CN105334543B - 基于红外触发图像比对的人体存在检测方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种基于红外触发图像比对的人体存在检测方法和装置。该方法包括：判断监测范围内的红外能量是否发生突变；如果监测范围内的红外能量发生突变，则判定人体进入，输出人体进入信号，并采集当前单帧图像作为原始图像P1；在预定时间间隔T1后，采集当前单帧图像作为比对图像P2；通过对比对图像P2与原始图像P1进行比对，确定图像的差异值D；判断差异值D是否超过第一预定阈值DT；如果差异值D超过第一预定阈值DT，则判定人体存在，输出人体存在信号。本发明通过结合红外触发和图像比对，可以检测指定区域范围内运动和静止的人体存在，能够准确、高效地检测人体在指定区域范围内的存在。
Description
技术领域
本发明涉及智能传感器领域，特别涉及一种基于红外触发图像比对的人体存在检测方法和装置。
背景技术
人体存在感应技术可用于安防监控，照明控制，电梯控制等领域。现有的人体存在检测手段有：声压传感、红外传感、超声波传感。
不同的检测手段有各自的缺点，列举如下：
声压传感由环境声强触发，触发传感的声音并不一定是人体发出的，环境噪声容易引起误报，且人在监测范围内但静止不发声时，无法检测到。
红外传感检测环境中红外波段的能量分布变化，当人体进入监测范围时，由于人体体温引起的环境中红外能量突变可以触发传感。但当人体存在但静止时，同样无法检测。
超声波传感通过发射超声波，检测超声回波，可以检测静止存在的人体，但缺点是方向性较强，只能检测指定方向，一定距离内的人体，无法检测区域内的人体存在。
发明内容
鉴于以上技术问题，本发明提供了一种基于红外触发图像比对的人体存在检测方法和装置，结合红外触发和图像比对，可以检测指定区域范围内运动和静止的人体存在，能够准确、高效地检测人体在指定区域范围内的存在。
根据本发明的一个方面，提供一种基于红外触发图像比对的人体存在检测方法，包括：
判断监测范围内的红外能量是否发生突变；
如果监测范围内的红外能量发生突变，则判定人体进入，输出人体进入信号，并采集当前单帧图像作为原始图像P1；
在预定时间间隔T1后，采集当前单帧图像作为比对图像P2；
通过对比对图像P2与原始图像P1进行比对，确定图像的差异值D；
判断差异值D是否超过第一预定阈值DT；
如果差异值D超过第一预定阈值DT，则判定人体存在，输出人体存在信号。
优选的，在输出人体存在信号后，所述方法还包括：
执行在预定时间间隔T1后，采集当前单帧图像作为比对图像P2的步骤。
优选的，所述方法还包括：
如果监测范围内的红外能量未发生突变，则判定人体不存在，输出人体不存在信号，并执行判断监测范围内的红外能量是否发生突变的步骤。
优选的，所述方法还包括：
如果差异值D未超过第一预定阈值DT，则判定人体不存在，输出人体存在信号；
在预定时间间隔T1后，输出人体不存在信号，并执行判断监测范围内的红外能量是否发生突变的步骤。
优选的，通过对比对图像P2与原始图像P1进行比对，确定图像的差异值D的步骤包括：
对比对图像P2与原始图像P1的像素矩阵进行比较，并取绝对值ID＝|I2-I1|，其中I2与I1分别是比对图像P2与原始图像P1的像素矩阵，ID是I2与I1做差后取绝对值得到的矩阵，I2和I1中分别包含M×N个像素，M、N为大于0的自然数；
按第二预定阈值L对矩阵ID进行二值化处理生成二值矩阵IB，其中ID中每个元素IB(j，k)满足公式：
其中1≤j≤M，1≤k≤N；
利用公式D＝∑ID获取ID中值为1的元素的数量作为图像的差异值D。
根据本发明的另一方面，提供一种基于红外触发图像比对的人体存在检测装置，包括红外传感器、第一判定单元、输出单元、摄像头、图像比对单元、识别单元、第二判定单元，其中：
红外传感器，用于判断监测范围内的红外能量是否发生突变；
第一判定单元，用于根据红外传感器的判断结果，在监测范围内的红外能量发生突变时，判定人体进入；
输出单元，用于在第一判定单元判定人体进入时，输出人体进入信号；
摄像头，用于在第一判定单元判定人体进入时，采集单帧图像作为原始图像P1；并在预定时间间隔T1后，采集当前单帧图像作为比对图像P2；
