CN105163075A - 野生动物观测装置及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种野生动物观测装置，包括拍摄模组、运动感测装置、红外感测装置、无线通信装置、供电装置、控制装置和自动发射装置，其中：拍摄模组用于拍摄被观测目标；运动感测装置用于感测野生动物观测装置观测范围内是否出现运动物体；红外感测装置用于感测运动物体的温度；供电装置用于给野生动物观测装置各部件提供电力；无线通信装置用于通信；控制装置用于控制野生动物观测装置的各部件的工作；自动发射装置用于向目标动物发射麻醉针或追踪器。该装置既能够长时间工作，又能够提供多种作业，能够满足野外观测的多种要求。

Description

野生动物观测装置及系统

技术领域

本发明涉及一种野生动物观测装置以及野生动物观测系统。

背景技术

为了保护野生动物，通常需要对其行为进行观测。现有的野外摄像装置，一般用于野外隐蔽拍摄，进行不间断地摄录、拍照等，但由于这种装置不间断工作，极为耗电，造成装置工作时间较短，无法满足长时间进行野外观测、拍摄的要求。另外现有的野外摄像装置功能较为单一，无法满足多种作业的要求。

发明内容

本发明的目的是：针对现有技术存在的缺陷，提供一种野生动物观测装置，既能够长时间工作，又能够提供多种作业，能够满足野外观测的多种要求。

为实现本发明之目的，采用以下技术方案予以实现：

一种野生动物观测装置，包括拍摄模组、运动感测装置、红外感测装置、无线通信装置、供电装置、控制装置和自动发射装置，其中：

拍摄模组用于拍摄被观测目标；

运动感测装置用于感测野生动物观测装置观测范围内是否出现运动物体；

红外感测装置用于感测运动物体的温度；

供电装置用于给野生动物观测装置各部件提供电力；

无线通信装置用于通信；

控制装置用于控制野生动物观测装置的各部件的工作；

自动发射装置用于向目标动物发射麻醉针或追踪器。

所述的野生动物观测装置在本发明的一个实施例中，

野生动物观测装置不工作时处于休眠状态，运动感测装置则处于工作状态，当运动感测装置感应到野生动物观测装置观测范围内出现了运动物体后，则唤醒红外感测装置工作；

运动感测装置检测到运动物体发出的红外信号时，运动感测装置唤醒野生动物观测装置,拍摄模组启动工作并进行拍摄。

所述野生动物观测装置在本发明的一个实施例中，拍摄模组可以包括多台拍摄装置，多台拍摄装置依次排列，各拍摄装置的镜头中线之间有预定角度的夹度。

在本发明的一个优选实施例中，所述的野生动物观测装置，其中多台拍摄装置分别安装在旋转装置上，控制装置通过控制旋转装置的旋转，控制拍摄装置的旋转角度。

所述的野生动物观测装置，在本发明的一个实施例中，拍摄装置拍摄到运动物体后，将视频信号传送给控制装置，控制装置对视频信号中的运动物体进行判断，确定其是哪种动物，如该动物与预先设置的目标动物相同，则控制装置控制自动发射装置向目标动物发射麻醉针或追踪器。

所述的野生动物观测装置，在本发明的一个实施例中，控制装置判断目标动物的运动方向，根据该运动方向，控制自动发射装置的旋转装置，使自动发射装置随目标动物的运动旋转。进一步的，在旋转自动发射装置的过程中，控制装置判断自动发射装置是否已经瞄准目标动物，当控制装置判断自动发射装置已经瞄准目标动物后，控制该自动发射装置发射。进一步的，瞄准判断过程如下：自动发射装置与拍摄装置都同轴安装在同一云台上，自动发射装置的瞄准装置在拍摄装置的拍摄范围内，控制装置在对拍摄装置传来的视频进行分析时，判断该瞄准装置的图像是否与目标动物的图像有重合，如果重合，则表明自动发射装置已经标准目标动物，此时，控制装置控制该自动发射装置向目标动物发射麻醉针或追踪器。

