CN117692448A - 针对三维探地雷达探测地下空间的远程实时监控方法及*** - Google Patents
针对三维探地雷达探测地下空间的远程实时监控方法及*** Download PDFInfo
- Publication number
- CN117692448A CN117692448A CN202410145842.XA CN202410145842A CN117692448A CN 117692448 A CN117692448 A CN 117692448A CN 202410145842 A CN202410145842 A CN 202410145842A CN 117692448 A CN117692448 A CN 117692448A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- radar
- data
- client
- server
- frame
- 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.)
- Granted
Links
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 title claims abstract description 89
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 37
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 title claims abstract description 35
- 230000009191 jumping Effects 0.000 claims abstract description 7
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 claims description 19
- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims description 10
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 6
- 230000003993 interaction Effects 0.000 claims description 5
- 238000003491 array Methods 0.000 claims description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 abstract description 17
- 238000012216 screening Methods 0.000 abstract description 11
- 230000000873 masking effect Effects 0.000 description 9
- 238000011161 development Methods 0.000 description 4
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 4
- 101100364301 Schizosaccharomyces pombe (strain 972 / ATCC 24843) rsv1 gene Proteins 0.000 description 2
- 101100364302 Schizosaccharomyces pombe (strain 972 / ATCC 24843) rsv2 gene Proteins 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000002592 echocardiography Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L67/00—Network arrangements or protocols for supporting network services or applications
- H04L67/01—Protocols
- H04L67/02—Protocols based on web technology, e.g. hypertext transfer protocol [HTTP]
-
- 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
- G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
- G01S13/88—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications
- G01S13/885—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for ground probing
-
- 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
- G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
- G01S7/003—Transmission of data between radar, sonar or lidar systems and remote stations
-
- 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
- G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
- G01S7/02—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
- G01S7/04—Display arrangements
