CN107945160A - 一种红外全景监控雷达显示区中关注目标的标识方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种红外全景监控雷达显示区中关注目标的标识方法，通过标识出重点关注的目标，使对其运动的观察更加的直接，方便。无论关注目标数目多少以及关注目标怎样移动，本发明都能够将其在雷达显示区中标识出来，并随着目标的移动等情况变化自动调整标识的范围。

Description

一种红外全景监控雷达显示区中关注目标的标识方法
技术领域
本发明属于红外监控处理技术领域，尤其涉及一种红外全景监控雷达显示区中关注目标的标识方法，使得能够更清晰地实时观察雷达显示区中被关注目标的移动。
背景技术
红外全景监控具有监控视野广阔的优势，在雷达显示区中能够观察到360°所有目标的运动情况。但监控中目标众多，时常出现需要重点关注某几个特定目标的运动情况。而在现有的技术方案中，观察者只能通过肉眼来跟踪移动的目标。由于大多数情况下，目标众多且目标的移动不具有较强规律性，很容易出现观察者跟丢或跟错重点目标的现象，并且很难对目标的移动状况进行总结，由此给跟踪观察目标的移动情况带来了很大困难。
发明内容
本发明旨在提供一种红外全景监控雷达显示区中关注目标的标识方法，通过标识出重点关注的目标，使对其运动的观察更加的直接，方便。无论关注目标数目多少以及关注目标怎样移动，本发明都能够将其在雷达显示区中标识出来，并随着目标的移动等情况变化自动调整标识的范围。
为实现上述目的，本发明采用如下的技术方案：
一种红外全景监控雷达显示区中关注目标的标识方法，包含以下步骤：
步骤1：设所有需要标识的目标总数为n，在n个目标中，找到两个目标A和B，使得雷达显示区中，若有一条从圆心发出的扫描射线顺时针从目标A经过，到达目标B时，所有需要标识的目标都会被扫描到并且使得扫描的范围最小；：
步骤2：计算雷达显示区的圆心O(x0，y0)与目标A(x1，y1)连线的延长线与圆周的交点坐标，设这个交点为点C(x2，y2)。为了推导出C(x2，y2)的值，过A点和C点分别作x轴的平行线，根据相似三角形定则，
可得到：
其中，(x0，y0)是雷达显示区的圆心，r是雷达显示区的半径，(x1，y1)是步骤2求出的目标点坐标，(x2，y2)是所求在圆周上的交点坐标。
根据相同的方法，求得计算雷达射线经过目标B时与圆周的交点坐标D(x3，y3)。
步骤3：以圆心O和点C、点D为端点，画线，得出两条标识目标的边界线；
步骤4：连接C,D两点的画一条圆弧，最终得到雷达显示区中关注目标的标识图。
作为优选，步骤1具体为：
步骤1.1：从雷达显示区中任一位置开始，即以从y轴正半轴开始，按照顺时针的顺序计算雷达显示区中所有需要标识的目标与这一位置的夹角，记为θ1，θ2…θn，将需要标识的目标按照夹角从小到大的顺序排列记录下来；
步骤1.2：根据步骤1.1的排列顺序，计算两个相邻目标在上步中求得的对应夹角的差值Δn＝θn-θn-1，这其中包括一个特殊情况，其为对应最小夹角θ’1的目标的前一个目标是对应最大夹角θ’n的目标，也就是Δ’1＝θ’1-θ’n＜0，此时这个值是负值，需要加上360°转化成这两个目标的真正夹角，也就是Δ’1＝θ’1-θ’n+360°；
步骤1.3：用360°减去每一个上步中求得的夹角差值Δn，这个值就是当有一条从圆心发出的扫描射线顺时针从目标A到目标B的过程中经过了所有的目标的夹角。找到n个Δ中的最小值Δmin＝min{Δ1，Δ2...Δn}，也就找到了能够包括所有目标且能够使得跨度范围最小的目标A和目标B。
作为优选，步骤4具体为
步骤4.1：分别求出OC、OD两条线与X轴正方向的夹角∠1和∠2；
步骤4.2：程序作图的坐标系与笛卡尔坐标系不一致，转换∠1和∠2为程序作图的角度。转换步骤为：当x2＜x0时，∠2＝∠2+180°；同理当x3＜x0时，∠1＝∠1+180°；当∠1＜0°且∠2＞180°时，∠1＝∠1+360°；