图像比对单元，用于通过对比对图像P2与原始图像P1进行比对，确定图像的差异值D；
识别单元，用于判断差异值D是否超过第一预定阈值DT；
第二判定单元，用于根据识别单元的判断结果，在差异值D超过第一预定阈值DT时，判定人体存在，并指示输出单元输出人体存在信号。
优选的，摄像头还用于在输出单元输出人体存在信号后，执行在预定时间间隔T1后，采集当前单帧图像作为比对图像P2的操作。
优选的，第一判定单元还用于根据红外传感器的判断结果，在监测范围内的红外能量未发生突变时，判定人体不存在；输出单元还用于在第一判定单元判定人体不存在时，输出人体不存在信号，并指示红外传感器执行判断监测范围内的红外能量是否发生突变的操作。
优选的，第二判定单元还用于根据识别单元的判断结果，在差异值D未超过第一预定阈值DT时，判定人体不存在；输出单元还用于在第二判定单元判定人体不存在时，输出人体存在信号，并在预定时间间隔T1后，输出人体不存在信号，并指示红外传感器执行判断监测范围内的红外能量是否发生突变的操作。
优选的，图像比对单元包括矩阵获取模块、二值化模块和差异值确定模块，其中：
矩阵获取模块，用于对比对图像P2与原始图像P1的像素矩阵进行比较，并取绝对值ID＝|I2-I1|，其中I2与I1分别是比对图像P2与原始图像P1的像素矩阵，ID是I2与I1做差后取绝对值得到的矩阵，I2和I1中分别包含M×N个像素，M、N为大于0的自然数；
二值化模块，用于按第二预定阈值L对矩阵ID进行二值化处理生成二值矩阵IB，其中ID中每个元素IB(j，k)满足公式：
其中1≤j≤M，1≤k≤N；
差异值确定模块，用于利用公式D＝∑ID获取ID中值为1的元素的数量作为图像的差异值D。
本发明通过结合红外触发和图像比对，可以检测指定区域范围内运动和静止的人体存在，能够准确、高效且成本低廉地检测人体在指定区域范围内的存在。
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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明基于红外触发图像比对的人体存在检测方法一个实施例的示意图。
图2为本发明一个实施例中图像差异值确定方法的示意图。
图3为本发明基于红外触发图像比对的人体存在检测装置一个实施例的示意图。
图4为本发明一个实施例中图像比对单元的示意图。
图5为本发明基于红外触发图像比对的人体存在检测装置另一实施例的示意图。
图6为本发明一个实施例中转换单元的连接示意图。
图7为本发明基于红外触发图像比对的人体存在检测装置又一实施例的示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。
同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。
对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。
在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
图1为本发明基于红外触发图像比对的人体存在检测方法一个实施例的示意图。优选的，本实施例可由本发明基于红外触发图像比对的人体存在检测装置执行。该方法包括以下步骤：
步骤101，判断监测范围内的红外能量是否发生突变。
步骤102，如果监测范围内的红外能量发生突变，则判定人体进入，输出人体进入信号，并采集当前单帧图像作为原始图像P1。
步骤103，在预定时间间隔T1后，采集当前单帧图像作为比对图像P2。
优选的，所述预定时间间隔T1采集可以设置为30s-120s。
优选的，在步骤103中，采集当前单帧图像作为比对图像P2的步骤可以包括从连续采集的图像Pi中选择当前单帧图像作为比对图像P2。
步骤104，通过对比对图像P2与原始图像P1进行比对，确定图像的差异值D。
步骤105，判断差异值D是否超过第一预定阈值DT；
步骤106，如果差异值D超过第一预定阈值DT，则判定人体存在，输出人体存在信号。
