CN101753828B - 影像记录装置及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种影像记录装置及其控制方法，所述影像记录装置包括温度感测模块、侦测模块、影像撷取单元以及控制单元，该控制单元依据该温度感测模块感测的环境温度取得适当的高阈值及低阈值，以提供该侦测模块的高阈值电压及低阈值电压，以调整影像记录装置在各种环境温度下适当的灵敏度。

Description

影像记录装置及其控制方法

技术领域

本发明涉及一种影像记录装置，尤其是指一种可以随环境温度改变灵敏度的影像记录装置及其控制方法。 

背景技术

生态的观测或是记录，目前都以影像记录装置来进行，藉由被动式红外线焦电侦测器(PIR)来进行侦测，一旦有动物进入到侦测区域时，被动式红外线焦电侦测器感应侦测区域原有的温度与因动物进入侦测区域而造成温度的变化差异量超过某一程度时，便会发出信号通知影像记录装置启动，以进行影像记录动作。已知技术是以比较电路用来比较红外线焦电侦测器感测的感测信号与预设的阀值信号，若超过高阀值电压或低于低阀值电压时，比较器即会输出触发信号，影像记录装置接收到该触发信号后，便会进入工作模式，进行影像撷取。但是因为记录生态通常必须在野外或是丛林，而在该区域的环境温度变化幅度通常较大，若以固定预设的高、低阀值电压做为与感测信号比较的标准，会随着环境温度变化而使得比较电路偏向太过灵敏或是太过迟钝的问题，举例来说，当环境温度由原本的摄氏25度上升到摄氏40度时，若以动物体温为36度来说，当在25度的环境温度时，因为二者温差达11度，因此可以判定为有动物进入，而启动影像记录装置；若在环境温度40度时，二者的温差仅4度，因此，在有动物进入的状况下，可能没有启动影像记录装置，而错失记录的时机，因此会造成侦测装置太过迟钝的问题。反之，当环境温度由原本的摄氏25度下降到摄氏15度时，若非欲记录的生物体温度为25度来说，当在25度的环境温度时，因为二者没有温差，所以，不会启动影像记录装置；若在环境温度15度时，二者的温差达10度，便会启动影像记录装置，开始影像记录动作，因此，在非欲记录的状况下，却启动影像记录装置，而造成空拍或 产生误动作，因此会造成侦测装置太过灵敏的问题，为解决环境温度所造成误动作的情形发生，有已知技术是于比较电路的阀值信号输入端与输出端跨接热敏电阻，藉由热敏电阻感测温度的变化，而产生电阻的阻值变化，以达到调整比较器放大增益的方式，使得输出的信号，在不同的环境温度下，会有不同的增益值，请参阅图1-A及图1-B所示，分别表示环境温度较高时与环境温度较低时，已知技术的输出信号波形图，其中，虚线表示该比较电路未加入热敏电阻的原始输出信号Vout，实线表示有接热敏电阻的输出信号Vout，而在固定的高阀值电压VH及低阀值电压VL下，如图1-A，在环境温度较高时，热敏电阻感测的温度较高时，阻值发生改变，因而提高比较器增益值，使得输出信号Vout较原始输出信号Vout为大，因而提高灵敏度，因此，因为环境温度的升高，而拉近与生物体体温的差距，使得在原始输出信号Vout太小，而无法超过预设的阀值，而造成在有生物体进入时，仍没有进行动作，但藉由热敏电阻而放大输出信号，使得灵敏度提升，而进行正确的动作，反之，如图1-B所示，为环境温度较低时，热敏电阻感测温度较低时，阻值发生相对改变，而降低比较器增益值，使得输出信号Vout值较原始输出信号Vout为低，因而降低灵敏度，因此，因为环境温度的降低，而加大与生物体体温的差距，使得在原始输出信号Vout太大，而容易超过预设的阀值，而造成在非生物体进入时，却进行动作，但藉由热敏电阻而缩小输出信号，使得灵敏度降低，而不产生误动作。上述已知技术是根据环境温度而调整比较器的增益值，以达到调整适当的灵敏度功效，但是，以此种提高或降低增益值的方式，虽可以对应温度调整比较结果的放大或缩小倍率，但是因为放大不仅将信号放大，也会将噪声一并放大，而造成比较结果的不确定性。 