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L67/00—Network arrangements or protocols for supporting network services or applications
- H04L67/01—Protocols
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L67/00—Network arrangements or protocols for supporting network services or applications
- H04L67/14—Session management
- H04L67/141—Setup of application sessions
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L69/00—Network arrangements, protocols or services independent of the application payload and not provided for in the other groups of this subclass
- H04L69/16—Implementation or adaptation of Internet protocol [IP], of transmission control protocol [TCP] or of user datagram protocol [UDP]
- H04L69/161—Implementation details of TCP/IP or UDP/IP stack architecture; Specification of modified or new header fields
- H04L69/162—Implementation details of TCP/IP or UDP/IP stack architecture; Specification of modified or new header fields involving adaptations of sockets based mechanisms
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Computer Security & Cryptography (AREA)
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
Abstract
本发明提供一种针对三维探地雷达探测地下空间的远程实时监控方法及***,包括步骤S1,在客户端与服务端之间建立WebSocket连接;步骤S2,所述服务端根据每个客户端发送的监控参数,读取新上传的数据帧并将数据帧转换成雷达图谱后,通过所述WebSocket连接发给对应的客户端;步骤S3,所述客户端持续接收所述三维雷达数据图谱进行视频播放;步骤S4,实时接收所述客户端的监控参数,并在接收到所述监控参数后发送给所述服务端,跳转至所述步骤S2。本发明能够基于WebSocket连接实现针对三维探地雷达探测地下空间的远程实时监控,为实现边探测边筛查和突破地理位置的限制提供更好的基础,能够支持多人多角度查看。
Description
技术领域
本发明涉及一种针对三维探底雷达的监控方法,尤其涉及一种基于WebSocket实现的针对三维探地雷达探测地下空间的远程实时监控方法,并进一步涉及采用了针对三维探地雷达探测地下空间的远程实时监控方法的远程实时监控***。
背景技术
探地雷达是一种电磁波无损探测技术。探地雷达通过天线向地下发射高频电磁波并接收地下目标的回波,来探测地下介质的物质特性和分布规律。由于三维探地雷达的应用领域比较特殊,其探测收集到的雷达数据晦涩难懂,在现有技术中,现场进行探测的工程人员没有丰富的数据筛查经验与技术,往往只能在探测完成后发给专业人员再用雷达数据查看软件去筛查结果,这种工作方式效率非常低,无法满足对探测结果实时输出的要求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是需要提供一种针对三维探地雷达探测地下空间的远程实时监控方法,基于WebSocket连接实现实时监控,为实现边探测边筛查和突破地理位置的限制提供更好的基础,支持多人多角度查看,大幅度提升了三维探地雷达探测后筛查结果的时效性。
对此,本发明提供一种针对三维探地雷达探测地下空间的远程实时监控方法,包括以下步骤:
步骤S1,在客户端与服务端之间建立WebSocket连接;
步骤S2,所述服务端根据每个客户端发送的监控参数,读取最新上传的数据帧并将数据帧转换成雷达图谱后,通过所述WebSocket连接发给对应的客户端;
步骤S3,所述客户端持续接收所述三维雷达数据图谱进行视频播放;
步骤S4,实时接收所述客户端的监控参数,并在接收到所述监控参数后发送给所述服务端,跳转至所述步骤S2。
本发明的进一步改进在于,所述步骤S1包括以下子步骤:
步骤S101,启动基于WebSocket的服务端,并在所述服务端设置监听端口;
步骤S102,所述客户端通过所述服务端的IP地址和监听端口向该服务端发起并建立WebSocket连接;所述服务端在响应连接成功后,先保存该WebSocket连接的雷达通道,并生成一个唯一的通道ID,然后对所述通道ID和客户端进行关联记录,发送连接成功的消息给对应的客户端;
步骤S103,客户端在接收到连接成功的信息之后,初始化播放器。
本发明的进一步改进在于,所述步骤S102中建立WebSocket连接的过程包括以下子步骤:
步骤S1021,所述客户端发起协议升级请求,请求信息包括升级websocket协议请求和websocket协议版本号,若所述服务端包括该websocket协议版本号,则直接跳转至步骤S1022,否则,返回所述服务端支持的websocket协议版本号;
步骤S1022,所述服务端响应协议升级,并返回状态代码用于表示协议切换;
