[0033] 根据所述探测设备ID和目标融合关联设备信息获取待融合的目标集合,遍历待融合的目标集合中的第二目标,与所述第一目标进行融合,得到目标融合结果;
[0034] 根据所述目标融合结果判断所述第一目标和所述第二目标是否为同一目标,若否,则结束流程;若是,则将所述第一目标数据存入融合目标集合,所述融合包括坐标集合、速度、方向、加速度以及两个目标数据源间的不同属性信息,其中,所述坐标集合、速度、方向和加速度采用第一目标数据,将第二目标数据丢弃;
[0035] 统计所述融合目标集合中的目标数量,若超过预设值,则将目标信息更新最早且距当前时间超过第二预设时间的数据从所述融合目标集合中移除,同时启动新线程将目标数据存入到数据库中;若没有超过预设值,则更新所述融合目标集合标记。
[0036] 第四方面,一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现以下步骤:
[0037] 接收探测设备发送的第一目标数据,所述目标数据包括时间戳、速度、坐标、方向和加速度信息;
[0038] 将所述第一目标数据坐标信息转换为预设坐标系下坐标信息,判断所述第一目标数据是否为重复数据,若是,则丢弃;若否,则判断所述第一目标在第一预设时间段内的轨迹点数量,若所述轨迹点数量大于两个,则对所述第一目标数据进行目标融合;
[0039] 根据所述探测设备ID和目标融合关联设备信息获取待融合的目标集合,遍历待融合的目标集合中的第二目标,与所述第一目标进行融合,得到目标融合结果;
[0040] 根据所述目标融合结果判断所述第一目标和所述第二目标是否为同一目标,若否,则结束流程;若是,则将所述第一目标数据存入融合目标集合,所述融合包括坐标集合、速度、方向、加速度以及两个目标数据源间的不同属性信息,其中,所述坐标集合、速度、方向和加速度采用第一目标数据,将第二目标数据丢弃;
[0041] 统计所述融合目标集合中的目标数量,若超过预设值,则将目标信息更新最早且距当前时间超过第二预设时间的数据从所述融合目标集合中移除,同时启动新线程将目标数据存入到数据库中;若没有超过预设值,则更新所述融合目标集合标记。
[0042] 本发明至少具有以下有益效果:
[0043] 本发明基于对现有技术问题的进一步分析和研究,认识到现有技术会带来同一目标包括多数据来源的问题,造成目标的冗余和混乱,且不能形成更有效的目标行为跟踪与判断,本方案通过接收探测设备发送的第一目标数据,所述目标数据包括时间戳、速度、坐标、方向和加速度信息;将所述第一目标数据的坐标信息转换为预设坐标系下坐标信息,判断所述第一目标数据是否为重复数据,若是,则丢弃;若否,则判断所述第一目标在第一预设时间段内的轨迹点数量,若所述轨迹点数量大于两个,则对所述第一目标数据进行目标融合;根据所述探测设备ID和目标融合关联设备信息获取待融合的目标集合,遍历待融合的目标集合中的第二目标,与所述第一目标进行融合,得到目标融合结果;根据所述目标融合结果判断所述第一目标和所述第二目标是否为同一目标,若否,则结束流程;若是,则将所述第一目标数据存入融合目标集合,所述融合包括坐标集合、速度、方向、加速度以及两个目标数据源间的不同属性信息,其中,所述坐标集合、速度、方向和加速度采用第一目标数据,将第二目标数据丢弃;统计所述融合目标集合中目标的数量,若超过预设值,则将目标信息更新最早且距当前时间超过第二预设时间的数据从所述融合目标集合中移除,同时启动新线程将目标数据存入到数据库中;若没有超过预设值,则更新所述融合目标集合标记。本发明所融合目标包括:只要被感知的目标具有时间、位置、速度和方向信息,那么即可使用本发明方法进行多目标数据的融合。

附图说明

[0044] 图1为本发明一个实施例提供的基于空间计算的多源安防数据融合方法的流程示意图;
[0045] 图2为本发明一个实施例提供的多感知设备数据融合方法的流程示意图;
[0046] 图3为本发明一个实施例提供的统一坐标系流程示意图;
[0047] 图4为本发明一个实施例提供的目标与目标集合融合流程示意图;
[0048] 图5为本发明一个实施例提供的目标与目标融合流程示意图;
[0049] 图6为一个实施例中计算机设备的内部结构图。

具体实施方式

[0050] 为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本申请进行进一步详细说明。应当理解,此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请,并不用于限定本申请。
[0051] 本申请提供的基于空间计算的多源安防数据融合方法,如图1‑图5所示,包括以下步骤:
[0052] 接收探测设备发送的第一目标数据,所述目标数据包括时间戳、速度、坐标、方向和加速度信息;
[0053] 将所述第一目标数据坐标信息转换为预设坐标系下坐标信息,判断所述第一目标数据是否为重复数据,若是,则丢弃;若否,则判断所述第一目标在第一预设时间段内的轨迹点数量,若所述轨迹点数量大于两个,则对所述第一目标数据进行目标融合;
[0054] 根据所述探测设备ID和目标融合关联设备信息获取待融合的目标集合,遍历待融合的目标集合中的第二目标,与所述第一目标进行融合,得到目标融合结果;