基于本发明上述实施例提供的基于红外触发图像比对的人体存在检测方法，通过结合红外触发和图像比对，可以检测指定区域范围内运动和静止的人体存在，能够准确、高效且成本低廉地检测人体在指定区域范围内的存在。
优选的，步骤101可以由红外触发传感器执行；步骤102中采集当前单帧图像作为原始图像P1的步骤以及步骤103中采集当前单帧图像作为比对图像P2的步骤可以由摄像头执行。其中，所述红外触发传感器的监测范围要大于并且包括所述摄像头的图像拍摄范围。
由于本申请的摄像头使用普通可见光传感器，仅靠图像判别，很难区别人和非人图像变化，例如风把门吹开造成图像变化，也会误判。因此本申请引入了红外触发传感器，且所述红外触发传感器的监测范围要大于并且包括所述摄像头的图像拍摄范围。当人进入所述红外触发传感器的监测范围触发红外信号时，还未进入所述摄像头的图像拍摄范围，此时立即触发摄像头首先抓拍无人的背景图，作为静态模板。
优选的，所述人体进入信号和所述人体存在信号可以是高电平输出信号，所述人体不存在信号可以是低电平输出信号。
优选的，在步骤101之后，所述方法还可以包括：
如果监测范围内的红外能量未发生突变，则判定人体不存在，输出人体不存在信号，并执行判断监测范围内的红外能量是否发生突变的步骤。
优选的，在步骤105之后，所述方法还可以包括：如果差异值D未超过第一预定阈值DT，则判定人体不存在，输出人体存在信号；在预定时间间隔T1后，输出人体不存在信号，并执行判断监测范围内的红外能量是否发生突变的步骤。即，在差异值D未超过第一预定阈值DT，则判定人体不存在，之后多输出预定时间间隔T1的人体存在信号，之后再输出人体不存在信号。
优选的，步骤106中，在输出人体存在信号后，所述方法还可以包括：重复执行在预定时间间隔T1后，采集当前单帧图像作为比对图像P2的步骤。即循环判断指定区域内人体是否继续静止存在。
优选的，如图2所示，图1中的步骤104可以包括：
步骤201，对比对图像P2与原始图像P1的像素矩阵进行比较，并取绝对值ID＝|I2-I1|，其中I2与I1分别是比对图像P2与原始图像P1的像素矩阵，ID是I2与I1做差后取绝对值得到的矩阵，I2和I1中分别包含M×N个像素，M、N为大于0的自然数。
步骤202，按第二预定阈值L对矩阵ID进行二值化处理生成二值矩阵IB，其中ID中每个元素IB(j，k)满足公式：
其中1≤j≤M，1≤k≤N。
步骤203，利用公式D＝∑ID获取ID中值为1的元素的数量作为图像的差异值D。
图3为本发明基于红外触发图像比对的人体存在检测装置一个实施例的示意图。如图3所示，所述人体存在检测装置包括红外传感器301、第一判定单元302、输出单元303、摄像头304、图像比对单元305、识别单元306、第二判定单元307，其中：
红外传感器301，用于判断监测范围内的红外能量是否发生突变。
优选的，所述红外传感器301被动接收监测范围内的红外能量，当红外能量在短时间内突变时，向所述第一判定单元输出触发信号。所述触发信号为电平触发或脉冲触发。
第一判定单元302，用于根据红外传感器301的判断结果，在监测范围内的红外能量发生突变时，判定人体进入。
输出单元303，用于在第一判定单元302判定人体进入时，输出人体进入信号。
摄像头304，用于在第一判定单元302判定人体进入时，采集单帧图像作为原始图像P1；并在预定时间间隔T1后，采集当前单帧图像作为比对图像P2。
优选的，所述摄像头304可以是图像采集设备，由光学镜头组件和感光芯片组成。光学镜头组件将一定视野范围的实景通过透镜聚焦成像于感光芯片上，感光芯片将成像转化为数字图像信号。摄像头的图像采集模式可以分为连续采集和单帧采集。连续采集是指摄像头以恒定的频率连续采集图像，输出连续的动态视频信号。单帧采集是指摄像头受控采集单次图像信号，输出静态的图像信号。
优选的，摄像头304可以用于从连续采集的图像Pi中选择当前单帧图像作为比对图像P2。
图像比对单元305，用于通过对比对图像P2与原始图像P1进行比对，确定图像的差异值D。
识别单元306，用于判断差异值D是否超过第一预定阈值DT。
第二判定单元307，用于根据识别单元306的判断结果，在差异值D超过第一预定阈值DT时，判定人体存在，并指示输出单元303输出人体存在信号。