步骤S1023,所述客户端与服务端通过升级后的websocket协议进行数据交换,在数据交换的过程中,发送端将消息切割成多个数据帧,并将所述数据帧发送给接收端,所述接收端在接收所述数据帧之后,将关联的数据帧进行组装以获取完整的消息。
本发明的进一步改进在于,所述步骤S1023包括以下子步骤:
步骤S10231,定义数据帧格式,包括定义标识符FIN、操作代码opcode、掩码操作符Mask、数据载荷长度Payload length、掩码操作数据Masking-key以及载荷数据Payloaddata;
步骤S10232,根据操作代码opcode区分需要进行的操作类型,当操作类型为数据交互时,接收方接收数据帧,并根据数据帧的标识符FIN来判断是否已经收到消息的最后一个数据帧,直到接收到最后一个数据帧且未接收到延续帧时,完成数据帧的接收。
本发明的进一步改进在于,所述步骤S2包括以下子步骤:
步骤S201,当服务端接收到新的雷达数据帧时,遍历所有连接的雷达通道;
步骤S202,获取连接通道对应的监控参数,所述监控参数包括雷达数据道号trace、雷达通道channel、采样层数sample以及雷达图谱长度traceLength;
步骤S203,根据监控参数,从上传的三维雷达数据中读取出3个截面的雷达图谱,将水平切面、垂直横向切面和垂直纵向切面的雷达图谱所对应的二维数组,分别转化成png格式图片,获取3张雷达图谱;
步骤S204,发送当前时间和3张三维雷达数据图谱至对应连接通道的客户端。
本发明的进一步改进在于,所述步骤S203中,将二维数组转化为png格式图片的过程包括以下子步骤:
步骤S2031,假设雷达图谱所对应的二维数组为arrray,x为二维数组arrray的长度,y为二维数组arrray的宽度,先通过公式f(value)=(value/max)*255将二维数组array中的每个数值value=array[x,y]压缩至0~255,转化后的值f(value)作为颜色代码中的RGB值,RGBA颜色中的A值取值为255;
步骤S2032,创建一张长度为x,宽度为y的空白png图片,按照二维数组的位置,将步骤S2031所获取的RGBA颜色相应地填充到所述空白png图片的每个像素点位上,得到雷达图谱。
本发明的进一步改进在于,所述步骤S3包括以下子步骤:
步骤S301,接收到所述雷达图谱及其时间信息后,对应缓存到列表中,设所述数组列表VedioList的长度为n,当n为1时,当前视频帧的画面为第一个雷达图谱;当n大于1后,开始将接收到的数据根据视频播放帧进行拆分;
步骤S302,设置缓冲帧数cacheLength,当数组列表VedioList长度大于缓冲帧数cacheLength时,按照默认的播放速度在视频播放器的内容区域显示VedioList(i)的画面,i为视频帧的序号;当i>n-1时,暂停播放,等待直到列表长度VedioList长度与视频帧的序号i之间的差值大于缓冲帧数cacheLength时,继续播放。
本发明的进一步改进在于,所述步骤S301将接收到的数据根据视频播放帧进行拆分的实现过程如下:设前后雷达图谱的时间差为T=T(n)-T(n-1),每一帧前进的图谱长度L=traceLength/(T*10),先截取第n个雷达图谱的i*L处到雷达图谱长度traceLength处作为第一拼接画面,然后截取第n+1个雷达图谱的0到i*L处作为第二拼接画面,将第一拼接画面加上第二拼接画面以实现拼接,以此拼接后的画面作为第i帧的视频帧画面;依此类推,将所有拼接后的视频帧画面加入至新的数组列表VedioList中作为视频播放源数据。
本发明的进一步改进在于,所述步骤S4包括以下子步骤:
步骤S401,客户端通过当前连接的WebSocket通道发送监控参数给服务端;
步骤S402,服务端接收到客户端的请求后,更新监控参数中的雷达数据道号trace、雷达通道channel和采样层sample;
步骤S403,根据更新的监控参数返回进行步骤S2。
本发明还提供一种针对三维探地雷达探测地下空间的远程实时监控***,采用了如上所述的针对三维探地雷达探测地下空间的远程实时监控方法,并包括:
建立连接模块,在客户端与服务端之间建立WebSocket连接;
数据帧转换模块,所述服务端根据每个客户端发送的监控参数,读取最新上传的数据帧并将数据帧转换成雷达图谱后,通过所述WebSocket连接发给对应的客户端;
视频播放模块,所述客户端持续接收所述三维雷达数据图谱进行视频播放;
接收调整模块,实时接收所述客户端的监控参数,并在接收到所述监控参数后发送给所述服务端,跳转至所述数据帧转换模块。
与现有技术相比,本发明的有益效果在于:先在客户端与服务端之间建立WebSocket连接,然后在所述服务端根据每个客户端发送的监控参数,读取最新上传的数据帧并将数据帧转换成雷达图谱后,通过所述WebSocket连接发给对应的客户端,便于所述客户端持续接收所述三维雷达数据图谱进行视频播放;同时,还实时接收所述客户端的监控参数,并在接收到所述监控参数后发送给所述服务端,实现自动跳转。因此,本发明能够基于WebSocket连接实现针对三维探地雷达探测地下空间的远程实时监控,为实现边探测边筛查和突破地理位置的限制提供更好的基础,只要在有网络的地方就通过电脑对远方现场的三维探底雷达探测进行数据筛查,并且还能够支持多人多角度查看,大幅度提升了三维探地雷达探测后筛查结果的时效性。
附图说明
图1是本发明一种实施例的工作流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图,对本发明的较优的实施例作进一步的详细说明。
如图1所示,本实施例提供一种针对三维探地雷达探测地下空间的远程实时监控方法,包括以下步骤:
步骤S1,在客户端与服务端之间建立WebSocket连接,WebSocket 是一种在单个TCP 连接上进行全双工通信的协议;
步骤S2,所述服务端根据每个客户端发送的监控参数,读取最新上传的数据帧并将数据帧转换成雷达图谱后,通过所述WebSocket连接发给对应的客户端;
步骤S3,所述客户端持续接收所述三维雷达数据图谱进行视频播放;
步骤S4,实时接收所述客户端的监控参数,并在接收到所述监控参数后发送给所述服务端,跳转至所述步骤S2。
本实施例所述步骤S1包括以下子步骤:
步骤S101,启动基于WebSocket的服务端,并在所述服务端设置监听端口,比如,设置监听端口为8080;
步骤S102,所述客户端通过所述服务端的IP地址和监听端口向该服务端发起并建立WebSocket连接;所述服务端在响应连接成功后,先保存该WebSocket连接的雷达通道,并生成一个唯一的通道ID,然后对所述通道ID和客户端进行关联记录,发送连接成功的消息给对应的客户端;
步骤S103,客户端在接收到连接成功的信息之后,初始化播放器。
本实施例所述步骤S102中建立WebSocket连接的过程包括以下子步骤:
步骤S1021,所述客户端发起协议升级请求,请求信息包括升级websocket协议请求和websocket协议版本号,若所述服务端包括该websocket协议版本号,则直接跳转至步骤S1022,否则,返回所述服务端支持的websocket协议版本号;
步骤S1022,所述服务端响应协议升级,并返回状态代码用于表示协议切换;
步骤S1023,所述客户端与服务端通过升级后的websocket协议进行数据交换,在数据交换的过程中,发送端将消息切割成多个数据帧,并将所述数据帧发送给接收端,所述接收端在接收所述数据帧之后,将关联的数据帧进行组装以获取完整的消息。
本实施例所述步骤S1021中,协议升级请求采用标准的HTTP报文格式,且只支持GET方法(获取方法)。协议升级请求的请求头信息主要设置为:Connection: Upgrade:表示要升级协议;Upgrade: websocket:表示要升级到websocket协议。Sec-WebSocket-Version: 13表示websocket连接的版本。如果服务端不支持该版本,需要返回一个Sec-WebSocket-Versionheader信息,里面包含服务端支持的版本号。
本实施例所述步骤S1022中,服务端响应服务升级,默认返回状态代码101表示协议切换。返回内容Connection: Upgrade,表示要升级协议;Upgrade: websocket,表示要升级到websocket协议。到此完成协议升级,后续的数据交互都按照新的WebSocket协议来进行。
本实施例所述步骤S1023中,协议升级成WebSocket协议后,客户端与服务端可以根据新的协议进行数据的交换,WebSocket客户端、服务端通信的最小单位是帧(frame),由1个或多个帧组成一条完整的消息(message)。其中发送端将消息切割成多个帧,并发送给服务端,接收端接收消息帧,并将关联的帧重新组装成完整的消息。具体的,本实施例所述步骤S1023包括以下子步骤:
步骤S10231,定义数据帧格式,包括定义标识符FIN、操作代码opcode、掩码操作符Mask、数据载荷长度Payload length、掩码操作数据Masking-key以及载荷数据Payloaddata;
步骤S10232,根据操作代码opcode区分需要进行的操作类型,当操作类型为数据交互时,接收方接收数据帧,并根据数据帧的标识符FIN来判断是否已经收到消息的最后一个数据帧,直到接收到最后一个数据帧且未接收到延续帧时,完成数据帧的接收。
其中WebSocket的数据帧格式为,从左到右,单位是比特。
更为具体的,在数据帧之中,标识符FIN占用1个比特。如果是1,表示这是消息(message)的最后一个分片(fragment);如果是0,表示不是消息(message)的最后一个分片(fragment)。
扩展标识符RSV1, RSV2, RSV3:各占1个比特。一般情况下扩展标识符RSV1、 RSV2和RSV3全为0。当客户端和服务端协商采用WebSocket扩展时,这三个标志位可以非0,且扩展标识符的值的含义可以根据扩展需求进行自定义设置。如果出现非零的值,且并没有采用WebSocket扩展时,表示连接出错。
操作代码opcode占用 4个比特。
操作代码opcode的值决定了应该如何解析后续的数据载荷(data payload)。如果操作代码是不认识的,那么接收端应该断开连接(fail the connection)。本实施例可选的操作代码opcode包括如下至少一个:
0x0:表示一个延续帧。当opcode为0时,表示本次数据传输采用了数据分片,当前收到的数据帧为其中一个数据分片。
0x1:表示这是一个文本帧(frame)。
0x2:表示这是一个二进制帧(frame)。
0x3-7:保留的操作代码,用于后续定义的非控制帧。
0x8:表示连接断开。
0x9:表示这是一个ping操作。
0xA:表示这是一个pong操作。
0xB-F:保留的操作代码,用于后续定义的控制帧。
掩码操作符Mask占用1个比特,用于表示是否要对数据载荷进行掩码操作。从客户端向服务端发送数据时,需要对数据进行掩码操作;从服务端向客户端发送数据时,不需要对数据进行掩码操作。如果服务端接收到的数据没有进行过掩码操作,服务端需要断开连接。如果掩码操作符Mask是1,那么在Masking-key中会定义一个掩码键(masking key),并用这个掩码键来对数据载荷进行反掩码。所有客户端发送到服务端的数据帧,掩码操作符Mask都是1。
数据载荷长度Payload length,单位是字节。默认为7位,或7+16位,或1+64位。
假设数Payload length === x,包括以下几种情况:
x为0~126:数据的长度为x字节。
x为126:后续2个字节代表一个16位的无符号整数,该无符号整数的值为数据的长度。
x为127:后续8个字节代表一个64位的无符号整数(最高位为0),该无符号整数的值为数据的长度。
此外,如果数据载荷长度payload length占用了多个字节的话,数据载荷长度payload length的二进制表达优选采用网络序(big endian),即采用重要位在前的二进制表达。
掩码操作数据Masking-key,占用0或4字节(32位)。所有从客户端传送到服务端的数据帧,数据载荷都进行了掩码操作,掩码操作符Mask为1,且携带了4字节的掩码操作数据Masking-key。如果掩码操作符Mask为0,则没有掩码操作数据Masking-key。需要说明的是,因为掩码操作数据Masking-key占用0或4字节,因此,载荷数据的长度Payload length并不包括掩码操作数据Masking-key的长度,以避免出错。