所述的野生动物观测装置，在本发明的一个实施例中，拍摄装置将所拍摄的信号实时发送给无线通信装置，无线通信装置向监测中心实时发射接收到的信号，监测中心的通信装置接收到该信号后，将该信号传输给显示装置，显示拍摄画面。

所述的野生动物观测装置，在本发明的一个实施例中，当拍摄模组启动工作时，多台拍摄装置同时启动拍摄工作，多台拍摄装置拍摄的视频信号均传给控制装置，控制装置判断每台视频装置所拍摄的视频信号中是否包括运动物体，如果发现某台拍摄装置拍摄的视频信号不包括运动物体，是静止视频帧信号，则向该拍摄装置发出关断信号或休眠信号，关断其电源或使其进入休眠模式；或者控制装置判断出当某一拍摄装置所拍摄的视频为静止视频帧，且持续预定时间，则控制装置向该拍摄装置发出关断信号或休眠信号，关断其电源或使其进入休眠模式；进一步的，当被拍摄的动物完全离开所有拍摄装置的拍摄范围后，控制装置检测到所有拍摄装置拍摄的视频信号都是静止视频帧信号，则将所有拍摄装置关断电源或使其进入休眠模式。

另外，控制装置在判断拍摄装置所拍摄的视频中包括运动物体后，对运动物体的运动速度进行计算，当其移动速度较快，达到或超过预定值(预定高速值)时，则保持所有拍摄装置的拍摄状态；当控制装置计算得到的运动物体的运动速度较慢，低于预定值(预定低速值)时，则可发出关断信号或休眠信号，关断其他拍摄的视频为静止视频帧的拍摄装置的电源或使其进入休眠模式。

所述的野生动物观测装置，在本发明的一个实施例中，控制根据对运动物体的运动方向的判断，相应的调整云台的旋转角度，以使得相应的拍摄装置能够及时跟踪拍摄运动物体。

一种监测中心，包括通信装置，显示装置，控制系统；

监测中心的通信装置接收到拍摄信号后，将该信号显示于监测中心的显示装置上；

显示装置所显示的图片或图像中的动物为目标动物后，通过监测中心的控制系统发送控制信号给野生动物观测装置的控制装置，控制装置执行该控制信号，控制自动发射装置瞄准目标动物并发射麻醉针或追踪器。

所述的检测中心，还包括移动手柄，用于模拟自动发射装置、云台、拍摄模组和拍摄装置的移动。

所述的检测中心，还包括发射按钮，按压该发射按钮则产生发射信号。

一种野生动物观测系统，包括如上所述的野生动物观测装置以及如上所述的监测中心。

附图说明

图1为野生动物观测装置示意图；

图2为拍摄模组示意图；

图3为云台示意图；

图4为自动发射装置、拍摄装置移动机构示意图

图5为监测中心示意图；

图6为野生动物观测系统示意图。

具体实施方式

如图1所示，一种野生动物观测装置，包括拍摄模组、运动感测装置、红外感测装置、无线通信装置、供电装置、控制装置、自动发射装置。其中拍摄模组用于拍摄被观测目标的图片、视频等，并录制音频信号；运动感测装置用于感测野生动物观测装置观测范围内是否出现运动物体；红外感测装置用于感测运动物体的温度；供电装置用于给野生动物观测装置各部件提供电力，图1中示意性地列出了供电装置，虽然未显示该供电装置与野生动物观测装置的各部件连接，但是在实际中，供电装置可通过导线连接的方式为各个部件供电，各个部件也可以分别具有独立的供电装置，如电池、充电电池等；无线通信装置用于通信；控制装置控制野生动物观测装置的各部件；自动发射装置用于发射麻醉针或追踪器。供电装置可以是充电电池，还包括太阳能电池板，用于直接为野生动物观测装置的各部件提供续航电力或对供电装置进行充电。