基于本发明上述实施例提供的基于红外触发图像比对的人体存在检测装置，通过结合红外触发和图像比对，可以检测指定区域范围内运动和静止的人体存在，能够准确、高效且成本低廉地检测人体在指定区域范围内的存在。
优选的，所述红外触发传感器301的监测范围要大于并且包括所述摄像头304的图像拍摄范围。
其中，由于本申请的摄像头304使用普通可见光传感器，仅靠图像判别，很难区别人和非人图像变化，例如风把门吹开造成图像变化，也会误判。因此本申请引入了红外触发传感器，且所述红外触发传感器301的监测范围要大于并且包括所述摄像头304的图像拍摄范围。当人进入所述红外触发传感器301的监测范围触发红外信号时，还未进入所述摄像头304的图像拍摄范围，此时立即触发摄像头首先抓拍无人的背景图，作为静态模板。
优选的，所述人体进入信号和所述人体存在信号可以是高电平输出信号，所述人体不存在信号可以是低电平输出信号。
优选的，所述预定时间间隔T1采集可以设置为30s-120s。
优选的，第一判定单元302还可以用于根据红外传感器301的判断结果，在监测范围内的红外能量未发生突变时，判定人体不存在；输出单元303还可以用于在第一判定单元302判定人体不存在时，输出人体不存在信号，并指示红外传感器301执行判断监测范围内的红外能量是否发生突变的操作。
优选的，摄像头304还可以用于在输出单元303输出人体存在信号后，执行在预定时间间隔T1后，采集当前单帧图像作为比对图像P2的操作。即，摄像头304还可以用于在输出单元303输出人体存在信号后，持续执行判断指定区域内人体是否继续静止存在的操作。
优选的，第二判定单元307还可以用于根据识别单元306的判断结果，在差异值D未超过第一预定阈值DT时，判定人体不存在；输出单元303还可以用于在第二判定单元307判定人体不存在时，输出人体存在信号，并在预定时间间隔T1后，输出人体不存在信号，并指示红外传感器301执行判断监测范围内的红外能量是否发生突变的操作。即，输出单元303还可以用于在第二判定单元307判定人体不存在时，多输出预定时间间隔T1的人体存在信号，之后再输出人体不存在信号。这样做是为了，在人体离开后，控制被控设备多运行一段时间，以便于人体安全离开。例如，人刚离开后，可以控制照明设备多亮一会，以方便人体安全离开。
优选的，所述人体存在检测装置还可以包括计时器，所述计时器是定时装置，能够在指定的时间点或时间间隔生成触发信号，以及提供当前时间信息。
上述实施例中，所述计时器可以用于在预定时间间隔T1后，触发摄像头采集当前单帧图像作为比对图像P2。
所述计时器还可以用于在第二判定单元307判定人体不存在且输出单元输出人体存在信号时，在预定时间间隔T1后，触发输出单元将输出人体不存在信号。
优选的，如图4所示，图3中的图像比对单元305可以包括矩阵获取模块401、二值化模块402和差异值确定模块403，其中：
矩阵获取模块401，用于对比对图像P2与原始图像P1的像素矩阵进行比较，并取绝对值ID＝|I2-I1|，其中I2与I1分别是比对图像P2与原始图像P1的像素矩阵，ID是I2与I1做差后取绝对值得到的矩阵，I2和I1中分别包含M×N个像素，M、N为大于0的自然数。
二值化模块402，用于按第二预定阈值L对矩阵ID进行二值化处理生成二值矩阵IB，其中ID中每个元素IB(j，k)满足公式：
其中1≤j≤M，1≤k≤N。
差异值确定模块403，用于利用公式D＝∑ID获取ID中值为1的元素的数量作为图像的差异值D。
优选的，所述图像比对单元305可以连接硬件电位器，以便用户根据需要调节所述第一预定阈值DT和所述第二预定阈值L。
其中调节所述第二预定阈值L可改变对光照的灵敏度，所述第二预定阈值L值越小，对光照的变化越敏感。
调节所述第一预定阈值DT可改变对检测变化物体的大小的灵敏度，所述第一预定阈值DT越小，越能检测到微小的变化。
图5为基于红外触发图像比对的人体存在检测装置一个实施例的示意图。与图3所示实施例相比，在图5所示实施例中，所述人体存在检测装置还可以包括转换单元501，其中：
所述转换单元501，用于将所述人体进入信号和所述人体存在信号转换为高电平输出信号，将所述人体不存在信号转换为低电平输出信号。其中，转换单元501的输出电压可根据需求进行调整，并且允许输出更大电流以直接驱动功率器件。