步骤4.3：以∠1和∠2作为圆弧的起始和终止角度，画连接点C，点D的圆弧，最终得到雷达显示区中关注目标的标识图。
本发明提供了一种用最小的范围标识被关注目标的方法，使目标在雷达显示区上被圈定标识并随着目标的移动而自动调整圈定标识范围，便于对目标的追踪及观测。
附图说明
图1为计算雷达显示区的圆心与目标连线的延长线与圆周的交点坐标的示意图；
图2为红外全景监控图像雷达显示区对关注目标进行标识的图。
具体实施方式
本发明提供一种红外全景监控雷达显示区中关注目标的标识方法，包含以下步骤：
步骤1：设所有需要标识的目标总数为n。在n个目标中，找到两个目标A和B，使得雷达显示区中，若有一条从圆心发出的扫描射线顺时针从目标A经过，到达目标B时，所有需要标识的目标都会被扫描到并且使得扫描的范围最小(也就是跨越的夹角最小)。具体来说：
步骤1.1：从雷达显示区中任一位置开始(以从y轴正半轴开始为例)，按照顺时针的顺序计算雷达显示区中所有需要标识的目标与这一位置的夹角(本例中是与y轴正半轴的夹角)，记为θ1，θ2…θn，将需要标识的目标按照夹角从小到大的顺序排列记录下来。
步骤1.2：根据步骤1.1的排列顺序，计算两个相邻目标在上步中求得的对应夹角的差值Δn＝θn-θn-1(根据顺时针的方向用后一个目标求得的对应夹角减去前一个目标求得的对应夹角)，这其中包括一个特殊情况，其为对应最小夹角θ′1的目标的前一个目标是对应最大夹角θ′n的目标，也就是Δ’1＝θ′1-θ’n＜0，此时这个值是负值，需要加上360°转化成这两个目标的真正夹角，也就是Δ′1＝θ’1-θ′n+360°；
步骤1.3：用360°减去每一个上步中求得的夹角差值Δn，这个值就是当有一条从圆心发出的扫描射线顺时针从目标A到目标B的过程中经过了所有的目标的夹角。找到n个Δ中的最小值Δmin＝min{Δ1，Δ2...Δn}，也就找到了能够包括所有目标且能够使得跨度范围最小的目标A和目标B。
步骤2：计算雷达显示区的圆心O(x0，y0)与目标A(x1，y1)连线的延长线与圆周的交点坐标，设这个交点为点C(x2，y2)。为了推导出C(x2，y2)的值，过A点和C点分别作x轴的平行线，根据相似三角形定则，如图1所示，
可得到：
其中，(x0，y0)是雷达显示区的圆心，r是雷达显示区的半径，(x1，y1)是步骤2求出的目标点坐标，(x2，y2)是所求在圆周上的交点坐标。
根据相同的方法，求得计算雷达射线经过目标B时与圆周的交点坐标D(x3，y3)。
步骤3：以圆心O和点C、点D为端点，画线，得出两条标识目标的边界线
步骤4：连接C,D两点的画一条圆弧，最终得到雷达显示区中关注目标的标识图
步骤4.1：分别求出OC、OD两条线与X轴正方向的夹角∠1和∠2。
步骤4.2：程序作图的坐标系与笛卡尔坐标系不一致，转换∠1和∠2为程序作图的角度。转换步骤为：当x2＜x0时，∠2＝∠2+180°；同理当x3＜x0时，∠1＝∠1+180°。当∠1＜0°且∠2＞180°时，∠1＝∠1+360°
步骤4.3：以∠1和∠2作为圆弧的起始和终止角度，画连接点C，点D的圆弧，最终得到雷达显示区中关注目标的标识图，如图2所示。
本发明方法在雷达显示区所有需要标识的目标中，选择两个目标A和B，使雷达图圆心发出的扫描射线顺时针从目标A经过，到达目标B时，所有的目标都会被扫描到且使得扫描范围最小。计算雷达射线经过两个目标与圆周的交点坐标，记为C、D，以圆心和C、D点为端点，画线，得出两条标识的边界线。分别求出OC、OD两条线与x轴正方向的夹角∠1和∠2并转化为程序作图的角度，以∠1和∠2为圆弧的起止角度，画圆弧，最终得到雷达显示区中关注目标的标识图。

Claims (3)

1.一种红外全景监控雷达显示区中关注目标的标识方法，其特征在于，包含以下步骤：
步骤1：设所有需要标识的目标总数为n，在n个目标中，找到两个目标A和B，使得雷达显示区中，若有一条从圆心发出的扫描射线顺时针从目标A经过，到达目标B时，所有需要标识的目标都会被扫描到并且使得扫描的范围最小；：
