CN105163030A - 一种基于红外线感应开关的野外摄像系统及其工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉摄像设备技术领域，公开了一种基于红外线感应开关的野外摄像系统。所述野外摄像系统包括云台、固定在云台上的摄像机和若干个分离式的红外线感应开关；所述云台包括存储器和连接存储器的控制器，控制器同时还连接各个红外线感应开关；所述摄像机包括摄像头、舵机和旋转式镜头，摄像头和舵机分别连接所述控制器，舵机同时轴连接旋转式镜头，旋转式镜头上配置有在经舵机切换后与摄像头同轴的广角镜头和鱼眼镜头；所述各个红外线感应开关均位于所述广角镜头的成像范围内。所述系统可实现各个摄像模式之间的智能切换，从而提升触发装置与摄像机的配合度，能够采集到高质量的、及时的、多样化性的图像数据。

Description

一种基于红外线感应开关的野外摄像系统及其工作方法

技术领域

本发明涉及摄像设备技术领域，具体地，涉及一种基于红外线感应开关的野外摄像系统。

背景技术

在对野生动植物进行科学考察或保护活动中，需要采用诸如红外线触发自动相机等野外相机对野生动植物进行摄像，以便获取野生动植物的生态信息。但是现有的野外相机存在如下几个问题。

第一个问题,现有野外相机的红外触发开关(也称为红外线感应开关)都设置在相机上，造成诸多应用上的限制，使得其与摄像机的配合度有限，难以采集到高质量的、及时的图像，比如红外触发开关的安装位置受限，使的其感应灵敏度不能因地制宜的进行调节，容易造成误拍或漏拍问题(若红外触发开关的感应灵敏度过高，容易发生误拍，得到不需要的图像，同时还会浪费电量和存储空间；若红外触发开关的感应灵敏度过低，却容易在拍摄机会到来时，由于没有及时启动摄像头，从而发生漏拍，错过拍摄机会)。

第二个问题,现有野外相机出于维护方便和成本控制等原因，其通常只配置有固定倍率的镜头，而红外触发开关又不能感应拍摄对象与摄像头的远近差距，因此无法及时调整合适倍率的镜头，得到高清晰的图像。此外，由于野外相机的工作模式通常是先红外线触发、后启动摄影，因此只能获取触发后的图像数据，造成拍摄画面单一，生态信息采集不全面的问题。

第三个问题，现有野外相机拍摄区域的调节极为不方便，目前的调节方式有两种：一是凭经验调节大致位置，一是通过相机自身配置的显示屏来观看采集图像，然后基于采集图像进行调节。前者误差较大，无法定量调节，而后者需配置显示屏，由于显示屏真正用到的时间太少，会造成资源浪费。

第四个问题，由于相机自身的存储卡和电池的容量都有限，在长期性的拍摄过程中，积累的无效图像数据将造成数据空间紧张，需要定期去野外回收数据，并更换电池，应用极为不方便。

针对上述现有野外相机的几个问题，有必要提供一种新型的野外摄像系统，不但能够通过分离式的红外线触发方式，实现各个摄像模式之间的智能切换，从而可提升触发开关与摄像机的配合度，采集到高质量的、及时的、多样化性的图像数据，还具有安装方便、拍摄方向易于调节和图像数据易于处理的特点，提升了用户体验和实用性。

发明内容

针对前述现有野外相机的几个问题，本发明提供了一种基于红外线感应开关的野外摄像系统，不但能够通过分离式的红外线触发方式，实现各个摄像模式之间的智能切换，从而提升了触发装置与摄像机的配合度，能够采集到高质量的、及时的、多样化性的图像数据，还具有安装方便、拍摄方向易于调节和图像数据易于处理的特点，提升了用户体验和实用性。

本发明采用的技术方案,提供了一种基于红外线感应开关的野外摄像系统，包括云台、固定在云台上的摄像机和若干个分离式的红外线感应开关；所述云台包括存储器和连接存储器的控制器，控制器同时还连接各个红外线感应开关；所述摄像机包括摄像头、舵机和旋转式镜头，摄像头和舵机分别连接所述控制器，舵机同时轴连接旋转式镜头，旋转式镜头上配置有在经舵机切换后与摄像头同轴的广角镜头和鱼眼镜头；所述各个红外线感应开关均位于所述广角镜头的成像范围内。