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术中的影像记录装置以调整增益值的方式来调整灵敏度、使得比较结果的不确定性增加的缺陷，提供一种影像记录装置及其控制方法，可以精确的对应环境温度，而调整高、低阀值电压，达到调整灵敏度的结果。 

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是，提供一种影像记录装置，包括： 

温度感测模块，对应感测的环境温度，输出温度感测信号； 

侦测模块，用以侦测侦测区域并对应输出侦测结果信号，其中更包括感测组件，用以感测该侦测区域的温度变化，并对应输出感测信号、以及比较电路，依据该感测信号分别与高阀值电压及低阀值电压比较的结果，对应输出该侦测结果信号； 

影像撷取模块，依据该侦测结果信号，进行影像撷取动作；以及 

控制单元，依据输入的该侦测结果信号，以控制该影像撷取模块动作并且依据该温度感测信号判断是否调整该高阀值电压及该低阀值电压，其中更包括处理单元以及储存单元，储存阀值调整数据表，其中当接收该温度感测信号时，由该阀值调整数据表取得对应该温度感测信号的高阀值及低阀值，并输出该高阀值与该低阀值分别为该高阀值电压与该低阀值电压。 

根据本发明所述的影像记录装置，该控制单元更包括： 

模/数转换单元，用以将该温度感测信号及该侦测结果信号分别转换为数字温度感测信号及数字侦测结果信号； 

缓存单元，暂存由该模/数转换单元输入的该数字温度感测信号，以提供该处理单元进行处理，并且暂存由该处理单元处理后输出的该高、低阀值；以及 

数/模转换单元，用以将该暂存于该缓存单元的高阀值及该低阀值转换为该高阀值电压与该低阀值电压输出； 

根据本发明所述的影像记录装置，该感测信号高于该高阀值电压或低于该低阀值电压时，该侦测结果信号为高准位，该感测信号低于该高阀值电压且高于该低阀值电压时，该侦测结果信号为低准位。 

根据本发明所述的影像记录装置，该阀值调整数据表包括不同的环境温度、及其对应的高阀值以及低阀值信息。 

根据本发明所述的影像记录装置，更包括控制模块，耦接该控制单元，用以接收由该控制单元输出的控制信号，依据该控制信号产生致能信号，致能该影像撷取模块。 

本发明还提供了一种影像记录装置的控制方法，包括： 

步骤一、感测环境温度；并侦测被侦测区域内的温度变化，据此输出感测信号； 

步骤二、由感测的环境温度，依据阀值调整数据表取得对应的高阀值及低阀值；以及 

步骤三、输出该高阀值及该低阀值，将该感测信号分别与该高阀值、低阀值进行比较，并根据比较得到的侦测结果信号控制影像撷取动作。 

根据本发明所述的影像记录装置的控制方法，该步骤一更包括感测环境温度，并对应输出温度感测信号。 

根据本发明所述的影像记录装置的控制方法，该步骤二更包括将该温度感测信号转换为温度值，再由该温度值依据阀值调整数据表查表取得该对应的高阀值及低阀值。 

根据本发明所述的影像记录装置的控制方法，该高、低阀值是经过该数/模转换后，与所述感测信号进行比较。 

根据本发明所述的影像记录装置的控制方法，该阀值调整数据表包括不同的环境温度、及其对应的高阀值以及低阀值信息。 

实施本发明的影像记录装置及其控制方法，具有以下有益效果：可根据环境温度的变化，调整高、低阀值电压，从而调整灵敏度。 

为让本发明的上述和其它目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举出多个实施例，并配合附图作详细说明。 

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中： 

图1-A为环境温度较高时，已知技术的输出信号波形图； 

图1-B为环境温度较低时，已知技术的输出信号波形图； 

图2是本发明第一实施例的影像记录装置方块图； 

图3是环境温度与高、低阀值对应关系表； 

图4是本发明的控制方法流程图； 

图5-A是高灵敏度时，输入比较电路的感测信号波形图； 

图5-B是低灵敏度时，输入比较电路的感测信号波形图； 

图6是本发明第二实施例的影像记录装置方块图。 

具体实施方式

请参阅图2，是本发明第一实施例的影像记录装置方块图。该影像记录装置包括温度感测模块201、侦测模块202、影像撷取模块203以及控制单元204。 

该温度感测模块201，对应感测的环境温度，输出温度感测信号ST。其中该温度感测模块201用以感测周边环境温度，并依据所感测到的温度对应输出该温度感测信号ST。于本实施例中，该温度感测模块201是热敏电阻，该温度感测信号ST为电压信号，当感测的温度愈高，则输出该电压信号的电压值也对应提高，因此，可由该电压信号的电压值大小，即可得知该热敏电阻所感测到的温度值。 