[0055] 根据所述目标融合结果判断所述第一目标和所述第二目标是否为同一目标,若否,则结束流程;若是,则将所述第一目标数据存入融合目标集合,所述融合包括坐标集合、速度、方向、加速度以及两个目标数据源间的不同属性信息,其中,所述坐标集合、速度、方向和加速度采用第一目标数据,将第二目标数据丢弃;
[0056] 统计所述融合目标集合中的目标数量,若超过预设值,则将目标信息更新最早且距当前时间超过第二预设时间的数据从所述融合目标集合中移除,同时启动新线程将目标数据存入到数据库中;若没有超过预设值,则更新所述融合目标集合标记。
[0057] 在一个实施例中,将所述第一目标数据的坐标信息转换为预设坐标系下坐标信息,包括:
[0058] 所述预设坐标系为设定的局部坐标系或全球坐标系,获取本系统所使用的坐标系统信息,获取所述探测设备所在的点位信息,判断本系统所使用的坐标系统是否为地球投影坐标系,若否,则为笛卡尔坐标系,则在设备坐标的基础上偏移目标数据的坐标得到所述目标在系统笛卡尔坐标系下的坐标,若是,则获取目标坐标系的椭球体参数,根据探测设备所在的点位及目标点位计算目标所在地球坐标系下的坐标。
[0059] 在一个实施例中,根据所述探测设备ID和目标融合关联设备信息获取待融合的目标集合,遍历待融合的目标集合中的第二目标,与所述第一目标进行融合,得到目标融合结果,具体为:
[0060] 判断所述第一目标集合与第二目标集合中的点是否各自在一条直线上,如果都在,则走直线融合流程;如果都不在;则走凸包融合流程;否则将源目标数据标记为非统一目标并结束流程。
[0061] 在一个实施例中,所述直线融合流程为:分别计算所述第一目标集合与第二目标集合中点的直线方程,将两个方程的系数构造成原矩阵与逆矩阵的形式后相乘,判断结果减1后的绝对值是否小于第一设定值,若是,则将第一目标数据标记为同一目标并结束融合;若否,则将第一目标数据标记为非同一目标并结束融合。
[0062] 在一个实施例中,所述凸包融合流程为:分别计算所述第一目标集合和第二目标集合中点的凸包、最大最小平均速度和高度;再分别计算第一目标集合和第二目标集合中点形成凸包的面积以及两个凸包相交部分的面积;再分别计算两个凸包相交部分与两个图标面积的比值;判断两比值是否都大于第二设定值,若否,则将第一目标数据标记为非同一目标并结束;若是,则分别计算第一目标集合和第二目标集合的最大最小平均速度和高度之间的比值,如果所有比值都在第三设定值范围内,则将第一目标数据标记为同一目标并结束,否则,则标记为非同一目标后进行下一次循环。
[0063] 在一个实施例中,所述目标融合具体为:基于Andrew算法分别计算所述目标位置集合P1和P2的凸包R1和R2、分别计算所述P1和P2的最大速度V1max,V2max、P1和P2的平均速度V1 avg,V2avg;所述P1和P2的最小速度V1min,V2min、P1和P2的最大高度Z1max,Z2max、所述P1和P2的平均高度Z1 avg,Z2avg、P1和P2的最小高度Z1min,Z2min、分别计算R1和R2的面积Ar1和Ar2以及R1和R2相交部分的面积Ar3、分别计算Ar3/Ar1的值K1和Ar3/Ar2的值K2;
[0064] 判断K1和K2是否都大于第七阈值,若否,则标记为非同一目标,若是,则分别计算P1与P2的最大最小平均速度和高度之间的比值,如果所述P1与P2的最大最小平均速度和高度之间的比值,如果比值的绝对值大于1则取绝对值倒数,判断比值是否大于各自给定的阈值,如果是则标记为同一目标,否则标记为非同一目标。
[0065] 现有的主动探测多维联动协同的入侵报警方法是一种依托于新型AIoT设备的新一代周界防护系统,该系统中的每种探测设备会对同一目标形成一个探测结果,如果不能有效合并同一目标,则将会造成目标的冗余和混乱,且不能形成更有效的目标行为跟踪与判断,本实施例方法能够依据多感知设备所探测到的目标信息进行深度融合告警,极大的降低了周界系统的误报率,几乎可以做到零漏报,而多源探测数据的融合则是该防护系统的基础。本实施例所描述的融合方法集成了坐标转换、凸包算法、点集共线判断、凸包面积计算、区域求交、速度阈值比较、高度阈值比较等多种空间计算算法,同时又未完全追求这些算法的完备性,而是通过多维简单验证以保证融合结果的准确率,简单高效,适合于大规模工程应用。
[0066] 本实施例通用性强,科学技术的快速发展导致了各种感知设备的快速出现且被应用,但只要被感知的目标具有位置、速度和方向信息,那么即可使用该算法进行多目标数据的融合。在两个目标数据的融合过程中,本实施例计算了两个目标轨迹坐标的凸包,然后通过两个凸包相交部分的面积与凸包自身面积的比值来衡量相似度的高低,此处可以采用别的相似度算法进行替代,在此不做限定。另外,在计算两个目标轨迹的相似度之外,还通过简单的极值、平均值比较法进行了两个目标相似度的进一步验证,此处亦可以使用其它相似度算法进行替代,在此不做限定。
[0067] 在一个实施例中,提供了一种基于空间计算的多源安防数据融合系统,其中:
[0068] 接收模块:用于接收探测设备发送的第一目标数据,所述目标数据包括时间戳、速度、坐标、方向和加速度信息;
[0069] 第一判断模块:用于将所述第一目标数据的坐标信息转换为预设坐标系下坐标信息,判断所述第一目标数据是否为重复数据,若是,则丢弃;若否,则判断所述第一目标在第一预设时间段内的轨迹点数量,若所述轨迹点数量大于两个,则对所述第一目标数据进行目标融合;
