CN102739919A - 动态监测的方法及设备 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提出了一种动态监测的方法，包括以下步骤：成像装置与光电传感器阵列连接，所述成像装置对目标区域中的场景进行拍摄，所述成像装置将拍摄的图像信息投射或传输到所述光电传感器阵列上；当运动对象进入所述目标区域时，所述成像装置拍摄的图像中呈现运动对象的图像叠加于所述目标区域的背景图像之上，所述光电传感器阵列根据所述运动对象的图像信息进行光电信息转换，实现动态监测。本发明提出的上述方案，通过光电传感器阵列和摄像装置相连接，利用光电传感器阵列的光电效应对人员/物体进行计数和环境动态监测，实现方案简单、高效。

Description

动态监测的方法及设备

技术领域

本发明涉及光电通信领域，具体而言，本发明涉及动态监测的方法及设备。

背景技术

人员计数和动态物体在环境中的探测技术已被广泛地应用在安全、国防等方面。此外，在商业方面，当今的商业瞬息万变，如何在最短的时间内对市场微弱变化做出快速精准的反应，并且最大限度的节约商业运作成本，从而实现高效的商业运营管理已经成为商业运营成败的核心要素。如何提高零售业、文化娱乐等公共场所业的运营管理，客流量信息的精准分析统计必然成为每个运营管理者的首要入口。人员计数和动态物体在环境中的探测技术可以随时随地的掌控不同区域的客流信息，从而为日常经营决策的科学性、购物和休闲环境的舒适性、人力资源调配的合理性等提供科学依据。又例如，在公共交通领域，人员计数可以广泛地应用在交通灯的计时设置。对于街头的红绿灯，如果能够准确地对需要横跨马路的人员进行计数，并将该人员数目输入控制交通灯的微处理器，我们就可实现对交通灯关于车流和人行的时间优化设计。

一般而言，特定范围内的人员计数和人员数目变化检测和环境中动态物体检测是一个很复杂的问题，往往牵涉到模式识别等复杂的算法等。这样的复杂算法要求昂贵的设备，大大的限制了在实际范围内的广泛应用。

此外，目前对于动态物体、人员入侵监测技术，现在一般采用摄像机和闭路电视系统来进行人员监测。这种技术需要专人注视屏幕，费时费力。

例如在安防方面，如果想探测到周围环境中是否有动态物体比如人员进入禁止的区域，必须利用多个视频摄像头加上闭路电视，并配有专门的人员长期地注视监视屏幕。时间长了监视人员容易产生疲劳，会产生疏忽。

综上所述，目前常用的人员计数和动态物体在环境中的探测技术，要么是牵涉到模式识别等复杂的算法，复杂算法要求昂贵的设备，大大的限制了在实际范围内的广泛应用；要么是采用人机结合，工作人员通过摄像机和闭路电视系统进行人员监测，信息自动化程度较低，费时费力。

因此，有必要提出一种有效的技术方案，解决目前常用的人员计数和动态物体在环境中探测技术的推广应用问题。

发明内容

本发明的目的旨在至少解决上述技术缺陷之一，特别是通过光电传感器阵列和摄像装置相连接，利用光电传感器阵列的光电效应对人员/物体进行计数和环境动态监测。

本发明实施例一方面提出了一种动态监测的方法，包括以下步骤：

成像装置与光电传感器阵列连接，所述成像装置对目标区域中的场景进行拍摄，所述成像装置将拍摄的图像信息投射或传输到所述光电传感器阵列上；

当运动对象进入所述目标区域时，所述成像装置拍摄的图像中呈现运动对象的图像叠加于所述目标区域的背景图像之上，所述光电传感器阵列根据所述运动对象的图像信息进行光电信息转换，实现动态监测。

本发明实施例另一方面提出了一种动态监测的设备，包括成像装置以及光电传感器阵列，

所述成像装置，用于与所述光电传感器阵列连接，所述成像装置对目标区域中的场景进行拍摄，并将拍摄的图像投射到所述光电传感器阵列上；当运动对象进入所述目标区域时，所述成像装置将叠加于所述目标区域的背景图像之上的运动对象的图像投射到所述光电传感器阵列上；

所述光电传感器阵列，用于根据所述运动对象的图像信息进行光电信息转换，实现动态监测。

本发明提出的上述方案，通过光电传感器阵列和摄像装置相连接，利用光电传感器阵列的光电效应对人员/物体进行计数和环境动态监测。解决了现有技术中使用复杂的技术、昂贵的设备对人员/物体进行计数和环境动态监测，也避免了需要采用人机结合，通过工作人员进行实时监测、信息自动化程度较低、费时费力的缺陷。本发明提出的上述方案，实现方案简单、高效。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为实施例动态监测的方法流程图；