为节约电力，野生动物观测装置一般处于休眠状态，运动感测装置则一般处于工作状态，当运动感测装置感应到野生动物观测装置观测范围内出现了运动物体后，则发出唤醒信号，唤醒红外感测装置，由红外感测装置感测运动物体的温度。这种方式是为了避免落叶、滚石等运动物体的干扰，只有在红外感测装置感测到运动物体的红外信号时才能够确认运动物体为动物。否则可确定运动物体不是动物。

运动感测装置包括微波天线，微波天线发射低频率的电磁波，并接受反射波，当检测到监测区域的反射波频率发生变化，则可确定在监测区域中出现了运动物体。

红外感测装置是靠探测动物体发射的红外线来进行工作的。红外感测装置收集外界的红外辐射进而聚集到红外感测装置上。红外感测装置通常采用热释电元件，这种元件在接收了红外辐射温度发出变化时就会向外释放电荷。红外感测装置这种探测器只要有温度的物体就都可以探测到。当检测到运动物体为有温度的物体后，红外传感器发出唤醒信号，整体唤醒野生动物观测装置或唤醒拍摄模组，由拍摄模组根据预先设定的模式进行拍照、录音、录像或录制音视频。

一般情况下，拍摄模组的启动时间很短，能够满足及时拍摄的要求，但有时被测物体如老虎、金丝猴、野猪等的移动速度较快，很有可能无法及时拍摄到想要拍摄的动物，或者被拍摄动物在镜头里一闪而过，错失拍摄的时机。为此，拍摄模组包括多个拍摄装置，如多台摄像机或多台照相机或多台摄像机、照相机的组合。如图2所示，以三个摄像机为例，三台摄像机依次排列，中间摄像机的镜头中线正对其正前方，其左侧摄像机镜头中线与中间摄像机镜头中线夹角为偏左15度，其右侧摄像机镜头中线与中间摄像机镜头中线夹角为偏右15度，假设三台摄像机的拍摄范围均为60度，则采用如图2所示的三台摄像机的拍摄模组能够覆盖甚至150度的范围，有效增大了拍摄范围。

当拍摄模组启动工作时，多台拍摄装置同时启动拍摄工作，多台拍摄装置拍摄的视频信号均传给控制装置，控制装置判断每台视频装置所拍摄的视频信号中是否包括运动物体，如果发现某台拍摄装置拍摄的视频信号不包括运动物体，是静止视频帧信号，则向该拍摄装置发出关断信号或休眠信号，关断其电源或使其进入休眠模式。当被拍摄的动物完全离开所有拍摄装置的拍摄范围后，控制装置检测到该情况，将所有拍摄装置关断电源或使其进入休眠模式。更进一步的是，多台拍摄装置分别安装在旋转装置如云台上，如图3所示。控制装置在判断拍摄装置所拍摄的视频中包括运动物体后，对运动物体的运动速度进行计算，当其移动速度较快，达到设定值，如大于等于10米/秒，则保持所有拍摄装置的拍摄状态；或者控制装置判断出当某一拍摄装置所拍摄的视频为静止视频帧，且持续预定时间，如5秒，则控制装置向该拍摄装置发出关断信号或休眠信号，关断其电源或使其进入休眠模式；当控制装置计算得到的运动物体的运动速度较慢，如小于2米/秒，则可发出关断信号或休眠信号，关断其他拍摄的视频为静止视频帧拍摄装置的电源或使其进入休眠模式。同时控制装置根据对运动物体的运动方向的判断，相应的调整云台的旋转角度，以使得相应的拍摄装置能够及时跟踪拍摄运动物体。如，控制装置判断运动物体正在以2米/秒的速度向镜头左侧移动，则控制装置发出旋转指令给云台电机，如步进电机，控制该电机的旋转方向以及旋转角度，由于云台电机通过轴与云台连接，云台上安装有拍摄装置(图中未示出)，此时云台电机带动云台旋转，拍摄装置随之旋转，从而及时持续追踪拍摄运动物体。