[0070] 融合模块:用于根据所述探测设备ID和目标融合关联设备信息获取待融合的目标集合,遍历待融合的目标集合中的第二目标,与所述第一目标进行融合,得到目标融合结果;
[0071] 第二判断模块:用于根据所述目标融合结果判断所述第一目标和所述第二目标是否为同一目标,若否,则结束流程;若是,则将所述第一目标数据存入融合目标集合,所述融合包括坐标集合、速度、方向、加速度以及两个目标数据源间的不同属性信息,其中,所述坐标集合、速度、方向和加速度采用第一目标数据,将第二目标数据丢弃;
[0072] 更新模块:用于统计所述融合目标集合中目标的数量,若超过预设值,则将目标信息更新最早且距当前时间超过第二预设时间的数据从所述融合目标集合中移除,同时启动新线程将目标数据存入到数据库中;若没有超过预设值,则更新所述融合目标集合标记。
[0073] 关于基于空间计算的多源安防数据融合系统的具体限定可以参见上文中对于基于空间计算的多源安防数据融合方法的限定,在此不再赘述。上述基于空间计算的多源安防数据融合系统中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中,也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中,以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
[0074] 在一个实施例中,提供了一种计算机设备,该计算机设备可以是终端,其内部结构图可以如图6所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、通信接口、显示屏和输入系统。其中,该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的通信接口用于与外部的终端进行有线或无线方式的通信,无线方式可通过WI F I、运营商网络、NFC(近场通信)或其他技术实现。该计算机程序被处理器执行时以实现一种基于空间计算的多源安防数据融合方法。该计算机设备的显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏,该计算机设备的输入系统可以是显示屏上覆盖的触摸层,也可以是计算机设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板,还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。
[0075] 本领域技术人员可以理解,图6中示出的结构,仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图,并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定,具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者具有不同的部件布置。
[0076] 在一个实施例中,提供了一种计算机设备,包括存储器和处理器,存储器中存储有计算机程序,涉及上述实施例方法中的全部或部分流程。
[0077] 在一个实施例中,提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,涉及上述实施例方法中的全部或部分流程。
[0078] 本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程,是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中,该计算机程序在执行时,可包括如上述各方法的实施例的流程。其中,本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用,均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器(Read‑Only Memory,ROM)、磁带、软盘、闪存或光存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器(Random Access Memory,RAM)或外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限,RAM可以是多种形式,比如静态随机存取存储器(Static Random Access Memory,SRAM)或动态随机存取存储器(Dynamic Random Access Memory,DRAM)等。
[0079] 以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
[0080] 以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本申请的保护范围。因此,本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。