该侦测模块202，用以侦测侦测区域并对应输出侦测结果信号SR。其中该侦测模块202更包括感测组件2021，用以感测该侦测区域的温度变化，并对应输出感测信号SD、以及比较电路2022，依据该感测信号SD分别与高阀值电压VH及低阀值电压VL比较的结果，对应输出该侦测结果信号SR。于本实施例中，该感测组件2021为被动式红外线焦电侦测器(PIR)，依据所侦测的该侦测区域的红外线强度变化所造成温度变化的大小，产生对应的电流，再经由内部的电路而输出对应的电压信号。举例来说，当该侦测区域闯进物体，该物体所发出的红外线造成该侦测区域的红外线量发生变化，使得该侦测区域的温度升高或降低，则温度升高或降低的变化量则会使得该被动式红外线焦电侦测器输出的电压信号对应的提高或降低电压值。更具体来说，在该侦测区域环境所具有的红外线与进入的该物体本身温度所发出的红外线，二者所发出的红外线光强度的差异量愈大，则该被动式红外线焦电侦测器输出的电压值就愈大，反之，当差异量愈小，则该被动式红外线焦电侦测器输出的电压值就愈小。 

该比较电路2022，具有该高阀值电压与该低阀值电压的输入，用以调整 灵敏度。更具体来说，是将由该红外线焦电侦测器所输出的电压信号与该高阀值电压VH与该低阀值电压VL进行比较，以输出该侦测结果信号SR，于本实施例中，当该电压信号大于该高阀值电压VH或该电压信号小于该低阀值电压VL时，则该侦测结果信号SR输出为高准位(HI)，反之，当该电压信号小于该高阀值电压且该电压信号大于该低阀值电压VL时，则该侦测结果信号SR输出为低准位(LOW)。于一实施例中，当该电压信号大于该高阀值电压VH或该电压信号小于该低阀值电压VL时，则该侦测结果信号SR输出为低准位，反之，当该电压信号小于该阀值电压且该电压信号大于该低阀值电压VL时，则该侦测结果信号SR输出为高准位。于本实施例中，该高阀值电压VH与该低阀值电压VL是由该控制单元204供给，由该控制单元204控制该高阀值电压VH与该低阀值电压VL的电压值，以控制该侦测模块202的灵敏度。举例来说，请参阅图5A所示，是在高灵敏度时，输入该比较电路2022的该感测信号SD的波形图，当物体进入该侦测区域时，输入的该感测信号SD是振幅为3/4VCC的正半波，当该物体离开该侦测区域时，该感测信号是振幅为1/4VCC的负半波，当控制单元204控制该高阀值电压VH为低于该正半波的振幅及该低阀值电压VL为高于该负半波的振幅时，则该比较电路2022会触发而输出该侦测结果信号SR为该高准位，反之，如图5B所示，是在低灵敏度时，输入该比较电路2022的的该感测信号SD的波形图，该感测信号SD亦为振幅3/4VCC的正半波，当控制单元204控制该高阀值电压VH为高于该正半波的振幅及该低阀值电压VL为低于该负半波的振幅时，该比较电路2022仍然不会触发，所以输出该侦测结果信号SR为该低准位，因此由上述可知，在相同的输入振幅下，若该高阀值电压VH愈低于该正半波的振幅并且该低阀值电压VL愈高于该负半波的振幅时，所需触发的输入信号振幅愈低，所以，此时该侦测模块202的灵敏度较高，反之，若该高阀值电压VH愈高于该正半波的振幅且该低阀值电压VL愈低于该负半波的振幅时，所需触发的输入信号振幅愈高，所以，此时该侦测模块202的灵敏度则较低。 

