CN110285829B - 一种单站光学伺服监控的地理标定测距方法 - Google Patents

一种单站光学伺服监控的地理标定测距方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110285829B
CN110285829B CN201910546198.6A CN201910546198A CN110285829B CN 110285829 B CN110285829 B CN 110285829B CN 201910546198 A CN201910546198 A CN 201910546198A CN 110285829 B CN110285829 B CN 110285829B
Authority
CN
China
Prior art keywords
calibration
distance
point
servo
azimuth
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201910546198.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110285829A (zh
Inventor
崔日华
邹本泉
张健
李响
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Beijing fujirui Optoelectronic Technology Co.,Ltd.
DAQING ANRUIDA TECHNOLOGY DEVELOPMENT Co.,Ltd.
Original Assignee
Beijing Fjr Optoelectronic Technology Co ltd
Daqing Anruida Technology Development Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Beijing Fjr Optoelectronic Technology Co ltd, Daqing Anruida Technology Development Co ltd filed Critical Beijing Fjr Optoelectronic Technology Co ltd
Priority to CN201910546198.6A priority Critical patent/CN110285829B/zh
Publication of CN110285829A publication Critical patent/CN110285829A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110285829B publication Critical patent/CN110285829B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C21/00—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00
    • G01C21/005—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 with correlation of navigation data from several sources, e.g. map or contour matching
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C25/00—Manufacturing, calibrating, cleaning, or repairing instruments or devices referred to in the other groups of this subclass
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S19/00—Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
    • G01S19/38—Determining a navigation solution using signals transmitted by a satellite radio beacon positioning system
    • G01S19/39—Determining a navigation solution using signals transmitted by a satellite radio beacon positioning system the satellite radio beacon positioning system transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
    • G01S19/42—Determining position
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N7/00—Television systems
    • H04N7/18—Closed-circuit television [CCTV] systems, i.e. systems in which the video signal is not broadcast

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Measurement Of Optical Distance (AREA)
  • Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)

Abstract

一种单站光学伺服监控的地理标定测距方法属于监控领域；现有技术不能满足所有场合正常工作；包括固定架设一台伺服转台光学监控设备；在地图上标注伺服转台光学监控设备安装位置点，根据伺服转台光学监控设安装位置点生成360度等分的方位距离数据矩阵点，并在地图上标示，根据地面遥感影像图上的地物特征，用光电视频找到并对准每一个矩阵点，将所有矩阵点标定，即不同方向的不同距离地面目标的方位俯仰数据，生成一个参照数据矩阵；光电探测输出伺服设备的方位和俯仰数据；根据方位和俯仰数据，通过俯仰、方位映射标定数据矩阵计算，输出观测地点的距离值；本发明结合地域的地形地面起伏特征数据，实现一种简便的测距方法。