在某些场合，需要对被观测到的动物发射麻醉针或追踪器，以便于开展科学研究、动物保护等工作，此时，当某台拍摄装置拍摄到运动物体后，将视频信号传送给控制装置，控制装置对视频信号中的运动物体进行判断，确定其是哪种动物，如该动物与预先设置的目标动物相同，例如目标动物是梅花鹿，而观测到的动物也是梅花鹿，则控制装置控制自动发射装置向目标动物发射麻醉针或追踪器。由于目标动物往往处于移动状态，因此控制装置在判断出目标动物的运动方向后，控制自动发射装置的旋转装置，如云台随之旋转(如图4所示，自动发射装置22与拍摄装置21都同轴安装在同一云台，其旋转过程与如上所述拍摄装置的旋转方式相同)，以控制自动发射装置随目标动物的运动旋转。当控制装置判断自动发射装置已经瞄准目标动物后，控制该自动发射装置发射。瞄准判断过程如下：如图4所示，自动发射装置22与拍摄装置21都同轴安装在同一云台上，自动发射装置的瞄准装置如瞄准镜在拍摄装置的拍摄范围内，控制装置在对拍摄装置传来的视频进行分析时，判断该瞄准装置的图像是否与目标动物的图像有重合，如果重合，则表明自动发射装置已经标准目标动物，此时，控制装置控制该自动发射装置向目标动物发射麻醉针或追踪器。

另外，拍摄装置将所拍摄的照片，视频、音视频等信号实时发送给无线通信装置，无线通信装置向监测中心实时发射接收到的信号，如图5所示，监测中心包括通信装置，显示装置，控制系统，移动手柄，发射按钮。监测中心的通信装置接收到该信号后，将该信号显示于监测中心的显示装置上，监测人员观察该信号，当发现显示装置所显示的图片、图像中的动物为目标动物后，通过监测中心的控制系统发送控制信号给野生动物观测装置的控制装置，该控制信号可通过监测中心的通信装置发送到野生动物观测装置的无线通信装置，由无线通信装置将该控制信号传输给控制装置，控制装置执行该控制信号，可实现控制自动发射装置瞄准目标动物、发射麻醉针、追踪器等。同时自动发射装置上还可包括图像采集装置，该图像采集装置可附着于自动发射装置的瞄准镜上，或直接取代瞄准镜，监测人员可通过监测中心的控制系统远程控制该自动发射装置，如向自动发射装置发送开启图像采集装置的指令或通过向野生动物观测装置的控制装置发送相应指令，由控制装置控制自动发射装置。当自动发射装置开启图像采集装置后，其将图像采集装置采集到的图像信号通过无线通信装置传送到监测中心，监测中心的通信装置接收该图像信号并显示在监测中心的显示装置上，监测中心可通过不同的显示装置分别显示拍摄装置拍摄到的信号和图像采集装置采集到的图像信号，也可以将同一显示装置分成两块显示区域，分别显示。由于图像采集装置附着在瞄准镜上或直接取代瞄准镜而位于其原来的位置上，因此监测人员能够很容易地根据该图像判断自动发射装置是否瞄准了目标动物(如自动发射装置的瞄准装置如瞄准镜在图像采集装置的拍摄范围内，控制装置在对拍摄装置传来的视频进行分析时，判断该瞄准装置的图像是否与目标动物的图像有重合，如果重合，则表明自动发射装置已经标准目标动物；在图像采集装置直接取代瞄准镜的场合，只要在采集的图像中出现动物，则可确定已经瞄准该动物)。如果确定瞄准目标动物，则按下发射按钮，则发射信号从监测中心发送给野生动物观测装置，该信号可直接由无线通信装置接收后传送给自动发射装置，也可由控制装置接收后传送发射指令给自动发射装置。由此控制自动发射装置向目标动物发射麻醉针或追踪器。