载荷数据Payload data:(x+y) 字节。载荷数据Payload data包括了扩展数据和应用数据。其中,扩展数据x字节,应用数据y字节。
扩展数据:如果没有协商使用扩展的话,扩展数据为0字节。所有的扩展都必须预先定义扩展数据的长度,或者预设设置计算扩展数据长度的方法。此外,扩展如何使用必须在握手阶段就协商好。如果扩展数据存在,那么,所述载荷数据长度Payload length必须将扩展数据的长度包含在内,以避免数据不全。
应用数据:任意的应用数据,在扩展数据之后(如果存在扩展数据),占据了数据帧剩余的位置。载荷数据长度 减去 扩展数据长度,就得到应用数据的长度。
定义好数据帧格式后,WebSocket客户端、服务端建立连接后,后续的操作都是基于数据帧的传递。WebSocket根据opcode来区分操作的类型。比如0x8表示断开连接,0x0-0x2表示数据交互。WebSocket的每条消息可能被切分成多个数据帧。当WebSocket的接收方收到一个数据帧时,会根据FIN的值来判断,是否已经收到消息的最后一个数据帧。
FIN=1表示当前数据帧为消息的最后一个数据帧,此时接收方已经收到完整的消息,可以对消息进行处理。FIN=0,则接收方还需要继续监听接收其余的数据帧。
此外,opcode在数据交换的场景下,表示的是数据的类型。0x01表示文本,0x02表示二进制。而0x00比较特殊,表示延续帧(continuation frame),顾名思义,就是完整消息对应的数据帧还没接收完。
本实施例所述步骤S103中,客户端接收到连接创建成功的响应后,初始化播放器,播放器分为内容区和控制区,所述内容区包含水平切面、垂直横向切面和垂直纵向切面的3个雷达图谱区,所述控制区包含启动、暂停、快进操作以及进度条控制,播放器初始默认播放速度speed为每秒10帧,也可以根据实际情况和需求进行调整。
本实施例所述步骤S2包括以下子步骤:
步骤S201,当服务端接收到新的雷达数据帧时,遍历所有连接的雷达通道;
步骤S202,获取连接通道对应的监控参数,所述监控参数包括最新的雷达数据道号trace、雷达通道channel、采样层数sample以及雷达图谱长度traceLength;默认的,雷达数据道号trace=0,雷达通道channel=0,采样层数sample=0,雷达图谱长度traceLength=400,在实际应用中,可以根据实际实际情况和需求进行调整;
步骤S203,根据监控参数,从上传的三维雷达数据中读取出3个截面的雷达图谱,将水平切面、垂直横向切面和垂直纵向切面的雷达图谱所对应的二维数组,分别转化成png格式图片,获取3张雷达图谱;具体的,水平切面的雷达图谱,即取长度为雷达图谱长度traceLength,宽度为雷达通道channel的二维数组,转化成png格式图片;垂直横向切面的雷达图谱取长度为雷达图谱长度traceLength,宽度为采样层数sample的二维数组转化成png图片;垂直纵向切面的雷达图谱取长度为雷达通道channel,宽度为采样层数sample的二维数组转化为png图片;
步骤S204,发送当前时间和3张三维雷达数据图谱至对应连接通道的客户端。
本实施例所述步骤S203中,将二维数组转化为png格式图片的过程包括以下子步骤:
步骤S2031,取当前三维雷达数据中的宽度最大值为max,假设雷达图谱所对应的二维数组为arrray,x为二维数组arrray的长度,y为二维数组arrray的宽度,先通过公式f(value)=(value/max)*255将二维数组array中的每个数值value=array[x,y]压缩至0~255,转化后的值f(value)作为颜色代码中的RGB值,即转化后的值f(value)同时作为RGBA颜色代码中的R值、G值和B值,RGBA颜色中的A值取值为255(不透明);
步骤S2032,创建一张长度为x,宽度为y的空白png图片,按照二维数组的位置,将步骤S2031所获取的RGBA颜色相应地填充到所述空白png图片的每个像素点位上,得到雷达图谱。
本实施例所述步骤S3包括以下子步骤:
步骤S301,接收到所述雷达图谱及其时间信息后,对应缓存到列表中,设所述数组列表VedioList的长度为n,当n为1时,当前视频帧的画面为第一个雷达图谱;当n大于1后,开始将接收到的数据根据视频播放帧进行拆分;
步骤S302,设置缓冲帧数cacheLength,默认设置缓冲帧数cacheLength=100,在实际应用中可以根据实际需求进行调整;当数组列表VedioList长度大于缓冲帧数cacheLength时,按照默认的播放速度在视频播放器的内容区域显示VedioList(i)的画面,i为视频帧的序号;当i>n-1时,暂停播放,等待直到列表长度VedioList长度与视频帧的序号i之间的差值大于缓冲帧数cacheLength时,如n-i>100时,继续播放。默认的播放速度可选为1秒10帧的播放速度speed=10,该播放速度在实际应用中同样可以根据实际需求进行调整。
本实施例所述步骤S301将接收到的数据根据视频播放帧进行拆分的实现过程如下:设前后雷达图谱的时间差为T=T(n)-T(n-1),单位为秒,那么总共有T*10帧画面,每一帧前进的图谱长度L=traceLength/(T*10);先截取第n个雷达图谱的i*L处到雷达图谱长度traceLength处作为第一拼接画面,然后截取第n+1个雷达图谱的0到i*L处作为第二拼接画面,将第一拼接画面加上第二拼接画面以实现拼接,以此拼接后的画面作为第i帧的视频帧画面;i为0到T*10帧的视频帧递增序号;依此类推,将所有拼接后的视频帧画面加入至新的数组列表VedioList中作为视频播放源数据。
本实施例所述步骤S4包括以下子步骤:
步骤S401,客户端通过当前连接的WebSocket通道发送监控参数给服务端,包括想要查看的雷达数据道号trace、雷达通道channel和采样层sample;
步骤S402,服务端接收到客户端的请求后,更新监控参数中的雷达数据道号trace、雷达通道channel和采样层sample;
步骤S403,根据更新的监控参数返回进行步骤S2。