图2为成像装置将拍摄的图像信息投射或传输到所述光电传感器阵列的示意图；

图3为背景图像与运动对象的图像的示意图；

图4为有人员进入背景图像的示意图；

图5为实施例动态监测的设备结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。

本发明根据光电器件的光电特性，以人员计数器为例，简单说明如下：

该人员计数器的主要部件是摄像头和光电传感器阵列；该光电效应传感器阵列中的每一光电传感器，具有相同或不同的电学包括电流、电压等特性；光电传感器阵列和通用的摄像头相连接。摄像头可以是普通的摄像头，也可以是在特殊条件下工作的红外摄像头、热成像装置；当摄像头中没有拍摄到人员或运动物体时，摄像头中只有背景像。这时将整个光电传感器阵列所产生的电流标记为参考点；当人员进入一定环境范围并在摄像头中成像时，光电传感器阵列中因为人员成像到背景上，一些单个光电传感器中产生的电流会产生变化，整个光电传感器阵列的总电流变化将与人员数目成一定的比例关系，实现人数统计。

对于动态环境监测器，可以利用由不同电学特性的光电传感器组成的阵列探测。

因此，为了实现本发明之目的，本发明实施例提出了一种动态监测的方法，包括以下步骤：

成像装置与光电传感器阵列连接，所述成像装置对目标区域中的场景进行拍摄，所述成像装置将拍摄的图像信息投射或传输到所述光电传感器阵列上；

当运动对象进入所述目标区域时，所述成像装置拍摄的图像中呈现运动对象的图像叠加于所述目标区域的背景图像之上，所述光电传感器阵列根据所述运动对象的图像信息进行光电信息转换，实现动态监测。

如图1所示，为动态监测的方法流程图，包括以下步骤：

S110：成像装置与光电传感器阵列连接，成像装置将拍摄的图像信息投射或传输到光电传感器阵列上。

如图2所示，为成像装置将拍摄的图像信息投射或传输到所述光电传感器阵列的示意图，例如直接投射或通过光纤传输等方式进行传输。如图3所示，为背景图像与运动对象的图像的示意图。

作为本发明的实施例，成像装置包括但不限于可见光摄像头、红外摄像头、热成像装置。

此外，成像装置为球形全角度摄像装置或由多个摄像装置组成的阵列。

优选地，成像装置放置于所述目标区域上方，使得所述运动对象在所述成像装置中的成像只具有一个投影。显然，不一定非得在上方，只要是成像装置对目标区域能进行成像、监控就可以。

即，为计算方便，成像时可以将摄像头放置于高处，使感兴趣的监测环境在摄像头中的成像只是一个投影。所成的像例如是黑白的图像。

S120：光电传感器阵列根据运动对象的图像信息进行光电信息转换，实现动态监测。

在本实施例中，光电传感器阵列根据所述运动对象的图像信息进行光电信息转换包括：

当投射到所述光电传感器阵列上只是所述目标区域的背景图像时，所述光电传感器阵列的总电流保持稳定；

当所述运动对象的图像叠加于所述目标区域的背景图像之上，所述运动对象的图像透射到所述光电传感器阵列上时，将导致相应部分的光电传感器点中的电流产生变化，使得整个光电传感器阵列的总电流发生变化；

所述光电传感器阵列根据所述总电流的变化信息监控所述目标区域。

光电传感器阵列实现动态监测包括：

根据传感器点阵中各个传感器点的电流相对时间的变化分析得到运动对象的运动方向和速度；以及

根据传感器点阵中所有传感器点的电流相对每个时间点的变化分析得到运动对象的大小。

光电传感器阵列单个光电传感器的最小尺寸单元为纳米级光电传感器点，所述光电传感器点产生的电流通过信号处理电路后得到所述单个光电传感器点与整个光电传感器阵列的总电流。

如图4所示，为有人员进入背景图像的示意图。

即，当所监测环境中没有动态物体进入时，摄像头中只有背景像，此时总电流保持稳定。这时可以将整个光电传感器阵列所产生的电流标记为参考点。当有运动物体进入到被监测环境范围并在摄像头中成像时，光电传感器阵列中的因为运动物体成的像叠加在背景信息上，导致一些光电传感器点中的电流产生变化，从而使整个光电传感器阵列的总电流发生变化。从而实现了运动物体监测的目的。