在所述野外摄像系统中，所述红外线感应开关用于在其感应范围内侦测到满足感应灵敏度要求的红外线光谱时，生成感应信号，并将感应信号传送至所述控制器；所述云台用于固定和控制所述摄像机，其中，所述存储器用于存储采集到的图像数据和其它相关的生态信息数据，所述控制模块用于检查各个红外线感应开关是否有感应信号输出，并根据检查结果控制所述舵机，通过切换所述旋转式镜头的工作镜头实现最佳成像，即在发现所有的红外线感应开关均无感应信号输出时，通过所述舵机将旋转式镜头切换为鱼眼镜头，实现鱼眼成像，在发现至少有一个红外线感应开关有感应信号输出时，通过所述舵机将旋转式镜头切换为广角镜头，实现广角成像，同时控制器还接收和处理来自所述摄像头的图像数据，并将图像数据保存在所述存储器中；所述摄像机用于在所述控制器的控制下切换不同的摄像模式，其中，所述摄像头用于采集图像数据，所述舵机用于驱动旋转式镜头旋转，实现不同工作镜头的切换，所述旋转式镜头配置两种不同的工作镜头，可在旋转切换实现后进行对应的成像，以便摄像头采集到对应的图像数据。所述野外摄像系统，可通过分离式的红外线感应开关触发控制器进行相应的控制行为，实现广角成像和鱼眼成像两种不同摄像模式的切换，因此可提升触发装置与摄像机的配合度，最终得到高质量的、及时的、多样化性的图像数据，实现野外摄像系统的高效和智能化。

具体的，所述旋转式镜头上还配置有在经所述舵机切换后与所述摄像头同轴的多倍聚焦镜头。所述多倍聚集镜头用于实现近距离放大成像，可在所述控制器发现有感应信号输出的红外线感应开关位于所述广角镜头成像范围的中心区域时，通过所述舵机将旋转式镜头切换为多倍聚焦镜头，使摄像头采集到高清晰的、具有近距离放大效果的图像数据。

具体的，所述摄像机还包括与所述摄像头同轴的激光定位器。所述激光定位器用于辅助确定所述摄像机的拍摄区域，方便快速地将拍摄区域调节至目标区域。

具体的，所述摄像机还包括用于保护所述旋转式镜头的镜头罩。所述镜头罩位于所述旋转式镜头的前部，用于保护各个工作镜头。

具体的，所述云台还包括连接所述控制器的无线收发器。所述无线收发器用于实现所述控制器与远端之间的无线通信，将存储器中的图像数据发送到远端，或接收来自远端的控制指令，删除存储器中的图像数据，以便远程回收数据或清理所述存储器的数据空间，避免投入额外人力，提升用户体验和实用性。同时，所述无线收发器还可用于实现所述控制器与各个红外线感应开关之间的无线通信，可方便所述红外线感应开关的布置或安装，扩大在地理位置上的应用场景。

具体的，所述云台还包括用于固定云台的活动扎带。所述活动扎带可以捆扎方式将所述云台固定在树干或岩石等安装位置上，方便所述野外摄像系统在野外的安装，进一步提升用户体验和实用性。

进一步具体的，所述活动扎带上外挂有模块化电池组。所述模块化电池组具有电量容量大的优点，可为所述野外摄像系统的各个电子部件提供电能支持，确保长时间的续航工作。

综上，采用本发明所提供的基于红外线感应开关的野外摄像系统，具有如下有益效果：(1)可通过分离式的红外线感应开关触发控制器进行相应的控制行为，实现广角成像和鱼眼成像两种不同摄像模式的切换，因此可提升触发装置与摄像机的配合度，最终得到高质量的、及时的、多样化性的图像数据，实现野外摄像系统的高效和智能化；(2)通过配置在摄像机中的激光定位器，可快速地将拍摄区域调节至目标区域；(3)通过在云台中配置无线收发器，可实现控制器与远端或各个红外线感应开关的无线通信，方便远程回收数据或清理存储器的数据空间，避免投入额外人力，可提升用户体验和实用性，同时还可方便红外线感应开关的布置或安装，扩大其在地理位置上的应用场景；(4)通过在云台上配置活动扎带，可方便所述野外摄像系统在野外的安装，进一步提升用户体验和实用性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明提供的基于红外线感应开关的野外摄像系统的结构示意图。

图2是本发明提供的基于红外线感应开关的野外摄像系统的工作流程图。

上述附图中：1、云台101、存储器102、控制器103、无线收发器104、活动扎带105、模块化电池组106、刻度计2、摄像机201、摄像头202、舵机203、旋转式镜头204镜头罩3、红外线感应开关。

具体实施方式

以下将参照附图，通过实施例方式详细地描述本发明提供的基于红外线感应开关的野外摄像系统。在此需要说明的是，对于这些实施例方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。