步骤2：计算雷达显示区的圆心O(x0，y0)与目标A(x1，y1)连线的延长线与圆周的交点坐标，设这个交点为点C(x2，y2)。为了推导出C(x2，y2)的值，过A点和C点分别作x轴的平行线，根据相似三角形定则，
可得到：
<mrow> <mi>x</mi> <mn>2</mn> <mo>=</mo> <mi>x</mi> <mn>0</mn> <mo>+</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mi>r</mi> <mo>/</mo> <msqrt> <mrow> <msup> <mrow> <mo>(</mo> <mi>x</mi> <mn>1</mn> <mo>-</mo> <mi>x</mi> <mn>0</mn> <mo>)</mo> </mrow> <mn>2</mn> </msup> <mo>+</mo> <msup> <mrow> <mo>(</mo> <mi>y</mi> <mn>1</mn> <mo>-</mo> <mi>y</mi> <mn>0</mn> <mo>)</mo> </mrow> <mn>2</mn> </msup> </mrow> </msqrt> <mo>)</mo> </mrow> <mo>*</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mi>x</mi> <mn>1</mn> <mo>-</mo> <mi>x</mi> <mn>0</mn> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>
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其中，(x0，y0)是雷达显示区的圆心，r是雷达显示区的半径，(x1，y1)是步骤2求出的目标点坐标，(x2，y2)是所求在圆周上的交点坐标。
根据相同的方法，求得计算雷达射线经过目标B时与圆周的交点坐标D(x3，y3)。
步骤3：以圆心O和点C、点D为端点，画线，得出两条标识目标的边界线；
步骤4：连接C,D两点的画一条圆弧，最终得到雷达显示区中关注目标的标识图。
2.如权利要求1所述的红外全景监控雷达显示区中关注目标的标识方法，其特征在于，步骤1具体为：
步骤1.1：从雷达显示区中任一位置开始，即以从y轴正半轴开始，按照顺时针的顺序计算雷达显示区中所有需要标识的目标与这一位置的夹角，记为θ1，θ2…θn，将需要标识的目标按照夹角从小到大的顺序排列记录下来；
步骤1.2：根据步骤1.1的排列顺序，计算两个相邻目标在上步中求得的对应夹角的差值Δn＝θn-θn-1，这其中包括一个特殊情况，其为对应最小夹角θ′1的目标的前一个目标是对应最大夹角θ′n的目标，也就是Δ′1＝θ′1-θ′n＜0，此时这个值是负值，需要加上360°转化成这两个目标的真正夹角，也就是Δ’1＝θ′1-θ’n+360°；
步骤1.3：用360°减去每一个上步中求得的夹角差值Δn，这个值就是当有一条从圆心发出的扫描射线顺时针从目标A到目标B的过程中经过了所有的目标的夹角。找到n个Δ中的最小值Δmin＝min{Δ1，Δ2...Δn}，也就找到了能够包括所有目标且能够使得跨度范围最小的目标A和目标B。
3.如权利要求2所述的红外全景监控雷达显示区中关注目标的标识方法，其特征在于，步骤4具体为
步骤4.1：分别求出OC、OD两条线与X轴正方向的夹角∠1和∠2；
步骤4.2：程序作图的坐标系与笛卡尔坐标系不一致，转换∠1和∠2为程序作图的角度。转换步骤为：当x2＜x0时，∠2＝∠2+180°；同理当x3＜x0时，∠1＝∠1+180°；当∠1＜0°且∠2＞180°时，∠1＝∠1+360°；
步骤4.3：以∠1和∠2作为圆弧的起始和终止角度，画连接点C，点D的圆弧，最终得到雷达显示区中关注目标的标识图。
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