其中，所述功率器件可以是照明设备、安防监控、电梯等与所述人体存在检测装置连接的被控设备。
优选的，所述转换单元501还可以用于将所述人体进入信号和所述人体存在信号转换为继电器接通信号，将所述人体不存在信号转换为继电器断开信号，从而在包含外接电源的电路中控制闭合和开路。
图6为本发明一个实施例中转换单元的连接示意图。如图6所示，所述人体存在检测装置还可以包括继电器，所述继电器包括继电器线圈6011和继电器触点6012，其中：
所述转换单元501分别与所述输出单元303和继电器线圈6011连接，继电器触点6012分别与外接电源602和被控设备603连接。
所述转换单元501可以将所述人体进入信号和所述人体存在信号转换为继电器接通信号发送给所述继电器线圈6011，所述继电器线圈6011通电后控制继电器触点6012闭合，从而接通外接电源602为被控设备603供电。
所述转换单元501可以将所述人体不存在信号转换为继电器断开信号，发送给所述继电器线圈6011，所述继电器线圈6011断电后控制继电器触点6012断开，从而断开外接电源602对被控设备603的供电。
其中所述被控设备603可以是照明设备、安防监控、电梯等与所述人体存在检测装置连接的被控设备。
在上述任一实施例中所描述的第一判定单元302、输出单元303、图像比对单元305、识别单元306、第二判定单元307、转换单元501等功能单元可以实现为用于执行本申请所描述功能的通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件或者其任意适当组合。
下面通过具体示例对本发明进行说明：
图7为本发明一个具体实施例中基于红外触发图像比对的人体存在检测装置的示意图，如图7所示，所述人体存在检测装置由红外传感器，摄像头，计时器，信号处理单元和转换单元组成。红外传感器、摄像头和计时器与信号处理单元连接，作为信号处理单元的输入。输出逻辑电路与信号处理单元连接，作为信号处理单元的输出。
红外传感装置被动接收监测范围内的红外能量，当红外能量在短时间内突变时，输出触发信号。触发信号为电平触发或脉冲触发。
摄像头为诸如RE200B的图像采集装置，由光学镜头组件和感光芯片组成。光学镜头组件将一定视野范围的实景通过透镜聚焦成像于感光芯片上，诸如BISS0001的感光芯片将成像转化为数字图像信号。摄像头的图像采集模式分为连续采集和单帧采集。连续采集是指摄像头以恒定的频率连续采集图像，输出连续的动态视频信号。单帧采集是指摄像头受控采集单次图像信号，输出静态的图像信号。
计时器采用诸如DS1302的定时装置，能够在指定的时间点或时间间隔生成触发信号，以及提供当前时间信息。计时器用于流程的时序控制。
诸如STM32F103C8T6的信号处理单元，用于处理静态和动态图像信号、红外传感信号以及计时器信号，将上述信号按照一定的控制策略进行处理，生成人体是否存在的传感信号。人体存在时，输出高电平，反之输出低电平。
优选的，所述控制策略可以是诸如图1-图2的前述任一实施例总所述的人体存在检测方法。实际应用中，可以在相同的硬件连接下，设置不同的控制策略。
转换单元将信号处理单元输出的传感信号进行转换。该转换有两种类型，一种是仍然以高低电平作为输出，但输出电压可根据需求进行调整，并且允许输出更大电流以直接驱动功率器件。另一种是转换成继电器通断输出，在包含外接电源的电路中控制闭合和开路。
至此，已经详细描述了本发明基于红外触发图像比对的人体存在检测方法和装置。为了避免遮蔽本发明的构思，没有描述本领域所公知的一些细节。本领域技术人员根据上面的描述，完全可以明白如何实施这里公开的技术方案。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也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，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
本发明的描述是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显然的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。