本文中描述的各种技术可以用于但不限于摄像设备技术领域，还可以用于其它类似领域。

本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，单独存在B，同时存在A和B三种情况，本文中术语“/和”是描述另一种关联对象关系，表示可以存在两种关系，例如，A/和B，可以表示：单独存在A，单独存在A和B两种情况，另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”关系。

实施例一

图1示出了本发明提供的基于红外线感应开关的野外摄像系统的结构示意图。所述基于红外线感应开关的野外摄像系统，包括云台1、固定在云台1上的摄像机2和若干个分离式的红外线感应开关3；所述云台1包括存储器101和连接存储器101的控制器102，控制器102同时还连接各个红外线感应开关3；所述摄像机2包括摄像头201、舵机202和旋转式镜头203，摄像头201和舵机202分别连接所述控制器102，舵机202同时轴连接旋转式镜头203，旋转式镜头203上配置有在经舵机202切换后与摄像头201同轴的广角镜头和鱼眼镜头；所述各个红外线感应开关3均位于所述广角镜头的成像范围内。

如图1所示，在所述野外摄像系统中，所述红外线感应开关3用于当在其感应范围(如图1所示的、包裹红外线感应开关3的虚线圈)内侦测到满足感应灵敏度要求的红外线光谱时，生成感应信号，并将感应信号传送至所述控制器102，此外，各个红外线感应开关3的感应灵敏度可以根据所处环境进行相应的设置或调节，从而可满足野外多样化的地理环境，避免不同的环境对红外触发开关3的影响，进而减少造成误拍或漏拍问题；所述云台1用于固定和控制所述摄像机2，所述云台1与摄像机2的固定关系可以但不限于通过螺栓结构、卡槽结构和磁力吸附结构等固定结构中的任意一种实现，其中，所述存储器101用于存储采集到的图像数据和其它相关的生态信息数据，所述控制器102用于检查各个红外线感应开关3是否有感应信号输出，并根据检查结果控制所述舵机202，通过切换所述旋转式镜头203的工作镜头实现最佳成像，即在发现所有的红外线感应开关3均无感应信号输出时，通过所述舵机202将所述旋转式镜头203切换为鱼眼镜头，实现鱼眼成像(此时主要记录处于鱼眼镜头成像范围内植物的四季演变过程)，在发现至少有一个红外线感应开关3有感应信号输出时，通过所述舵机202将所述旋转式镜头203切换为广角镜头，实现广角成像(此时主要记录处于广角镜头成像范围内动物的活动情况)，同时控制器102还接收和处理来自所述摄像头201的图像数据，并将图像数据保存在所述存储器101中；所述摄像机2用于在所述控制器102的控制下切换不同的摄像模式，其中，所述摄像头201用于采集图像数据，所述舵机202用于驱动所述旋转式镜头203旋转，实现不同工作镜头的切换，所述旋转式镜头203配置两种不同的工作镜头(即鱼眼镜头和广角镜头)，可在旋转切换后进行对应的成像，以便所述摄像头201采集到对应的图像数据。所述野外摄像系统，可通过分离式的红外线感应开关触发控制器进行相应的控制行为，实现广角成像和鱼眼成像两种不同摄像模式的切换，因此可提升触发装置与摄像机的配合度，最终得到高质量的、及时的、多样化性的图像数据，实现野外摄像系统的高效和智能化。

具体的，所述旋转式镜头203上还配置有在经所述舵机202切换后与所述摄像头201同轴的多倍聚焦镜头。所述多倍聚集镜头用于实现近距离放大成像，可在所述控制器102发现有感应信号输出的红外线感应开关3位于所述广角镜头成像范围(如图1所示的外部大虚线圈)的中心区域(如图1所述的、处于大虚线圈中心位置的内部小虚线圈)时，通过所述舵机202将所述旋转式镜头203切换为多倍聚焦镜头，使所述摄像头201采集到高清晰的、具有近距离放大效果的图像数据(此时以近距离特写的方式记录处于所述广角镜头成像范围的中心区域内触发物的活动情况)。进一步具体的，所述多倍聚集镜头为二倍聚集镜头，可在切换为二倍聚集镜头后，使所述摄像头201采集到具有双倍放大效果的图像数据。

具体的，所述摄像机2还包括与所述摄像头201同轴的激光定位器。所述激光定位器用于辅助确定所述摄像机2的拍摄区域，方便快速地将拍摄区域调节至目标区域。

具体的，所述摄像机2还包括用于保护所述旋转式镜头203的镜头罩204。所述镜头罩204位于所述旋转式镜头203的前部，用于保护各个工作镜头(即前述的鱼眼镜头、广角镜头和多倍聚集镜头等)。

