有需要,可以联系我:info@hypersee.net或者QQ:801781 我这里有原理视频和演示文件。 激光雷达技术与其他竞争性技术比较
激光雷达(Laser Radar: LADAR或LIDAR)技术是基于测距原理。在我们的产品里,这一技术是靠测量激光往返时间实现的,往返时间也就是信号发送和接收时间间隔与光速的乘积。所以说,激光雷达技术是主动式传感器技术,而不象摄像机或被动红外等为被动式传感器系统。 此外,测距技术使激光雷达能更准确的评估威胁。例如,一束扫描的激光束可以精确的测量出象树叶、老鼠等物体的大小,利用目标识别算法,从而对目标进行分类。为了获得稳定的信号处理结果,我们公司设计一种特殊的具有高分辨率(5厘米)和高频脉冲的LRF。高频脉冲有6000赫兹,也就是每秒钟可以发射6000次脉冲信号,相当于每秒钟进行6000次的高分辨率测距计算。
我们系统还有一个先进的技术特点就是可以联动各种录像设备或第三方指挥系统, 把报警信息保存在个人计算机或者硬盘录像机(DVR)里。这样,操作员通过分析 这个记录评估判断出目标是入侵的人还是授权的人,如果是自然 目标,是猴子还是较大的鸟。
追踪能力是我们的基于激光雷达产品一个先进的技术特点。一旦入侵者被检测到,他的位置信息将连续的在显示器上显示,一直到进入盲区消失。举例来说,如果ALS(激光警戒系统)安装高度为2米,采用平行于地面的扫描方式,那么,从入侵者进入检测防区(例如:150到200米间)到激光雷达之间的任何方向,不论是走动还是跑动,入侵者的坐标位置都能被实时显示出来。这样,结合一台外置或内置的PTZ摄像机,我们就可以实时指挥摄像机跟踪目标,实时显示目标的图像。 ALS激光警戒系统和LFS激光周界系统可以最多同时识别、跟踪16个入侵目标。也就是说,在识别到第一个入侵目标之后,他还会继续识别、追踪另外的入侵目标。被指挥联动的PTZ摄像机可以从一个入侵目标跟踪自动(或手动)切换到其他的入侵目标跟踪,这大大丰富了查看所有入侵目标的信息。如上面所言,所有这些图像都保存在个人计算机上,用于事后查证。
我们的系统采用远距离、非接触识别模式,这有助于自我保护。如果入侵目标 要试图破坏系统就必须接近它,这样系统在入侵目标到达传感器 之前就可以探测到他。相比之下,所有的安全护栏, 不论是传统的震动感应器还是张力围网,
都容易被接近它的入侵目标,以各种方式破坏或令其失效。
场景描述 为了更好的阐述系统特点,在下图的描述中,我们首先模拟一个一般情况的场景。我们必须保卫长度为L的周界,基于激光雷达的探测设备(ALS或LFS)或监控摄像机设置在“传感器”的位置。每个“传感器”覆盖一个矩形区域,可监视长度为I。
激光雷达与监控摄像机对比 为了区分入侵者是人还是其他目标,如动物,那么它的宽度大约是摄像机覆盖范围的1%(7个像素宽度@704x576解析度)。假定每一个人的宽度为0.4米,那么摄像机覆盖 范围就只有40米。我们假定要防护的长度L=300米,那么大约需要8部固定摄像机,结果 在监控室里就需要8个监控屏幕。监控人员一般要一天工作8小时,日复一日,有谁能 够看着8个屏幕时刻保持着高度警觉?更何况一个小小意外、点一只烟、接一次 电话都能是他把注意力从屏幕上离开。 有时侯用户可能喜欢用PTZ摄像机。在这种情况,
操作员必须把PTZ摄像机对准防护区域。由于探测的需要,每一次他都要检查40米周界。为了判断这一区域(40米)内是否发生情况,他至少要花5秒钟观察。这样,要覆盖300米防护区域,将需要40秒钟。这样的监控是没有效果的,因为在他观察其中一个40米时,在剩下的区域里任何事情都有可能发生。 总的来说,只用摄像机来做监控系统效率是很低的。CCTV监控系统必须由自动入侵检测系统激活,操作员随后才评估摄像机传回的图片或视频。
激光雷达与智能视频分析系统比较 智能视频分析(VMD)是一种用来自动识别入侵者的方法。在这种方法里,用前帧的图象与当前的图象比较,依据预定的规则,系统判断出变化是真人入侵还是一个错误的警报。 这种方法的探测器是被动的,分析要依靠比较。这样一来,受阴影移动、天气变化、雨等的影响非常大。举例来说,一块移动的云的阴影会被认为是移动的入侵者。路上行驶的汽车灯光会使树或水塘产生移动的阴影,这样会被智能视频分析当成移动的人。所以说,智能视频分析在室内或者很“干净” 周围环境时有效。一旦周围环境很复杂,就无法兼得识别率和误报率,这是一个典型的微笑曲线,要么高识别率、高误报率,要么低误报率、低识别率,要想达到一个满意的识别率和误报率,需要长时间的调试,每当季节变化,还需要重新优化,以便重新符合环境的变化要求。对于大批量安装的地点(上100台安装),以平均4个误报/天来计算,每天要处理400个误报。对于智能视频一个最大的问题是晚上如何识别目标的问题,如果安装红外灯,则需要考虑红外灯的投射距离 (当前60米是极限)和红外摄像机(造价高);如果采用可见光,则将自己的传感器 位置全部暴露给入侵者。
而激光雷达采用测距原理,所以不会受阴影的影响,这样误报率很低。智能视频 分析很难识别出慢速移动的目标(如果能检测到,误报率则会大大 提高);而我们的系统能够探测出以10米/小时低速运动的 入侵者,甚至更低速度都能被识别出来。这一点
已经被以色列国防部和美国空军测试通过。举例来说,在美国空军240小时日夜不间断连续测试中,激光雷达能够100%将入侵者识别出来,同时误报警率比测试要求低得多。而智能视频分析则以低识别率和高误报率而没有通过测试。
激光雷达与被动红外探测器比较 红外感应探测器是基于温度的测量,可以用在被动红外或者更现代的热辐射探测器中。这些系统,首先建立一个统计的背景,随后分析当前现场与背景温度的不同,以很大的误差判断出目标的大小。 红外感应探测器与智能视频分析受同样问题的困扰。由于物理技术方面的考虑因素,使的红外感应探测器可探测的范围相对小,并且识别能力很低,特别是在室外的环境中他们的表现极差。举例来说,雨天里所有的背景都被水覆盖,入侵者的衣服同样是湿的,温度的区别几乎是零,这样系统就不能探测出入侵者。在南方,特别热的天气,空气温度甚至比人的体温还要高。这一现象不会在激光雷达这里发生,因为它判断的是背景和目标的距离的不同。
激光雷达与红外对射比较 红外对射由红外线发射和接收装置形成,任何阻挡红外线的动作都会触发警报,触发的规则只是简单的阻挡时间。它的一般长度为100米。这样的系统不测量距离,所以在对射范围内无法提供入侵者的位置。因为这些红外线是很细的光线,要提供虚拟周界就需要很多对垂直安装的对射,也就是在竖立的支架上安装多对发射和接收装置。 安装时必须使支架的两个立柱平行以获得好的发射和接收效果。众所周知有很多情况,由于土移动、松动,安装者必须在每3到4个月维护支架,以使它们重新对齐。一个 典型的例子,东京成田机场的红外对射由于土松动/移动、暴风等影响,安装者必须 经常维护调整。 另外,生长的植物会阻碍对射而产生警报,所以临近对射的区域 必须保持“干净”。 为了能监测出爬行的入侵者,必须有一条红外线对射尽量近地安装。但是,由于地面起伏,到那里去找100米的平坦的地面。即使我们找到这样的地面或人工平整出来,小动物以入侵者一样的方式穿越下面的红外屏障同样可以产生警报。而且,入侵者只是简单的挖掘个坑,就可以爬行穿过红外线对射。基于上述原因,红外对射在探测爬行入侵者方面还是很有问题的。 用烟雾可以很容易探测出红外线,所以任何入侵者可以看到红外线位置并且有计划入侵。入侵者可以白天接近支架破坏传感器,然后到晚上入侵。 由于红外对射不能提供入侵者在100米防区内的位置,所以操作员无法利用PTZ摄像机立刻发现入侵者。不象我们的系统,一旦入侵者穿过虚拟周界,就可以可以自动指挥PTZ摄像机追踪入侵者,还可以提供入侵者越过周界瞬间的图象。
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