Description

一种单站光学伺服监控的地理标定测距方法
技术领域
本发明属于监控领域，尤其涉及一种单站光学伺服监控的地理标定测距方法。
背景技术
光电视频监控目前大量应用于各行各业，但光电技术自身无法准确的测量被监控目标或物体的距离，给一些行业的特殊应用带来一些使用不便，特别是安防监控领域，对被监控目标与监控设备之间的距离数据特别需要，某些光电设备会附加一些激光测距类的器件，来实现测距,但是这些激光测距类器件成本较高，且要达到测距结果稳定准确，对应用的场合和条件也有一定要求，不是所有的场合都能够正常工作。
发明内容
本发明克服了上述现有技术的不足，提供一种单站光学伺服监控的地理标定测距方法，通过伺服转台光学监控设备自身转台伺服测角数据，结合地域的地形地面起伏特征数据，实现一种简便的测距方法。
本发明的技术方案：
一种单站光学伺服监控的地理标定测距方法，包括以下步骤：
步骤a、固定架设一台伺服转台光学监控设备；
步骤b、在地图上标注伺服转台光学监控设备安装位置点，根据伺服转台光学监控设安装位置点生成360度等分的方位距离数据矩阵点，并在地图上标示，根据地面遥感影像图上的地物特征，用光电视频找到并对准每一个矩阵点，将所有矩阵点标定，即不同方向的不同距离地面目标的方位俯仰数据，生成一个参照数据矩阵；
步骤c、光电探测输出伺服设备的方位和俯仰数据；根据方位和俯仰数据，通过俯仰、方位映射标定数据矩阵计算，输出观测地点的距离值。
进一步地，所述固定架设一台伺服转台光学监控设备后，把所述伺服转台光学监控设备的安装位置及高度H添加到地理信息平台管理软件。
进一步地，所述将所有矩阵点标定的方法，包括以伺服转台光学监控设备为中心位置O，正北为0°，每隔45°为一条标定线，每条标定线上，由安装点O向外辐射，每隔1km设定一个标定点；将伺服转台光学监控设备的方位设置为正北为0°，俯仰以水平面为0°，人员通过手持GPS定位***，在标定点a1处站立，距离安装点O的直线距离为L1,通过调整伺服转台光学监控设备使人员出现在视频画面的最中央位置，通过伺服机构的角度信息回传，记录当前设备的俯仰值α1，并将俯仰值标定在该标定点上，以此类推，将8个方向，所有标定点都标定完毕。
进一步地，所述计算观测地点的距离值的方法，包括建立差分数据矩阵，计算出设备覆盖范围内，任意点a的距离L与设备俯仰值α的对应关系，点位a以相邻标定点a1/a2/a3/a4数据矩阵计算所得，在伺服转台光学监控设备画面中发现目标，并令目标处于视场最中央位置，根据当前设备的方位值β，俯仰值α，再根据目标点与圆点O的相对位置关系，计算距离L。
本发明相对于现有技术具有以下有益效果：
本发明提供了一种单站光学伺服监控的地理标定测距方法，通过伺服转台光学监控设备的物理角度和图像内容相结合，再整合地域的地形地貌变化特征，实现在广域范围内即半径5km，监控目标的同时对目标所在的位置进行准确的距离测量，掌握目标点的相对位置。可广泛应用在湖面、河道内漂浮物位置的测量、区域防控的边界保护、油田安全生产管理等诸多领域。尤其在油田生产防护方面，在发现有破坏和偷盗行为时，能够及时的报告出目标点的位置，对于保卫人员对犯罪分子的抓捕提供有力的帮助。
附图说明
图1是本发明流程图；
图2是本发明方位俯仰距离标定矩阵图。
具体实施方式
以下将结合附图对本发明进行详细说明。
具体实施方式一
一种单站光学伺服监控的地理标定测距方法，如图1所示，包括以下步骤：
步骤a、固定架设一台伺服转台光学监控设备，伺服转台光学监控设备型号为ARD-PRT-02；
步骤b、在地图上标注伺服转台光学监控设备安装位置点，根据伺服转台光学监控设安装位置点生成360度等分的方位距离数据矩阵点，并在地图上标示，根据地面遥感影像图上的地物特征，标定人员利用赐福转台光学监控设备的光电视频找到并对准每一个矩阵点，即标定点，将所有矩阵点标定，即不同方向的不同距离地面目标的方位俯仰数据，生成一个参照数据矩阵；
步骤c、光电探测输出伺服设备的方位和俯仰数据；根据方位和俯仰数据，通过俯仰、方位映射标定数据矩阵计算，输出观测地点的距离值。
具体地，所述固定架设一台伺服转台光学监控设备后，把所述伺服转台光学监控设备的安装位置及高度H添加到地理信息平台管理软件，即GIS地理信息***平台。
具体地，如图2所示，所述将所有矩阵点标定的方法，包括以伺服转台光学监控设备为中心位置O，正北为0°，每隔45°为一条标定线，每条标定线上，由安装点O向外辐射，每隔1km设定一个标定点；将伺服转台光学监控设备的方位设置为正北为0°，俯仰以水平面为0°，人员通过手持GPS定位***，具体是集思宝手持GPS定位仪，在标定点a1处站立，距离安装点O的直线距离为L1,通过调整伺服转台光学监控设备使人员出现在视频画面的最中央位置，具体操作是标定人员可以通过IE浏览器或者专用软件，输入设备IP、端口、用户名、密码，在操作界面上可以实现调整；伺服机构内置信息回传模块，GIS地理信息***平台通过一定通信协议可以获取到该数据信息，实现伺服机构的角度信息回传，记录当前设备的俯仰值α1，并将俯仰值标定在该标定点上，以此类推，将8个方向，所有标定点都标定完毕。
具体地，所述计算观测地点的距离值的方法，包括建立差分数据矩阵，计算出设备覆盖范围内，任意点a的距离L与设备俯仰值α的对应关系，点位a以相邻标定点a1/a2/a3/a4数据矩阵计算所得，在伺服转台光学监控设备画面中发现目标，并令目标处于视场最中央位置，根据当前设备的方位值β，俯仰值α，再根据目标点与圆点O的相对位置关系，计算距离L。
计算距离L的方法包括a点的俯仰值为α，方位值β，确定与其相邻的4个标定点的俯仰值为α1、α2、α3、α4。比较|α1-α|、|α2-α|、|α3-α|、|α4-α|,取出最小值，则证明a点离该标定点am最近。若αm-α>0,证明标定点am比a远，则
Figure BDA0002102963570000031
其中αm是am的俯仰标定值；αn是标定点am方向上前一个标定点an的俯仰标定值；Lm是am的距离Ln是an的距离。根据所有已知值，计算出L值。