具体的，所述云台1还包括连接所述控制器102的无线收发器103。所述无线收发器103用于实现所述控制器102与远端(例如处于远处监测室的服务器或其它设备)之间的无线通信，将所述存储器101中的图像数据发送到远端，或接收来自远端的控制指令，删除所述存储器101中的图像数据，以便远程回收数据或清理所述存储器101的数据空间，避免投入额外人力，提升用户体验和实用性。同时，所述无线收发器103还可用于实现所述控制器102与各个红外线感应开关3之间的无线通信，可方便所述红外线感应开关3的布置或安装，扩大在地理位置上的应用场景。所述无线收发器103可以是但不限于是蓝牙无线收发器、WiFi(WirelessFidelity，无线保真)无线收发器、ZigBee(紫蜂协议)无线收发器和移动网络无线收发器等无线收发器中的任意一种或它们的任意组合。

具体的，所述云台1还包括用于固定云台的活动扎带104。所述活动扎带104可以捆扎方式将所述云台1固定在树干或岩石等安装位置上(如图1所示，通过活动扎带3将云台1捆扎在树干上)，方便所述野外摄像系统在野外的安装，进一步提升用户体验和实用性。详细的，所述云台1还包括用于记录树干成长数据的刻度计106，刻度计106连接所述控制器102，可通过所述控制器102将获取的树干成长数据保存到所述存储器101中。

进一步具体的，所述活动扎带104上外挂有模块化电池组105。所述模块化电池组105具有电量容量大的优点，可为所述野外摄像系统的各个电子部件提供电能支持，确保长时间的续航工作。详细的，所述模块化电池组105可以是但不限于是处于并联状态的可充电电池组或太阳能电池组，采用可充电电池或太阳能电池作为所述模块化电池组105的主要部件，可实现电池的重复利用，有利于环境保护及节约成本。进一步详细的，所述可充电电池采用锂电池，其具有比容量大、技术成熟和成本低的特点，可以稳定的、长时间的为所述野外摄像系统的各个电子部件提供电能支持。

具体的，所述各个红外线感应开关3的感应范围均位于所述广角镜头的成像范围内。所述红外线感应开关3的位置设置，可确保只有在触发物位于所述广角镜头的成像范围内才启动广角成像的摄像模式，进一步避免误拍问题。

针对前述的基于红外线感应开关的野外摄像系统，其工作方法可以但不限于包括如下步骤。

S101.控制器102检查各个红外线感应开关3是否有感应信号输出，若发现所有的红外线感应开关3均无感应信号输出，则执行步骤S102，若发现至少有一个红外线感应开关3有感应信号输出，则执行步骤S103。

在步骤S101中，控制器102有线连接各个红外线感应开关3时，可以但不限于通过周期轮询方式或并行询问方式检查各个红外线感应开关3是否有感应信号输出，而控制器102无线连接各个红外线感应开关3时，可以但不限于通过周期轮询方式或竞争询问方式检查各个红外线感应开关3是否有感应信号输出，然后根据检查结果执行步骤S102或步骤S103，控制摄像机2进入对应的摄像模式。

具体的，在步骤S101中还包括如下步骤：S104.若发现有感应信号输出的红外线感应开关3位于所述广角镜头成像范围的中心区域，则控制器102通过舵机202将旋转式镜头203切换为多倍聚焦镜头，同时接受来自摄像头201的第三图像数据，并将第三图像数据保存到存储器101中。此时控制器102控制摄像机2对进入所述广角镜头成像范围的中心区域的触发物(一般即为动物)进行高清的特写拍照，可获取更高质量的图像数据。

S102.控制器102通过舵机202将旋转式镜头203切换为鱼眼镜头，同时接收来自摄像头201的第一图像数据，并对第一图像数据进行延时图像处理，最后将处理后的第一图像数据保存到存储器101中。

在步骤S102中，此时控制器102控制摄像机2对处于鱼眼镜头成像范围内的场景(一般即为植物)进行延时摄影，使采集到的图像数据更全面，例如以延时摄像方式记录植物的四季演变过程。

S103.控制器102通过舵机202将旋转式镜头203切换为广角镜头，同时接收来自摄像头201的第二图像数据，并将第二图像数据保存到存储器101中。

在步骤S103中，此时控制器102控制摄像机2对处于广角镜头成像范围内的触发物(一般即为动物)进行及时摄影，从而把握住每一次拍摄机会，例如成功采集到反映珍贵动物活动情况的图像数据。