此外，本发明提出的上述方法，还可以具有以下特性：

当用于动态监测统计时，光电效应传感器阵列中的光电传感器点具有相同或不同的光电特性，每一光电传感器点对光的敏感程度一致或不一致；

当用于动态环境监测时，光电效应传感器阵列中的光电传感器点具有相同或不同的光电特性，传感器阵列中每两个相邻光电传感器点对光的敏感程度相同或不同。当传感器阵列中每两个相邻光电传感器对光的敏感程度不一样时，同样光信号产生的电流大小在这两个传感器上则不一样。

如图5所示，本发明实施例还提出了一种动态监测的设备100，包括成像装置110以及光电传感器阵列120。其中：

成像装置110，用于与光电传感器阵列120连接，成像装置110对目标区域中的场景进行拍摄，并将拍摄的图像信息投射或传输到光电传感器阵列120上；当运动对象进入目标区域时，成像装置110将叠加于目标区域的背景图像之上的运动对象的图像信息投射或传输到光电传感器阵列120上，例如直接投射或通过光纤传输等方式进行传输。

成像装置110包括可见光摄像头、红外摄像头、热成像装置。

成像装置110为球形全角度摄像装置或由多个摄像装置组成的阵列。

优选地，成像装置110放置于目标区域上方，使得运动对象在成像装置中的成像只具有一个投影。显然，不一定非得在上方，只要是成像装置对目标区域能进行成像、监控就可以。

即，为计算方便，成像时可以将摄像头放置于高处，使感兴趣的监测环境在摄像头中的成像只是一个投影。所成的像例如是黑白的图像。

光电传感器阵列120，用于根据运动对象的图像信息进行光电信息转换，实现动态监测。

具体而言，光电传感器阵列120根据运动对象的图像信息进行光电信息转换包括：

当投射到光电传感器阵列120上只是目标区域的背景图像时，光电传感器阵列120的总电流保持稳定；

当运动对象的图像叠加于目标区域的背景图像之上，运动对象的图像透射到光电传感器阵列120上时，将导致相应部分的光电传感器点中的电流产生变化，使得整个光电传感器阵列120的总电流发生变化；

光电传感器阵列120根据总电流的变化信息监控目标区域。

光电传感器阵列120实现动态监测包括：

光电传感器阵列120根据传感器点阵中各个传感器点的电流相对时间的变化分析得到运动对象的运动方向和速度；以及

光电传感器阵列120根据传感器点阵中所有传感器点的电流相对每个时间点的变化分析得到运动对象的大小。

光电传感器阵列120单个光电传感器的最小尺寸单元为纳米级光电传感器点，光电传感器点产生的电流通过信号处理电路后得到整个光电传感器阵列120的总电流。

如图4所示，为有人员进入背景图像的示意图。

即，当所监测环境中没有动态物体进入时，摄像头中只有背景像，此时总电流保持稳定。这时可以将整个光电传感器阵列120所产生的电流标记为参考点。当有运动物体进入到被监测环境范围并在摄像头中成像时，光电传感器阵列120中的因为运动物体成的像叠加在背景信息上，导致一些光电传感器点中的电流产生变化，从而使整个光电传感器阵列120的总电流发生变化。从而实现了运动物体监测的目的。

此外，本发明提出的上述方法，还可以具有以下特性：

当用于动态监测统计时，光电效应传感器阵列中的光电传感器点具有相同或不同的光电特性，每一光电传感器点对光的敏感程度一致或不一致；

当用于动态环境监测时，光电效应传感器阵列中的光电传感器点具有相同或不同的光电特性，传感器阵列中每两个相邻光电传感器点对光的敏感程度相同或不同。当传感器阵列中每两个相邻光电传感器对光的敏感程度不一样时，同样光信号产生的电流大小在这两个传感器上则不一样。

本发明提出的上述方法或设备，通过光电传感器阵列和摄像装置相连接，利用光电传感器阵列的光电效应对人员/物体进行计数和环境动态监测。解决了现有技术中使用复杂的技术、昂贵的设备对人员/物体进行计数和环境动态监测，也避免了需要采用人机结合，通过工作人员进行实时监测、信息自动化程度较低、费时费力的缺陷。本发明提出的上述方法或设备，实现方案简单、高效。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

以上所述仅是本发明的实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (14)

1.一种动态监测的方法，其特征在于，包括以下步骤：

成像装置与光电传感器阵列连接，所述成像装置对目标区域中的场景进行拍摄，所述成像装置将拍摄的图像信息投射或传输到所述光电传感器阵列上；

当运动对象进入所述目标区域时，所述成像装置拍摄的图像中呈现运动对象的图像叠加于所述目标区域的背景图像之上，所述光电传感器阵列根据所述运动对象的图像信息进行光电信息转换，实现动态监测。

