CN102340905A - 探照灯控制系统及方法 - Google Patents

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李章荣
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Abstract

一种探照灯控制系统，运行于控制设备中，该控制设备连接有一个影像输入单元，并通过一个致动单元连接一个探照灯。该系统包括：影像摄取模块，用于控制影像输入单元持续对一个预定监控区域进行拍摄，以取得该预定监控区域的实时场景影像；移动物体侦测模块，用于持续对预定监控区域的实时场景影像进行分析，侦测该预定监控区域内是否存在移动物体，以及当在该预定监控区域内侦测到移动物体时，提取出移动物体在该预定监控区域的实时场景影像中的位置信息；驱动模块，用于根据移动物体在预定监控区域的实时场景影像中的位置信息，发送驱动信号至致动单元，控制探照灯往移动物体所在的位置进行照射。本发明还提供一种探照灯控制方法。

Description

探照灯控制系统及方法
技术领域
本发明涉及一种探照灯控制系统及方法。
背景技术
传统的探照灯无法自动按被照射物体(如动物、人以及车辆等)的移动方向适时对光束的照射方向进行调整，需要倚赖工作人员随时留意被照射物体的移动状况，通过探照灯的专属控制器对光束的照射角度与方向进行调整，方可将探照灯的光线照射在移动物体上。然而，工作人员操作探照灯的速度可能跟不上移动物体的速度，将导致探照灯照射在移动物体上的效果不理想。
发明内容
鉴于以上内容，有必要提供一种探照灯控制系统，其可根据移动物体的移动状况，自动控制探照灯将光束照射在移动物体上。
还有必要提供一种探照灯控制方法，其可其可根据被照射的移动物体的移动状况，自动控制探照灯将光束照射在移动物体上。
所述探照灯控制系统，运行于控制设备中，该控制设备连接有一个影像输入单元，并通过一个致动单元连接一个探照灯。该系统包括：影像摄取模块，用于控制所述影像输入单元持续对一个预定监控区域进行拍摄，以取得该预定监控区域的实时场景影像；移动物体侦测模块，用于持续对所述预定监控区域的实时场景影像进行分析，侦测该预定监控区域内是否存在移动物体，以及当在该预定监控区域内侦测到移动物体时，提取出该移动物体在该预定监控区域的实时场景影像中的位置信息；驱动模块，用于根据所述移动物体在所述预定监控区域的实时场景影像中的位置信息，发送驱动信号至所述致动单元，控制所述探照灯往该移动物体所在的位置进行照射。
所述探照灯控制方法，应用于控制设备中，该控制设备连接有一个影像输入单元，并通过一个致动单元连接一个探照灯。该方法包括步骤：控制所述影像输入单元持续对一个预定监控区域进行拍摄，以取得该预定监控区域的实时场景影像；持续对所述预定监控区域的实时场景影像进行分析，侦测所述预定监控区域内是否存在移动物体；当在所述预定监控区域内侦测到移动物体时，提取出该移动物体在该预定监控区域的实时场景影像中的位置信息；根据所述移动物体在所述预定监控区域的实时场景影像中的位置信息，发送驱动信号至所述致动单元，控制所述探照灯往该移动物体所在的位置进行照射。
相较于现有技术，所述探照灯控制系统及方法，通过探照灯上所架构的影像输入单元动态持续拍摄监控区域的实时场景影像，并针对所拍摄的实时场景影像进行分析，侦测出监控区域内的移动物体，最后根据所侦测到的移动物体在监控区域的实时场景影像中的位置信息，控制探照灯往移动物体所在位置进行照射。本发明使得探照灯能够更迅速准确地将光束照射在移动物体上，增强了探照灯的使用效果。
附图说明
图1是本发明探照灯控制系统的运行环境架构图。
图2是本发明较佳实施例中影像输入单元、致动单元以及探照灯的相对位置示意图。
图3是本发明探照灯控制方法较佳实施例的流程图。
图4是本发明较佳实施例中所拍摄的监控区域的一张实时场景影像的示意图。
主要元件符号说明
  控制设备   1
  影像输入单元   2
  探照灯控制系统   10
  影像摄取模块   101
  移动物体侦测模块   102
  驱动模块   103
  存储单元   11
  微处理器   12
  致动单元   3
  探照灯   4
具体实施方式