该影像撷取模块203，对应该侦测结果信号SR，进行影像撷取动作，于本实施例中，该影像撷取模块203是摄像装置，如相机、摄影机以及监视记录 器等，当接收到该侦测结果信号SR为该高准位时，则启动并/或进行影像撷取动作。于一实施例中，该侦测结果信号SR为低准位时，则启动并/或进行影像撷取动作。 

该控制单元204，依据输入的该侦测结果信号SR，以控制该影像撷取模块203动作并且依据该温度感测信号ST判断是否调整该高阀值电压VH及该低阀值电压VL。其中该控制单元204更包括储存单元2041、模/数转换单元2042、缓存单元2043、处理单元2044以及数/模转换单元2045。 

该储存单元2041储存有阀值调整数据表，该阀值调整数据表是环境温度与高、低阀值对应关系表，如图3所示为本发明实施例的环境温度与高、低阀值对应关系表，该对应关系表包括环境温度、高阀值以及低阀值的信息，用以提供在何种环境温度下，适当的该高阀值电压应为该高阀值与该低阀值电压应为该低阀值。举例来说，当该环境温度为20℃时，对应的该高阀值为2.8V，该低阀值为2.2V，因此该比较电路2022的该高阀值电压的适当电压值为2.8V，该低阀值电压的适当电压值为2.2V；或者，当该环境温度为25℃时，对应的该高阀值为2.6V，该低阀值为2.4V，因此该比较电路2022的该高阀值电压的适当电压值为2.6V，该低阀值电压的适当电压值为2.4V。 

该模/数转换单元2042，用以将该温度感测信号ST及该侦测结果信号SR分别转换为数字温度感测信号DST及数字侦测结果信号DSR。更具体来说，该模/数转换单元2042将由该温度感测模块201输入模拟信号的该温度感测信号ST及由该侦测模块202输入模拟信号的该侦测结果信号SR转换为数字信号的该数字温度感测信号DST及该数字侦测结果信号DSR。 

该缓存单元2043，暂存由该模/数转换单元2042传送的该数字温度感测信号DST及该数字侦测结果信号DSR，以提供该处理单元2044进行处理，并且暂存由该处理单元2044处理后输出的该高、低阀值。 

该处理单元2044，当接收该温度感测信号ST时，由该阀值调整数据表取得对应该温度感测信号ST的高阀值及低阀值，并输出该高阀值与该低阀值分别为该高阀值电压VH与该低阀值电压VL。更具体来说，该处理单元2044读取暂存于该缓存单元2043的该数字温度感测信号DST，将该数字温度感测 信号DST处理转换为温度值，由该温度值以查找该阀值调整数据表，取得对应该温度值的该高阀值与该低阀值，并暂存于该缓存单元2043。于本实施例中，该处理单元2044是微控制器。于一实施例中，该处理单元2044可以是数字信号处理器(DSP)、微处理器(MCU)、现场可编程门阵列(FPGA)或复杂可编程逻辑组件(CPLD)。 

该数/模转换单元2045，用以将该暂存于该缓存单元2043的高阀值及该低阀值转换为该高阀值电压VH与该低阀值电压VL输出。更具体来说，该数/模转换单元2045将该缓存单元2043的高阀值及该低阀值转换为模拟信号电压值的提供该比较电路2022的该高阀值电压VH与该低阀值电压VL。 

以下将介绍本发明实施例的影像记录装置的控制方法，如图4所示，本发明实施例的控制方法，可以依据环境温度的变化，对应调整侦测模块202的灵敏度，包括下列步骤： 

步骤一、侦测环境温度。如步骤S401，此步骤是由该温度感测模块201感测环境温度，并对应输出该温度感测信号ST； 

步骤二、由侦测的环境温度，依据该阀值调整数据表取得对应的高、低阀值。如步骤S402，此步骤是该控制单元204接收该温度感测信号ST后，转换为温度值，再由该温度值依据该阀值调整数据表查表取得该对应的该高、低阀值。 

步骤三、将高、低阀值输出为侦测模块202的高、低阀值电压VL，以调整灵敏度。如步骤S403，此步骤是该控制单元204将该高、低阀值由该数/模转换单元2045输出该高、低阀值电压VH、VL至该侦测模块202，以调整影像记录装置适合目前环境温度的灵敏度。 