Claims (8)
1.一种基于红外触发图像比对的人体存在检测方法，其特征在于，包括：
判断监测范围内的红外能量是否发生突变；
如果监测范围内的红外能量发生突变，则判定人体进入，输出人体进入信号，并采集当前单帧图像作为原始图像P1；
在预定时间间隔T1后，采集当前单帧图像作为比对图像P2；
通过对比对图像P2与原始图像P1进行比对，确定图像的差异值D；
判断差异值D是否超过第一预定阈值DT；
如果差异值D超过第一预定阈值DT，则判定人体存在，输出人体存在信号；
其中，所述方法还包括：如果差异值D未超过第一预定阈值DT，则判定人体不存在，先输出人体存在信号；在预定时间间隔T1后，输出人体不存在信号，并执行判断监测范围内的红外能量是否发生突变的步骤。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在判定人体存在且输出人体存在信号后，所述方法还包括：
执行在预定时间间隔T1后，采集当前单帧图像作为比对图像P2的步骤。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
如果监测范围内的红外能量未发生突变，则判定人体不存在，输出人体不存在信号，并执行判断监测范围内的红外能量是否发生突变的步骤。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过对比对图像P2与原始图像P1进行比对，确定图像的差异值D的步骤包括：
对比对图像P2与原始图像P1的像素矩阵进行比较，并取绝对值ID＝|I2-I1|，其中I2与I1分别是比对图像P2与原始图像P1的像素矩阵，ID是I2与I1做差后取绝对值得到的矩阵，I2和I1中分别包含M×N个像素，M、N为大于0的自然数；
按第二预定阈值L对矩阵ID进行二值化处理生成二值矩阵IB，其中IB中每个元素IB(j，k)满足公式：
<mrow>
<msub>
<mi>I</mi>
<mi>B</mi>
</msub>
<mrow>
<mo>(</mo>
<mi>j</mi>
<mo>,</mo>
<mi>k</mi>
<mo>)</mo>
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<mo>=</mo>
<mfenced open = "{" close = "">
<mtable>
<mtr>
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<mn>1</mn>
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<mi>I</mi>
<mi>D</mi>
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<mrow>
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<mi>j</mi>
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<mo>&GreaterEqual;</mo>
<mi>L</mi>
</mrow>
</mtd>
</mtr>
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<mn>0</mn>
</mtd>
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<mrow>
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<mi>I</mi>
<mi>D</mi>
</msub>
<mrow>
<mo>(</mo>
<mi>j</mi>
<mo>,</mo>
<mi>k</mi>
<mo>)</mo>
</mrow>
<mo><</mo>
<mi>L</mi>
</mrow>
</mtd>
</mtr>