具体的，在所述在将图像数据保存到存储器中之后还包括如下步骤：S105.控制器102通过无线收发器103将存储器101中的图像数据发送到远端,/和，控制器102通过无线收发器103接收来自远端的控制指令，删除存储器101中的图像数据。

在步骤S105中，控制器102可以通过无线收发器103将存储器101中的图像数据(包含第一图像数据、第二图像数据和第三图像数据中的任意一种或它们的任意组合)发送到远端，从而实现图像数据的远程上传，提升用户体验和实用性；或者先通过无线收发器103将存储器101中的图像数据经缩图处理后发送到远端，实现图像数据的远程预浏览，以便监测人员在预览后，向所述野外摄像系统发送针对无用图像数据的删除指令，指导控制器102删除储存器101中对应的无用图像数据，从而提高存储器101的空间利用率，避免失败照片对存储器101造成的空间浪费问题。

综上，本实施例所提供的基于红外线感应开关的野外摄像系统，具有如下有益效果：(1)可通过分离式的红外线感应开关触发控制器进行相应的控制行为，实现广角成像和鱼眼成像两种不同摄像模式的切换，因此可提升触发装置与摄像机的配合度，最终得到高质量的、及时的、多样化性的图像数据，实现野外摄像系统的高效和智能化；(2)通过配置在摄像机中的激光定位器，可快速地将拍摄区域调节至目标区域；(3)通过在云台中配置无线收发器，可实现控制器与远端或各个红外线感应开关的无线通信，方便远程回收数据或清理存储器的数据空间，避免投入额外人力，可提升用户体验和实用性，同时还可方便红外线感应开关的布置或安装，扩大其在地理位置上的应用场景；(4)通过在云台上配置活动扎带，可方便所述野外摄像系统在野外的安装，进一步提升用户体验和实用性。

如上所述，可较好的实现本发明。对于本领域的技术人员而言，根据本发明的教导，设计出不同形式的基于红外线感应开关的野外摄像系统并不需要创造性的劳动。在不脱离本发明的原理和精神的情况下对这些实施例进行变化、修改、替换、整合和变型仍落入本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种基于红外线感应开关的野外摄像系统，其特征在于，包括云台(1)、固定在云台(1)上的摄像机(2)和若干个分离式的红外线感应开关(3)；

所述云台(1)包括存储器(101)和连接存储器(101)的控制器(102)，控制器(102)同时还连接各个红外线感应开关(3)；

所述摄像机(2)包括摄像头(201)、舵机(202)和旋转式镜头(203)，摄像头(201)和舵机(202)分别连接所述控制器(102)，舵机(202)同时轴连接旋转式镜头(203)，旋转式镜头(203)上配置有在经舵机(202)切换后与摄像头(201)同轴的广角镜头和鱼眼镜头；

所述各个红外线感应开关(3)均位于所述广角镜头的成像范围内。

2.如权利要求1所述的一种基于红外线感应开关的野外摄像系统，其特征在于，所述旋转式镜头(203)上还配置有在经所述舵机(202)切换后与所述摄像头(201)同轴的多倍聚焦镜头。

3.如权利要求1所述的一种基于红外线感应开关的野外摄像系统，其特征在于，所述摄像机(2)还包括与所述摄像头(201)同轴的激光定位器。

4.如权利要求1所述的一种基于红外线感应开关的野外摄像系统，其特征在于，所述摄像机(2)还包括用于保护所述旋转式镜头(203)的镜头罩(204)。

5.如权利要求1所述的一种基于红外线感应开关的野外摄像系统，其特征在于，所述云台(1)还包括连接所述控制器(102)的无线收发器(103)。

6.如权利要求5所述的一种基于红外线感应开关的野外摄像系统，其特征在于，所述无线收发器(103)为蓝牙无线收发器、WiFi无线收发器、ZigBee无线收发器和移动网络无线收发器中的任意一种或它们的任意组合。

7.如权利要求1所述的一种基于红外线感应开关的野外摄像系统，其特征在于，所述云台(1)还包括用于固定云台的活动扎带(104)。

8.如权利要求7所述的一种基于红外线感应开关的野外摄像系统，其特征在于，所述活动扎带(104)上外挂有模块化电池组(105)。

9.如权利要求8所述的一种基于红外线感应开关的野外摄像系统，其特征在于，所述模块化电池组(105)为处于并联状态的可充电电池组或太阳能电池组。

10.如权利要求7所述的一种基于红外线感应开关的野外摄像系统，其特征在于，所述云台(1)还包括用于记录树干成长数据的刻度计(106)，刻度计(106)连接所述控制器(102)。