如图6所示，是本发明第二实施例的影像记录装置，与第一实施例相同之处不再赘述，不同之处在于控制模块601耦接该控制单元204，用以接收由该控制单元204输出的控制信号SC，依据该控制信号SC产生致能信号SE，致能该影像撷取模块203。其中该控制信号SC是对应该侦测结果信号SR产生，当该侦测结果信号SR为触发该影像撷取模块203时，该控制单元204产生该致能信号SE，以致能该影像撷取模块203进行对应动作，如启动或是进行影 像撷取动作。 

举例来说，当该侦测模块202输出的该侦测结果信号SR为高准位时，该控制单元204对应该高准位而发出该控制信号SC至该控制模块601，该控制模块601接该控制信号SC后，控制该影像撷取模块203启动或进行影像撷取。其中该控制模块601包括数字信号处理器(DSP)。 

本发明虽以多个实施例揭露如上，但其并非用以限定本发明的范围，本技术领域的人员，在不脱离本发明的精神和范围内，可做些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视权利要求所界定者为准。 

Claims (10)

1.一种影像记录装置，其特征在于，包括：

温度感测模块，对应感测的环境温度，输出温度感测信号；

侦测模块，用以侦测侦测区域并对应输出侦测结果信号，其中更包括感测组件，用以感测该侦测区域的温度变化，并对应输出感测信号、以及比较电路，依据该感测信号分别与高阈值电压及低阈值电压比较的结果，对应输出该侦测结果信号；

影像撷取模块，依据该侦测结果信号，进行影像撷取动作；以及

控制单元，依据输入的该侦测结果信号，以控制该影像撷取模块动作并且依据该温度感测信号判断是否调整该高阈值电压及该低阈值电压，其中更包括处理单元以及储存单元，储存阈值调整数据表，其中当接收该温度感测信号时，由该阈值调整数据表取得对应该温度感测信号的高阈值及低阈值，并输出该高阈值与该低阈值分别为该高阈值电压与该低阈值电压。

2.如权利要求1所述的影像记录装置，其特征在于，该控制单元更包括：

模/数转换单元，用以将该温度感测信号及该侦测结果信号分别转换为数字温度感测信号及数字侦测结果信号；

缓存单元，暂存由该模/数转换单元输入的该数字温度感测信号，以提供该处理单元进行处理，并且暂存由该处理单元处理后输出的该高、低阈值；以及

数/模转换单元，用以将该暂存于该缓存单元的高阈值及该低阈值转换为该高阈值电压与该低阈值电压输出。

3.如权利要求1所述的影像记录装置，其特征在于，该感测信号高于该高阈值电压或低于该低阈值电压时，该侦测结果信号为高准位，该感测信号低于该高阈值电压且高于该低阈值电压时，该侦测结果信号为低准位。

4.如权利要求1所述的影像记录装置，其特征在于，该阈值调整数据表包括不同的环境温度、及其对应的高阈值以及低阈值信息。

5.如权利要求1所述的影像记录装置，其特征在于，更包括控制模块， 耦接该控制单元，用以接收由该控制单元输出的控制信号，依据该控制信号产生致能信号，致能该影像撷取模块。

6.一种影像记录装置的控制方法，其特征在于，包括：

步骤一、感测环境温度；并侦测被侦测区域内的温度变化，据此输出感测信号；

步骤二、由感测的环境温度，依据阈值调整数据表取得对应的高阈值及低阈值；以及

步骤三、输出该高阈值及该低阈值，将该感测信号分别与该高阈值、低阈值进行比较，并根据比较得到的侦测结果信号控制影像撷取动作。

7.如权利要求6所述的影像记录装置的控制方法，其特征在于，该步骤一更包括感测环境温度，并对应输出温度感测信号。

8.如权利要求7所述的影像记录装置的控制方法，其特征在于，该步骤二更包括将该温度感测信号转换为温度值，再由该温度值依据阈值调整数据表查表取得该对应的高阈值及低阈值。

9.如权利要求8所述的影像记录装置的控制方法，其特征在于，该高、低阈值是经过数/模转换后，与所述感测信号进行比较。

10.如权利要求6所述的影像记录装置的控制方法，其特征在于，该阈值调整数据表包含有不同的环境温度、及其对应的高、低阈值信息。 

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