</mtable>
</mfenced>
</mrow>
其中1≤j≤M，1≤k≤N；
利用公式D＝∑IB获取IB中值为1的元素的数量作为图像的差异值D。
5.一种基于红外触发图像比对的人体存在检测装置，其特征在于，包括红外传感器、第一判定单元、输出单元、摄像头、图像比对单元、识别单元、第二判定单元，其中：
红外传感器，用于判断监测范围内的红外能量是否发生突变；
第一判定单元，用于根据红外传感器的判断结果，在监测范围内的红外能量发生突变时，判定人体进入；
输出单元，用于在第一判定单元判定人体进入时，输出人体进入信号；
摄像头，用于在第一判定单元判定人体进入时，采集单帧图像作为原始图像P1；并在预定时间间隔T1后，采集当前单帧图像作为比对图像P2；
图像比对单元，用于通过对比对图像P2与原始图像P1进行比对，确定图像的差异值D；
识别单元，用于判断差异值D是否超过第一预定阈值DT；
第二判定单元，用于根据识别单元的判断结果，在差异值D超过第一预定阈值DT时，判定人体存在，并指示输出单元输出人体存在信号；
其中，第二判定单元还用于根据识别单元的判断结果，在差异值D未超过第一预定阈值DT时，判定人体不存在；
输出单元还用于在第二判定单元判定人体不存在时，输出人体存在信号；在预定时间间隔T1后，输出人体不存在信号，并指示红外传感器执行判断监测范围内的红外能量是否发生突变的操作。
6.根据权利要求5所述的人体存在检测装置，其特征在于，
摄像头还用于在第二判定单元判定人体存在且输出单元输出人体存在信号后，执行在预定时间间隔T1后，采集当前单帧图像作为比对图像P2的操作。
7.根据权利要求5所述的人体存在检测装置，其特征在于，
第一判定单元还用于根据红外传感器的判断结果，在监测范围内的红外能量未发生突变时，判定人体不存在；
输出单元还用于在第一判定单元判定人体不存在时，输出人体不存在信号，并指示红外传感器执行判断监测范围内的红外能量是否发生突变的操作。
8.根据权利要求5所述的人体存在检测装置，其特征在于，图像比对单元包括矩阵获取模块、二值化模块和差异值确定模块，其中：
矩阵获取模块，用于对比对图像P2与原始图像P1的像素矩阵进行比较，并取绝对值ID＝|I2-I1|，其中I2与I1分别是比对图像P2与原始图像P1的像素矩阵，ID是I2与I1做差后取绝对值得到的矩阵，I2和I1中分别包含M×N个像素，M、N为大于0的自然数；
二值化模块，用于按第二预定阈值L对矩阵ID进行二值化处理生成二值矩阵IB，其中IB中每个元素IB(j，k)满足公式：
<mrow>
<msub>
<mi>I</mi>
<mi>B</mi>
</msub>
<mrow>
<mo>(</mo>
<mi>j</mi>
<mo>,</mo>
<mi>k</mi>
<mo>)</mo>
</mrow>
<mo>=</mo>
<mfenced open = "{" close = "">
<mtable>
<mtr>
<mtd>
<mn>1</mn>
</mtd>
<mtd>
<mrow>
<msub>
<mi>I</mi>
<mi>D</mi>
</msub>
<mrow>
<mo>(</mo>
<mi>j</mi>
<mo>,</mo>
<mi>k</mi>
<mo>)</mo>
</mrow>
<mo>&GreaterEqual;</mo>
<mi>L</mi>
</mrow>
</mtd>
</mtr>
<mtr>
<mtd>
<mn>0</mn>
</mtd>
<mtd>
<mrow>
<msub>
<mi>I</mi>
<mi>D</mi>
</msub>
<mrow>
<mo>(</mo>
<mi>j</mi>
<mo>,</mo>
<mi>k</mi>
<mo>)</mo>
</mrow>
<mo><</mo>
<mi>L</mi>
</mrow>
</mtd>
</mtr>
</mtable>
</mfenced>
</mrow>
其中1≤j≤M，1≤k≤N；
差异值确定模块，用于利用公式D＝∑IB获取IB中值为1的元素的数量作为图像的差异值D。
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