本实施例还提供一种针对三维探地雷达探测地下空间的远程实时监控***,采用了如上所述的针对三维探地雷达探测地下空间的远程实时监控方法,并包括:
建立连接模块,在客户端与服务端之间建立WebSocket连接;
数据帧转换模块,所述服务端根据每个客户端发送的监控参数,读取最新上传的数据帧并将数据帧转换成雷达图谱后,通过所述WebSocket连接发给对应的客户端;
视频播放模块,所述客户端持续接收所述三维雷达数据图谱进行视频播放;
接收调整模块,实时接收所述客户端的监控参数,并在接收到所述监控参数后发送给所述服务端,跳转至所述数据帧转换模块。
综上所述,本实施例先在客户端与服务端之间建立WebSocket连接,然后在所述服务端根据每个客户端发送的监控参数,读取最新上传的数据帧并将数据帧转换成雷达图谱后,通过所述WebSocket连接发给对应的客户端,便于所述客户端持续接收所述三维雷达数据图谱进行视频播放;同时,还实时接收所述客户端的监控参数,并在接收到所述监控参数后发送给所述服务端,实现自动跳转。因此,本发明能够基于WebSocket连接实现针对三维探地雷达探测地下空间的远程实时监控,为实现边探测边筛查和突破地理位置的限制提供更好的基础,只要在有网络的地方就通过电脑对远方现场的三维探底雷达探测进行数据筛查,并且还能够支持多人多角度查看,大幅度提升了三维探地雷达探测后筛查结果的时效性。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明,不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干简单推演或替换,都应当视为属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种针对三维探地雷达探测地下空间的远程实时监控方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤S1,在客户端与服务端之间建立WebSocket连接;
步骤S2,所述服务端根据每个客户端发送的监控参数,读取最新上传的数据帧并将数据帧转换成雷达图谱后,通过所述WebSocket连接发给对应的客户端;
步骤S3,所述客户端持续接收所述三维雷达数据图谱进行视频播放;
步骤S4,实时接收所述客户端的监控参数,并在接收到所述监控参数后发送给所述服务端,跳转至所述步骤S2。
2.根据权利要求1所述的针对三维探地雷达探测地下空间的远程实时监控方法,其特征在于,所述步骤S1包括以下子步骤:
步骤S101,启动基于WebSocket的服务端,并在所述服务端设置监听端口;
步骤S102,所述客户端通过所述服务端的IP地址和监听端口向该服务端发起并建立WebSocket连接;所述服务端在响应连接成功后,先保存该WebSocket连接的雷达通道,并生成一个唯一的通道ID,然后对所述通道ID和客户端进行关联记录,发送连接成功的消息给对应的客户端;
步骤S103,客户端在接收到连接成功的信息之后,初始化播放器。
3.根据权利要求2所述的针对三维探地雷达探测地下空间的远程实时监控方法,其特征在于,所述步骤S102中建立WebSocket连接的过程包括以下子步骤:
步骤S1021,所述客户端发起协议升级请求,请求信息包括升级websocket协议请求和websocket协议版本号,若所述服务端包括该websocket协议版本号,则直接跳转至步骤S1022,否则,返回所述服务端支持的websocket协议版本号;
步骤S1022,所述服务端响应协议升级,并返回状态代码用于表示协议切换;
步骤S1023,所述客户端与服务端通过升级后的websocket协议进行数据交换,在数据交换的过程中,发送端将消息切割成多个数据帧,并将所述数据帧发送给接收端,所述接收端在接收所述数据帧之后,将关联的数据帧进行组装以获取完整的消息。
4.根据权利要求3所述的针对三维探地雷达探测地下空间的远程实时监控方法,其特征在于,所述步骤S1023包括以下子步骤:
步骤S10231,定义数据帧格式,包括定义标识符FIN、操作代码opcode、掩码操作符Mask、数据载荷长度Payload length、掩码操作数据Masking-key以及载荷数据Payloaddata;
步骤S10232,根据操作代码opcode区分需要进行的操作类型,当操作类型为数据交互时,接收方接收数据帧,并根据数据帧的标识符FIN来判断是否已经收到消息的最后一个数据帧,直到接收到最后一个数据帧且未接收到延续帧时,完成数据帧的接收。
5.根据权利要求1至4任意一项所述的针对三维探地雷达探测地下空间的远程实时监控方法,其特征在于,所述步骤S2包括以下子步骤:
步骤S201,当服务端接收到新的雷达数据帧时,遍历所有连接的雷达通道;
步骤S202,获取连接通道对应的监控参数,所述监控参数包括雷达数据道号trace、雷达通道channel、采样层数sample以及雷达图谱长度traceLength;
步骤S203,根据监控参数,从上传的三维雷达数据中读取出3个截面的雷达图谱,将水平切面、垂直横向切面和垂直纵向切面的雷达图谱所对应的二维数组,分别转化成png格式图片,获取3张雷达图谱;
步骤S204,发送当前时间和3张三维雷达数据图谱至对应连接通道的客户端。
6.根据权利要求5所述的针对三维探地雷达探测地下空间的远程实时监控方法,其特征在于,所述步骤S203中,将二维数组转化为png格式图片的过程包括以下子步骤:
步骤S2031,假设雷达图谱所对应的二维数组为arrray,x为二维数组arrray的长度,y为二维数组arrray的宽度,先通过公式f(value)=(value/max)*255将二维数组array中的每个数值value=array[x,y]压缩至0~255,转化后的值f(value)作为颜色代码中的RGB值,RGBA颜色中的A值取值为255;
步骤S2032,创建一张长度为x,宽度为y的空白png图片,按照二维数组的位置,将步骤S2031所获取的RGBA颜色相应地填充到所述空白png图片的每个像素点位上,得到雷达图谱。
7.根据权利要求1至4任意一项所述的针对三维探地雷达探测地下空间的远程实时监控方法,其特征在于,所述步骤S3包括以下子步骤:
步骤S301,接收到所述雷达图谱及其时间信息后,对应缓存到列表中,设所述数组列表VedioList的长度为n,当n为1时,当前视频帧的画面为第一个雷达图谱;当n大于1后,开始将接收到的数据根据视频播放帧进行拆分;
步骤S302,设置缓冲帧数cacheLength,当数组列表VedioList长度大于缓冲帧数cacheLength时,按照默认的播放速度在视频播放器的内容区域显示VedioList(i)的画面,i为视频帧的序号;当i>n-1时,暂停播放,等待直到列表长度VedioList长度与视频帧的序号i之间的差值大于缓冲帧数cacheLength时,继续播放。
8.根据权利要求7所述的针对三维探地雷达探测地下空间的远程实时监控方法,其特征在于,所述步骤S301将接收到的数据根据视频播放帧进行拆分的实现过程如下:设前后雷达图谱的时间差为T=T(n)-T(n-1),每一帧前进的图谱长度L=traceLength/(T*10),先截取第n个雷达图谱的i*L处到雷达图谱长度traceLength处作为第一拼接画面,然后截取第n+1个雷达图谱的0到i*L处作为第二拼接画面,将第一拼接画面加上第二拼接画面以实现拼接,以此拼接后的画面作为第i帧的视频帧画面;依此类推,将所有拼接后的视频帧画面加入至新的数组列表VedioList中作为视频播放源数据。
9.根据权利要求1至4任意一项所述的针对三维探地雷达探测地下空间的远程实时监控方法,其特征在于,所述步骤S4包括以下子步骤:
步骤S401,客户端通过当前连接的WebSocket通道发送监控参数给服务端;
步骤S402,服务端接收到客户端的请求后,更新监控参数中的雷达数据道号trace、雷达通道channel和采样层sample;
步骤S403,根据更新的监控参数返回进行步骤S2。
10.一种针对三维探地雷达探测地下空间的远程实时监控***,其特征在于,采用了如权利要求1至9任意一项所述的针对三维探地雷达探测地下空间的远程实时监控方法,并包括:
建立连接模块,在客户端与服务端之间建立WebSocket连接;
数据帧转换模块,所述服务端根据每个客户端发送的监控参数,读取最新上传的数据帧并将数据帧转换成雷达图谱后,通过所述WebSocket连接发给对应的客户端;
视频播放模块,所述客户端持续接收所述三维雷达数据图谱进行视频播放;
接收调整模块,实时接收所述客户端的监控参数,并在接收到所述监控参数后发送给所述服务端,跳转至所述数据帧转换模块。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202410145842.XA CN117692448B (zh) | 2024-02-02 | 2024-02-02 | 针对三维探地雷达探测地下空间的远程实时监控方法及*** |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202410145842.XA CN117692448B (zh) | 2024-02-02 | 2024-02-02 | 针对三维探地雷达探测地下空间的远程实时监控方法及*** |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN117692448A true CN117692448A (zh) | 2024-03-12 |
CN117692448B CN117692448B (zh) | 2024-04-26 |
Family
ID=90139442
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202410145842.XA Active CN117692448B (zh) | 2024-02-02 | 2024-02-02 | 针对三维探地雷达探测地下空间的远程实时监控方法及*** |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN117692448B (zh) |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106899455A (zh) * | 2017-03-07 | 2017-06-27 | 广州优视网络科技有限公司 | 一种客户端与网页交互的方法和装置 |
CN112689014A (zh) * | 2020-12-24 | 2021-04-20 | 百果园技术(新加坡)有限公司 | 一种双全工通信方法、装置、计算机设备和存储介质 |
CN113191391A (zh) * | 2021-04-07 | 2021-07-30 | 浙江省交通运输科学研究院 | 一种针对三维探地雷达图谱的道路病害分类方法 |
CN113759337A (zh) * | 2021-11-09 | 2021-12-07 | 深圳安德空间技术有限公司 | 针对地下空间数据的三维探地雷达实时解译方法及*** |
CN113949698A (zh) * | 2021-10-15 | 2022-01-18 | 深圳安德空间技术有限公司 | 基于Web RTC的探地雷达采集远程控制方法及*** |
CN115097445A (zh) * | 2022-06-20 | 2022-09-23 | 中国铁建港航局集团有限公司 | 道路路基病害三维探地雷达探测方法、***、设备及终端 |
CN115792885A (zh) * | 2022-11-23 | 2023-03-14 | 澳克诺(上海)汽车科技有限公司 | 基于毫米波雷达进行监控的方法和*** |
CN218727999U (zh) * | 2022-10-12 | 2023-03-24 | 中国电波传播研究所(中国电子科技集团公司第二十二研究所) | 一种具备病害自动识别功能的高速准实时三维阵列探地雷达装置 |
-
2024
- 2024-02-02 CN CN202410145842.XA patent/CN117692448B/zh active Active
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106899455A (zh) * | 2017-03-07 | 2017-06-27 | 广州优视网络科技有限公司 | 一种客户端与网页交互的方法和装置 |