如图1所示，是本发明探照灯控制系统的运行环境架构图。该探照灯控制系统10运行于控制设备1中。控制设备1还包括存储单元11、微处理器12。该控制设备1进一步的连接一个影像输入单元2，以及通过一个致动单元3连接一个探照灯4，以通过该致动单元3来控制所述探照灯4的照射方向。在本较佳实施例中，所述控制设备1可以是一个计算机，也可以是其它任意一种集成了所述微处理器12的嵌入式控制设备。
如图2所示，是本发明较佳实施例中影像输入单元2、致动单元3以及探照灯4的相对位置示意图。在本较佳实施例中，所述致动单元3可根据不同的驱动信号控制所述探照灯4进行平移、倾斜以及旋转等动作，以使得该探照灯4能够照射到一个预定监控区域(下称“监控区域”)内的相应位置，如图2中行人所在的位置。所述影像输入单元2可为高清摄影机，也可为任何具备夜视功能且可取得数字影像的影像输入装置。该影像输入单元2机械地固定在探照灯4上，其跟随探照灯4一起移动，以使得该影像输入单元2能够即时摄取到所述监控区域内的移动物体。该影像输入单元2所摄取的场景影像可暂储在所述存储单元11中，也可直接传送给所述探照灯控制系统10进行分析。
所述探照灯控制系统10用于对所述影像输入单元2所摄取的监控区域的实时场景影像进行分析，侦测该监控区域内是否存在移动物体(如人、动物以及车辆等)，并于侦测到有移动物体时，根据该移动物体在监控区域的实时场景影像中的位置信息，通过所述致动单元3控制探照灯4往移动物体所在的位置进行照射。该探照灯控制系统10包括影像摄取模块101、移动物体侦测模块102以及驱动模块103。在本实施例中，该探照灯控制系统10可以软件程序或指令的形式安装在所述存储单元11中，由所述微处理器12来控制该探照灯控制系统10的执行，也可直接烧录在该微处理器12中。下面结合图3对以上各功能模块以及各硬件部分进行详细介绍。
如图3所示，是本发明探照灯控制方法较佳实施例的流程图。
步骤S01，所述影像摄取模块101控制所述影像输入单元2持续对所述监控区域进行拍摄，取得该监控区域的实时场景影像。此处需要说明的是，所述影像输入单元2最初启动时，被设置在一个预定的初始位置处，以使得该影像输入单元2在该初始位置处能够捕捉到所述监控区域内的所有场景影像。
步骤S02，所述移动物体侦测模块102持续对监控区域的实时场景影像进行分析，以侦测该监控区域内的移动物体。并于步骤S03中，根据分析结果判断所述监控区域内是否存在移动物体，若监控区域内存在移动物体，则执行步骤S04，若监控区域内不存在移动物体，则返回步骤S02。
具体地，移动物体侦测模块102可通过持续分析所述影像输入单元2连续摄取的所述监控区域的两张场景影像，来侦测出监控区域内是否存在移动物体。首先，该移动物体侦测模块102分别提取出所述两张场景影像的特征值，如几何特征、颜色特征以及纹理特征等；然后将该两张场景影像通过自动关联的方式进行模糊匹配，根据所提取出的特征值提取出该两张场景影像中的相同区域以及不同区域；最后将该两张场景影像的相同区域进行位置对齐校正，标识出所述不同区域，该不同区域即为移动物体所在的区域。若在所述两张场景影像中未提取出特征值不同的区域，则表示所述监控区域内不存在移动物体。
步骤S04，所述移动物体侦测模块102提取出所述移动物体在所述监控区域的实时场景影像中的位置信息。例如，该移动物体侦测模块102可使用一个矩形框在监控区域的实时场景影像(如图4中的M0)中标识出移动物体所在的区域，如图4中M1所标识的区域，然后提取出该矩形框M1的几何中心(如图4中M1区域内的“+”符号所在的位置)在监控区域的实时场景影像中的坐标值，该几何中心的坐标值即为所述移动物体在监控区域的实时场景影像中的位置信息。
步骤S05，所述驱动模块103根据所述移动物体在监控区域的实时场景影像中的位置信息，发送驱动信号至所述致动单元3，控制所述探照灯4往该移动物体所在的位置进行照射。具体方法将在下面对图4的介绍中以举例的方式进行说明。
如图4所示，是本发明较佳实施例中所拍摄的监控区域的一张实时场景影像的示意图。其中M0即是所述监控区域的实时场景影像，M1是移动物体所在的区域，M1内的“+”符号为M1的几何中心，M1区域外的“+”符号为M0的几何中心。从图4中可以看出，M1的几何中心处在M0几何中心的右下方，那么，所述驱动模块103则发送一个驱动所述探照灯4向右下方移动的驱动信号至致动单元3，控制探照灯4往右下方向移动。在探照灯4往右下方向移动的同时，所述影像输入单元2也同时往右下方向移动，并持续摄取监控区域的实时场景影像，当所摄取的实时场景影像的几何中心与所述移动物体所在区域的几何中心重合或处在一个小范围内时，所述驱动模块103即发送停止探照灯4移动的驱动信号至致动单元3，控制所述探照灯4以及所述影像输入单元2停止移动。若监控区域的实时场景影像的几何中心与所述移动物体所在区域的几何中心未重合或未处在一个小范围内，则所述驱动模块103则根据移动物体的位置信息继续发送驱动信号至致动单元3，控制所述探照灯4以及影像输入单元2往移动物体所在的位置移动。
在侦测到所述移动物体之后，所述移动物体侦测模块102还需要在所述监控区域的实时场景影像中持续对该移动物体进行追踪侦测，以判断该移动物体是否依然处在影像输入单元2所摄取的实时场景影像中。当判定该移动物体从影像输入单元2所摄取的实时场景影像中消失时，所述驱动模块103则进一步的发送驱动信号至致动单元3，控制探照灯4回到所述初始位置处。具体地，所述移动物体侦测模块102可通过将上述提取出的所述移动物体(及上述不同区域)的特征值与影像输入单元2所摄取的实时场景影像的特征值进行对比，判断该移动物体是否依然处在该影像输入单元2所摄取的实时场景影像中。
此处还应说明的是，当在所述监控区域的实时场景影像中，若出现两个或两个以上的移动物体，本发明优先控制所述探照灯4往最先侦测到的移动物体所在的位置进行照射，待该最先侦测到的移动物体消失以后，再依次根据其它移动物体的位置控制探照灯4的照射方位。针对该特殊情况，本实施例中不再赘述。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种探照灯控制系统，运行于控制设备中，该控制设备连接有一个影像输入单元，并通过一个致动单元连接一个探照灯，其特征在于，该系统包括：
影像摄取模块，用于控制所述影像输入单元持续对一个预定监控区域进行拍摄，以取得该预定监控区域的实时场景影像；
移动物体侦测模块，用于持续对所述预定监控区域的实时场景影像进行分析，侦测该预定监控区域内是否存在移动物体，以及当在该预定监控区域内侦测到移动物体时，提取出该移动物体在该预定监控区域的实时场景影像中的位置信息；及
驱动模块，用于根据所述移动物体在所述预定监控区域的实时场景影像中的位置信息，发送驱动信号至所述致动单元，控制所述探照灯往该移动物体所在的位置进行照射。
2.如权利要求1所述的探照灯控制系统，其特征在于，所述影像输入单元机械地固定在所述探照灯上。
3.如权利要求1所述的探照灯控制系统，其特征在于，所述影像输入单元最初启动时，被设置在一个预定的初始位置处。
4.如权利要求3所述的探照灯控制系统，其特征在于，所述移动物体侦测模块还用于在所述预定监控区域的实时场景影像中持续侦测所述移动物体，判断该移动物体是否依然处在该预定监控区域的实时场景影像中；及
所述驱动模块还用于当判定所述移动物体从所述预定监控区域的实时场景影像中消失时，发送驱动信号至所述致动单元，控制探照灯回到所述预定的初始位置处。
5.一种探照灯控制方法，应用于控制设备中，该控制设备连接有一个影像输入单元，并通过一个致动单元连接一个探照灯，其特征在于，该方法包括步骤：
控制所述影像输入单元持续对一个预定监控区域进行拍摄，以取得该预定监控区域的实时场景影像；
持续对所述预定监控区域的实时场景影像进行分析，侦测所述预定监控区域内是否存在移动物体；
当在所述预定监控区域内侦测到移动物体时，提取出该移动物体在该预定监控区域的实时场景影像中的位置信息；及
根据所述移动物体在所述预定监控区域的实时场景影像中的位置信息，发送驱动信号至所述致动单元，控制所述探照灯往该移动物体所在的位置进行照射。
6.如权利要求5所述的探照灯控制方法，其特征在于，所述影像输入单元机械地固定在所述探照灯上。
7.如权利要求5所述的探照灯控制方法，其特征在于，所述影像输入单元最初启动时，被设置在一个预定的初始位置处。
8.如权利要求7所述的探照灯控制方法，其特征在于，该方法在还包括步骤：
在所述预定监控区域的实时场景影像中持续侦测所述移动物体，判断该移动物体是否依然处在该预定监控区域的实时场景影像中；及
当判定所述移动物体从所述预定监控区域的实时场景影像中消失时，发送驱动信号至所述致动单元，控制探照灯回到所述预定的初始位置处。
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