监测中心还设有自动发射装置移动手柄，监测人员可以任意调节该移动手柄，模拟自动发射装置的移动(如前后左右、旋转等)，相关的移动信号被送入控制系统，控制系统通过发送装置发送移动信号给野生动物观测装置的无线通信装置，无线通信装置直接传输该移动信号给自动发射装置或通过控制装置发送给自动发射装置，以控制自动发射装置的移动，用于追踪目标动物并进行瞄准。

该移动手柄还可模拟云台的移动、拍摄模组、拍摄装置的移动，移动手柄上设置选择按键，用于选择不同的云台或不同的拍摄装置，操作人员在观察显示装置实时显示的观测画面的同时，操作移动手柄，将移动信号发送给野生动物观测装置，野生动物观测装置的控制装置接收到该信号后，控制云台旋转，从而实现云台、拍摄装置、拍摄模组的实时旋转。

本发明还提供一种野生动物观测系统，如图6所示，包括如上所述的野生动物观测装置和如上所述的监测中心。

Claims (10)

1.一种野生动物观测装置，包括拍摄模组、运动感测装置、红外感测装置、无线通信装置、供电装置、控制装置和自动发射装置，其中：

拍摄模组用于拍摄被观测目标；

运动感测装置用于感测野生动物观测装置观测范围内是否出现运动物体；

红外感测装置用于感测运动物体的温度；

供电装置用于给野生动物观测装置各部件提供电力；

无线通信装置用于通信；

控制装置用于控制野生动物观测装置；

自动发射装置用于向目标动物发射麻醉针或追踪器。

2.根据权利要求1所述的野生动物观测装置，其中：

野生动物观测装置不工作时处于休眠状态，运动感测装置则处于工作状态，当运动感测装置感应到野生动物观测装置观测范围内出现了运动物体后，则唤醒红外感测装置工作；

运动感测装置检测到运动物体发出的红外信号时，运动感测装置唤醒野生动物观测装置,拍摄模组启动工作并进行拍摄。

3.根据权利要求1或2所述的野生动物观测装置，其中拍摄模组包括多台拍摄装置，多台拍摄装置依次排列，各拍摄装置的镜头中线之间有预定角度的夹角。

4.根据权利要求1或2所述的野生动物观测装置，其中多台拍摄装置分别安装在旋转装置上，控制装置通过控制旋转装置的旋转，控制拍摄装置的旋转角度。

5.根据权利要求1或2所述的野生动物观测装置，其中拍摄装置拍摄到运动物体后，将视频信号传送给控制装置，控制装置对视频信号中的运动物体进行判断，确定其是哪种动物，如该动物与预先设置的目标动物相同，则控制装置控制自动发射装置向目标动物发射麻醉针或追踪器。

6.根据权利要求1或2所述的野生动物观测装置，其中拍摄装置将所拍摄的信号实时发送给无线通信装置，无线通信装置向监测中心实时发射接收到的信号，监测中心的通信装置接收到该信号后，将该信号传输给显示装置，显示拍摄画面。

7.一种监测中心，包括通信装置，显示装置，控制系统；

监测中心的通信装置接收到拍摄信号后，将该信号显示于监测中心的显示装置上；

显示装置所显示的图片或图像中的动物为目标动物后，通过监测中心的控制系统发送控制信号给野生动物观测装置的控制装置，控制装置执行该控制信号，控制自动发射装置瞄准目标动物并发射麻醉针或追踪器。

8.根据权利要求7所述的检测中心，还包括移动手柄，用于模拟自动发射装置、云台、拍摄模组和拍摄装置的移动。

9.根据权利要求7所述的检测中心，还包括发射按钮，按压该发射按钮则产生发射信号。

10.一种野生动物观测系统，包括如权利要求1-6之一所述的野生动物观测装置以及权利要求7-9之一所述的监测中心。