2.如权利要求1所述的动态监测的方法，其特征在于，所述成像装置包括可见光摄像头、红外摄像头、热成像装置。

3.如权利要求2所述的动态监测的方法，其特征在于，所述成像装置为球形全角度摄像装置或由多个摄像装置组成的阵列。

4.如权利要求1所述的动态监测的方法，其特征在于，所述光电传感器阵列根据所述运动对象的图像信息进行光电信息转换包括：

当投射到所述光电传感器阵列上只是所述目标区域的背景图像时，所述光电传感器阵列的总电流保持稳定；

当所述运动对象的图像叠加于所述目标区域的背景图像之上，所述运动对象的图像透射到所述光电传感器阵列上时，将导致相应部分的光电传感器点中的电流产生变化，使得整个光电传感器阵列的总电流发生变化；

所述光电传感器阵列根据所述总电流的变化信息监控所述目标区域。

5.如权利要求4所述的动态监测的方法，其特征在于，所述实现动态监测包括：

根据传感器点阵中各个传感器点的电流相对时间的变化分析得到运动对象的运动方向和速度；以及

根据传感器点阵中所有传感器点的电流相对每个时间点的变化分析得到运动对象的大小。

6.如权利要求5所述的动态监测的方法，其特征在于，所述光电传感器阵列单个光电传感器的最小尺寸单元为纳米级光电传感器点，所述光电传感器点产生的电流通过信号处理电路后得到所述单个光电传感器点与整个光电传感器阵列的总电流。

7.如权利要求6所述的动态监测的方法，其特征在于，

当用于动态监测统计时，所述光电效应传感器阵列中的光电传感器点具有相同或不同的光电特性，每一光电传感器点对光的敏感程度一致或不一致；

当用于动态环境监测时，所述光电效应传感器阵列中的光电传感器点具有相同或不同的光电特性，传感器阵列中每两个相邻光电传感器点对光的敏感程度相同或不同。

8.一种动态监测的设备，其特征在于，包括成像装置以及光电传感器阵列，

所述成像装置，用于与所述光电传感器阵列连接，所述成像装置对目标区域中的场景进行拍摄，并将拍摄的图像信息投射或传输到所述光电传感器阵列上；当运动对象进入所述目标区域时，所述成像装置将叠加于所述目标区域的背景图像之上的运动对象的图像投射到所述光电传感器阵列上；

所述光电传感器阵列，用于根据所述运动对象的图像信息进行光电信息转换，实现动态监测。

9.如权利要求8所述的动态监测的设备，其特征在于，所述成像装置包括可见光摄像头、红外摄像头、热成像装置。

10.如权利要求9所述的动态监测的设备，其特征在于，所述成像装置为球形全角度摄像装置或由多个摄像装置组成的阵列。

11.如权利要求8所述的动态监测的设备，其特征在于，所述光电传感器阵列根据所述运动对象的图像信息进行光电信息转换包括：

当投射到所述光电传感器阵列上只是所述目标区域的背景图像时，所述光电传感器阵列的总电流保持稳定；

当所述运动对象的图像叠加于所述目标区域的背景图像之上，所述运动对象的图像透射到所述光电传感器阵列上时，将导致相应部分的光电传感器点中的电流产生变化，使得整个光电传感器阵列的总电流发生变化；

所述光电传感器阵列根据所述总电流的变化信息监控所述目标区域。

12.如权利要求12所述的动态监测的设备，其特征在于，所述光电传感器阵列实现动态监测包括：

根据传感器点阵中各个传感器点的电流相对时间的变化分析得到运动对象的运动方向和速度；以及

根据传感器点阵中所有传感器点的电流相对每个时间点的变化分析得到运动对象的大小。

13.如权利要求12所述的动态监测的设备，其特征在于，所述光电传感器阵列单个光电传感器的最小尺寸单元为纳米级光电传感器点，所述光电传感器点产生的电流通过信号处理电路后得到所述单个光电传感器点与整个光电传感器阵列的总电流。

14.如权利要求13所述的动态监测的设备，其特征在于，

当用于动态监测统计时，所述光电效应传感器阵列中的光电传感器点具有相同或不同的光电特性，每一光电传感器点对光的敏感程度一致或不一致；

当用于动态环境监测时，所述光电效应传感器阵列中的光电传感器点具有相同或不同的光电特性，传感器阵列中每两个相邻光电传感器点对光的敏感程度相同或不同。

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