CN112689014A (zh) * | 2020-12-24 | 2021-04-20 | 百果园技术(新加坡)有限公司 | 一种双全工通信方法、装置、计算机设备和存储介质 |
CN113191391A (zh) * | 2021-04-07 | 2021-07-30 | 浙江省交通运输科学研究院 | 一种针对三维探地雷达图谱的道路病害分类方法 |
CN113949698A (zh) * | 2021-10-15 | 2022-01-18 | 深圳安德空间技术有限公司 | 基于Web RTC的探地雷达采集远程控制方法及*** |
CN113759337A (zh) * | 2021-11-09 | 2021-12-07 | 深圳安德空间技术有限公司 | 针对地下空间数据的三维探地雷达实时解译方法及*** |
CN115097445A (zh) * | 2022-06-20 | 2022-09-23 | 中国铁建港航局集团有限公司 | 道路路基病害三维探地雷达探测方法、***、设备及终端 |
CN218727999U (zh) * | 2022-10-12 | 2023-03-24 | 中国电波传播研究所(中国电子科技集团公司第二十二研究所) | 一种具备病害自动识别功能的高速准实时三维阵列探地雷达装置 |
CN115792885A (zh) * | 2022-11-23 | 2023-03-14 | 澳克诺(上海)汽车科技有限公司 | 基于毫米波雷达进行监控的方法和*** |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN117692448B (zh) | 2024-04-26 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN111083161A (zh) | 数据传输的处理方法及装置、物联网设备 | |
US20090161595A1 (en) | System and method for broadcasting application-specific information in wireless local area networks | |
CN102158553A (zh) | 用于远程桌面的播放多媒体文件的方法和装置 | |
CN112804264B (zh) | 多种编码标准与传输接口自适应切换方法、***及设备 | |
CN107094257B (zh) | 一种对卫星图像数据实时解压缩的*** | |
US8189618B2 (en) | System and method for robust data loss recovery in a wireless local area network | |
US20100085922A1 (en) | System and method for improving bandwidth of wireless local area network | |
US20120133827A1 (en) | Method and system for synchronization of audio/video (a/v) stream format change in wireless communication systems | |
CN117692448B (zh) | 针对三维探地雷达探测地下空间的远程实时监控方法及*** | |
CN113949698B (zh) | 基于Web RTC的探地雷达采集远程控制方法及*** | |
CN110198533B (zh) | 一种远程控制ble蓝牙设备的方法和ble蓝牙设备 | |
CN116684041B (zh) | 基于5g通讯线缆的数据传输方法及该线缆 | |
AU2011216642A1 (en) | Method and apparatus for transmitting video content compressed by codec | |
CN114363419A (zh) | 基于netconf协议的传输方法、设备及存储介质 | |
Gibson et al. | Hi-SIDE: Monitoring, Control and Test Software in a SpaceFibre Network | |
CN110166477B (zh) | 一种基于UDP协议的无人机Wi-Fi图传信号检测方法 | |
US20050100023A1 (en) | Isochronous audio network software interface | |
CN110611892B (zh) | 一种Modem短信上报的方法、装置、***、设备和介质 | |
CN115348333A (zh) | 基于udp双端通信交互的数据传输方法、***及设备 | |
CN109951304B (zh) | 一种基于dtmb与4g传输技术的广告数据更新***及其方法 | |
CN103906007A (zh) | 一种彩信转发方法及装置 | |
CN103582170A (zh) | 在移动设备中为多个候选应用提供通信连接的方法与设备 | |
US9900644B2 (en) | Device and method for processing an object which provides additional service in connection with a broadcast service in a broadcast receiving device | |
JPWO2021215493A5 (ja) | Snpn-ranエンティティ、配信システム、配信方法、及びプログラム | |
CN106850659B (zh) | 一种建立媒体通道的方法、装置及*** |
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 | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |