4D成像雷达在安防应用中的场景重构

        安防是指防范某一特定区域内的安全威胁和非法入侵的安全防护措施。在安防领域，入侵检测是至关重要的一环。传统安防一般依靠固定摄像机、红外探测、泄露电缆、光纤传感器、电子围栏等方法，具有以下特点：

 传统的安防防范系统受光学能见度、恶劣天气、小动物及复杂环境等影响，安全防范系统漏报率高、误报率高。同时，由于防范技术手段单一，无法提供入侵目标实时信息，不具备在目标进入防区前的预警功能，不能给监管者提供有效地防范指导。

 安防本质是人防与技防的相互配合，在传统安防中，人防与技防、物防的配合方式往往是由技防手段进行数据记录，在通过人工复核判断，判断完成后再进行相关的防控反应，对突发入侵不能起到及时响应的作用。

 4D成像雷达通过高分辨率的成像能力，不仅能够实时、准确探测并跟踪周边环境中的行人、车辆等目标物，通过获取目标点云的距离、速度、方位角度和俯仰角度四个维度信息，实现对目标物的精确成像、跟踪和定位。还可以在此基础上构建安防区域实时场景模型，为安防监控提供全面、细致的环境信息以及更直观的监控支持。在后续的多源融合中，4D成像雷达的静态场景点云重构信息可以与摄像头图像数据融合，实现对周边复杂环境的三维实时建模。

 以我司4D成像雷达实测为例，下图为成像雷达构建的实时场景数据，最远探测距离可达200米，道路两旁栏杆、树木等静态目标轮廓清晰可见。

 下图中，对于一辆小型汽车，4D成像雷达能描绘出车辆的大体轮廓，单车在100m位置能有700点车辆点云数据。

 下图中，对于一辆大型汽车，4D成像雷达能描绘出车辆的大体轮廓，单车在50m位置能有2k+点车辆点云数据。

         下图中，在人、车并行状态下，4D成像雷达能够很好的分辨人和车目标，能够描绘出人和车辆的大体轮廓，人和车在130m位置合计能有700点目标点云数据。

4D成像雷达在安防应用中的优势包括：

• 高分辨成像：可对目标点云成像，描绘目标轮廓，构建安防场景下的立体防护网；
• 环境重构：可对静态环境点云重构，成像的点云可以与摄像头图像数据信号级融合，实现对周边复杂环境的三维实时建模，提升雷达的探测性能；
• 高灵敏性：静动目标同时检测，保证雷达对横穿目标和极慢速运行目标的有效探测能力；
• 识别分类：通过对目标的高分辨成像，捕捉目标物的精细轮廓和特征，分类识别不同目标物，分类预警；
• 全天时、全天候：不惧风、雨、雪、雾、沙尘、光线等恶劣气象条件影响，7*24h无间断工作；

4D成像雷达在安防中的具体应用领域包括：

• 监狱、司法哨所外围监视
• 机场围界、场面监视
• 边海防越境监控
• 铁路周界沿线入侵检测
• 滑坡、泥石流、落石的异常地质灾害预警