Claims (3)

1.一种单站光学伺服监控的地理标定测距方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤a、固定架设一台伺服转台光学监控设备；
步骤b、在地图上标注伺服转台光学监控设备安装位置点，以伺服转台光学监控设备安装位置点为中心位置O，正北为0°，每隔45°为一条标定线，每条标定线上，由中心位置O向外辐射，每隔1km设定一个标定点，从而生成360度等分的方位距离数据标定点，并在地图上标示，根据地面遥感影像图上的地物特征，用光电视频找到并对准每一个标定点，将所有标定点标定，获取设备观测每一个标定点的方位和俯仰数据，生成一个俯仰-距离-方位映射标定数据矩阵；
步骤c、光电探测输出伺服转台光学监控设备观测目标的方位和俯仰数据；根据方位和俯仰数据，通过俯仰-距离-方位映射标定数据矩阵计算，输出观测目标的距离值；距离值为目标与设备之间的距离值，通过在伺服转台光学监控设备画面中发现目标，并令目标处于视场最中央位置，输出当前设备观测目标的方位值β和俯仰值α，确定与目标相邻的4个标定点a1、a2、a3、a4的俯仰值为α1、α2、α3、α4，比较|α1-α|、|α2-α|、|α3-α|、|α4-α|,取出最小值，该最小值对应的标定点am离目标点a最近；若αm-α>0,证明标定点am比目标点a远，则
Figure FDA0002409444670000011
其中αm是标定点am的俯仰值，αn是标定点am方向上前一个标定点an的俯仰值；Lm是标定点am的距离中心位置O的距离，Ln是标定点an距离中心位置O的距离；根据所有已知值计算出目标点a距离中心位置O的距离L。
2.根据权利要求1所述一种单站光学伺服监控的地理标定测距方法，其特征在于，所述固定架设一台伺服转台光学监控设备后，把所述伺服转台光学监控设备的安装位置及高度H添加到地理信息平台管理软件。
3.根据权利要求1所述一种单站光学伺服监控的地理标定测距方法，其特征在于，所述将所有标定点标定的方法，包括将伺服转台光学监控设备的方位设置为正北为0°，俯仰以水平面为0°，人员手持GPS定位***在标定点a0处站立，距离中心位置O的直线距离为L0,通过调整伺服转台光学监控设备使人员出现在视频画面的最中央位置，通过伺服机构的角度信息回传，记录当前设备的俯仰值α0，并将俯仰值标定在该标定点a0上，以此类推，将8个方向的所有标定点都标定完毕。
CN201910546198.6A 2019-06-21 2019-06-21 一种单站光学伺服监控的地理标定测距方法 Active CN110285829B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910546198.6A CN110285829B (zh) 2019-06-21 2019-06-21 一种单站光学伺服监控的地理标定测距方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910546198.6A CN110285829B (zh) 2019-06-21 2019-06-21 一种单站光学伺服监控的地理标定测距方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110285829A CN110285829A (zh) 2019-09-27
CN110285829B true CN110285829B (zh) 2020-05-05

Family

ID=68004913

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910546198.6A Active CN110285829B (zh) 2019-06-21 2019-06-21 一种单站光学伺服监控的地理标定测距方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110285829B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113063101B (zh) * 2021-04-13 2022-07-12 大庆安瑞达科技开发有限公司 一种原油输油管线泄漏报警位置可视化精准定位监控方法
CN113112539A (zh) * 2021-04-13 2021-07-13 大庆安瑞达科技开发有限公司 一种油气田视频监控通视及区域通视网分析***、方法、设备及存储介质

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104180793A (zh) * 2014-08-27 2014-12-03 北京建筑大学 一种用于数字城市建设的移动空间信息获取装置和方法
CN104796620A (zh) * 2015-05-20 2015-07-22 苏州航天***工程有限公司 基于gis技术的摄像机快速精准监控方法

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9127928B2 (en) * 2012-11-15 2015-09-08 General Electric Company Object location accounting for pitch, yaw and roll of device
EP2765388B1 (de) * 2013-02-08 2018-10-17 Hexagon Technology Center GmbH Mobiler Feld-Controller zur Messung und Fernsteuerung
CN103322984B (zh) * 2013-05-13 2015-09-09 成都理工大学 基于视频图像的测距、测速方法及装置
CN103578109B (zh) * 2013-11-08 2016-04-20 中安消技术有限公司 一种监控摄像机测距方法及装置
CN103905797A (zh) * 2014-04-18 2014-07-02 山东神戎电子股份有限公司 一种具有测距功能的监控设备及测距方法
CN104776844A (zh) * 2015-04-02 2015-07-15 重庆市海普软件产业有限公司 森林防火火点定位方法
CN104776832B (zh) * 2015-04-16 2017-02-22 浪潮软件集团有限公司 一种空间内物体的定位方法、机顶盒和***
CN108253940B (zh) * 2016-12-29 2020-09-22 东莞前沿技术研究院 定位方法及装置
CN107870633A (zh) * 2017-11-13 2018-04-03 深圳中天云隼科技有限公司 监控目标定位方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104180793A (zh) * 2014-08-27 2014-12-03 北京建筑大学 一种用于数字城市建设的移动空间信息获取装置和方法
CN104796620A (zh) * 2015-05-20 2015-07-22 苏州航天***工程有限公司 基于gis技术的摄像机快速精准监控方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN110285829A (zh) 2019-09-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10378905B2 (en) Auxiliary berthing method and system for vessel
US9316486B2 (en) Method and apparatus for determining and storing the position and orientation of antenna structures
CN106092054A (zh) 一种电力线路识别精准定位导航方法
CN110275178B (zh) 一种红外周扫雷达和伺服转台光学监控设备分置安装的精确联动引导方法
CN110285829B (zh) 一种单站光学伺服监控的地理标定测距方法
CN112924955B (zh) 一种路侧激光雷达点云坐标动态修正方法
CN103017740B (zh) 一种利用视频监控装置对监控目标的定位方法及定位***
US20130113897A1 (en) Process and arrangement for determining the position of a measuring point in geometrical space
AU2019353165B2 (en) Optics based multi-dimensional target and multiple object detection and tracking method
JP6602176B2 (ja) 建物の損傷判定方法
CN102998689B (zh) 基于虚拟传感器的区域判断方法
CN108802714B (zh) 用于将位置检测映射到图形表示的方法、设备和***
CN105527656A (zh) 塔架式机场跑道异物定位方法
Crispel et al. All-sky photogrammetry techniques to georeference a cloud field
CN114785951B (zh) 一种基于高塔监控设备与无人机联动的定位跟踪方法
CN115760999A (zh) 一种基于gis辅助的单目相机校准和目标地理位置提取方法
CN111426304B (zh) 基于视觉、卫星定位和gis算法的精确姿态定位方法
US20190148813A1 (en) Imaging system and method for accurately directing antennas
CN105403886A (zh) 一种机载sar定标器图像位置自动提取方法
CN113115002A (zh) 一种油气田人员、车辆定位关联视频监控方法
CN113112539A (zh) 一种油气田视频监控通视及区域通视网分析***、方法、设备及存储介质
CN113777569B (zh) 一种雷达联动光电的自动化动态标校方法及***
CN216081957U (zh) 一种桥梁挠度测量装置
CN216696675U (zh) 一种GNSS与InSAR结合的地表沉降自动化监测装置
CN110969802B (zh) 基于移动信号塔点的定位监控方法及智能监管平台

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20200327

Address after: 163316 21 Floor, Gate 3, Block A, No. 2, Xinxing Street, Daqing High-tech Zone, Heilongjiang Province

Applicant after: DAQING ANRUIDA TECHNOLOGY DEVELOPMENT Co.,Ltd.

Applicant after: BEIJING FJR OPTOELECTRONIC TECHNOLOGY Co.,Ltd.

Address before: 163316 21 Floor, Gate 3, Block A, No. 2, Xinxing Street, Daqing High-tech Zone, Heilongjiang Province

Applicant before: DAQING ANRUIDA TECHNOLOGY DEVELOPMENT Co.,Ltd.

TA01 Transfer of patent application right
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CP03 Change of name, title or address

Address after: 205, D-1, room 4-8, service outsourcing industry park, 163316 Xinfeng Road, hi tech Zone, Heilongjiang, Daqing

Patentee after: DAQING ANRUIDA TECHNOLOGY DEVELOPMENT Co.,Ltd.

Patentee after: Beijing fujirui Optoelectronic Technology Co.,Ltd.

Address before: 163316 21 Floor, Gate 3, Block A, No. 2, Xinxing Street, Daqing High-tech Zone, Heilongjiang Province

Patentee before: DAQING ANRUIDA TECHNOLOGY DEVELOPMENT Co.,Ltd.

Patentee before: BEIJING FJR OPTOELECTRONIC TECHNOLOGY Co.,Ltd.

CP03 Change of name, title or address