CN105894761A - 具有成像设备的投射光束探测器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及具有成像设备的投射光束探测器。公开了一种安装投射光束探测器的方法，可以包括提供辐射能量源，提供反射器，以及将辐射能量光束从所述源投射到所述反射器。可以提供多像素传感器或照相机。所述光束可以从所述反射器反射回所述传感器。可以基于入射到所述照相机上的所述反射器的图像的尺寸来确定所述反射器与所述照相机之间的距离。对于预定距离，在入射强度相当于预期强度的情况下，所述灵敏度可以基于预定距离进行设置。

Description

具有成像设备的投射光束探测器

技术领域

本申请涉及投射光束烟雾探测器。更具体地，本申请涉及这样的探测器，其包括图像传感器以促进此类探测器的安装和维护。

背景技术

现有投射光束烟雾探测器可能难以安装和对准。当多次安装探测器时，技术人员认为已正确完成安装并且系统指示无故障情况。但之后，该产品的任何轻微移动将导致故障情况。这是因为探测器光束未恰当地在反射器上居中。

在安装时，或者当随后为投影光束烟雾探测器提供维护时，为了恰当地设置灵敏度，安装者往往必须知道横跨投射空间的距离。目前，安装人员必须以某种方式独立测量该距离或从建筑物的图纸读取该距离。一旦距离是已知的，就可以在单元上选择恰当的灵敏度设置。

一种已知的用来解决上面指出的问题的方法已在发表于2010年7月20日的美国专利No.7,760,359中公开，并且题名为“光束探测器距离测量”，其就此转让给受让人。‘359专利在此通过引用并入本文。在‘359专利中，测量光束在探测器的发射器和接收器之间行进的距离。可以响应于该测量结果来设定探测器的灵敏度参数。

附图说明

图1是反射器的接收到的图像的示例性尺寸的曲线图，以像素为单位，相对用于预定反射器尺寸的距离；

图2是依照本方法的系统的框图；

图3是图示出根据本方法的方面的流程图；以及

图4是图示出根据本方法的其他方面的流程图。

具体实施方式

虽然公开的实施例可以采取许多不同的形式，特定实施例于此示于附图中并且将在本文中详细描述，但应理解的是，于此本公开应被视为原理的例证，以及实践该原理的最佳模式，并且不意图将本文的权利要求局限于所图示出的特定实施例。

在本文的实施例中，投射光束探测器可以自动地测量横跨投射空间的距离，并据此设置自身。这样的探测器可以结合多像素的图像传感器，或照相机。依照本方法，通过将安装及对准期间所接收的信号水平和已知数值表进行比较，在某种程度上，可以解决光束对准问题。

一个方面，投射光束烟雾探测器可结合CMOS照相机。提供反射器，与探测器移置。通过确定反射器在照相机视场中占用的像素的数目可以确定横跨投射空间的距离。反射器具有已知的尺寸，并且随着探测器和反射器之间的距离减小，反射器的尺寸在成像设备上增加。

例如，如图1中所图示的，可在带有具有0.5兆像素的分辨率和8英寸反射器的CMOS照相机的探测器中获得距离测量中的合理分辨率。分辨率由必须改变多少距离以便在反射器的表观尺寸中引起一个像素的变化所限制。从330到300英尺的变化将会使尺寸改变一个像素。当距离减小时分辨率提高。

图2图示出了具有依照本方法的投射光束探测器的系统10的示图。系统10包括多个环境条件探测器12，12-1...12-n。多个环境条件探测器12的组件通过介质14，可能部分是有线的和/或部分无线的，都没有限制，耦合到区域监测控制单元18。多个环境条件探测器12的组件可以包括烟雾探测器、热探测器、火灾探测器、气体探测器，都没有限制。

可以安装和配置区域监测系统12、14和18，如同本领域技术人员将理解的，以便监测区域R中多个位置处的环境条件。例如，单元18可以被配置成监测区域R的火灾、烟雾或气体条件，都没有限制。

示例性的探测器12-1可以被实现为具有壳体20的投射光束烟雾探测器，其携带可编程控制器22。控制器22可以包括硬接线电路22a、一个或多个可编程处理器22b以及编码在诸如半导体、磁、或光学存储器的计算机可读介质上的可执行控制软件22c。(一个或多个)处理器22b可执行软件22c以实施如随后描述的一个或多个方法。

控制器22还被耦合到发射器驱动电路24a。驱动电路24a转而被耦合到辐射能BE的光束的源或发射器24b。例如，发射器24b可以被实现为激光器、激光二极管、或LED以便发射单色光。

反射器26与探测器12-1移置并被定位使得入射光束BE由此作为光束BR反射，并返回到壳体20。反射光束BR是入射到CMOS照相机或者成像传感器28a上的。照相机28a被耦合到接口探测器电路28b。电路28b将指示由照相机28a感测到的图像的一个或多个信号耦合到控制器22。

图3、4图示出了方法100、200的方面，其可以通过诸如图2的探测器20的探测器来实现。反射器识别可以根据方法100加以实现，如上所讨论的由于闪烁的发射器24b，当在照相机28a上检测到反射器26的图像时，可以捕获该图像，如在102处。图像可能包括指示照相机28a的视场(FOV)中的对象的一个或多个亮点。

随后如在104处，可以识别FOV中的反射器候选(candidate)。可以如在106处确定不同候选的尺寸(以在照相机28a上的像素数目表示)。如在108处，可以经由如图1中的曲线图为每个候选确定反射器26和照相机28a上的图像之间的距离，因为对于每个候选而言，反射器的尺寸连同照相机28a的图像上的像素数目是已知的。

如在110中，可以确定每个候选的平均强度。视场中每个候选的强度可以被校正以考虑到图像在照相机28a的视场中的位置，如在112处，使用预期亮度对距离的预存储表。例如，当LED或激光源照射照相机时，由于候选在FOV中的位置，预期强度可能不被接收到。

如在114处，测量的强度可以与用于反射器26和照相机28a之间的给定距离的预期值进行比较。如在116处，如果没有不匹配，如在118处，(一个或多个)有效反射器可以被识别。在不匹配的情况下，如在120处，该候选可以被拒绝。来自识别的反射器的图像可以随后用在被监测区域中的烟雾存在的检测中。

按照图4的方法200，结合具有居中反射器的对准的探测器，可以检查或者设置灵敏度。关于方法200，如在202处，反射器的图像可以被捕获。如在204处，以像素为单位的反射器的尺寸可以被确定。

如在206处，可以确定反射器和照相机28a之间的距离。优选地，如在208处，可以提供其显示。

如在210处，可以确定反射器的像素的平均强度。如在212处，测得的强度可以与用于确定的距离的预期值进行比较。在没有不匹配的地方，如在214处，探测器的灵敏度可以被设置或验证，如在216处。

有利地，如上所讨论的，照相机28a的像素的平均强度应落在对于给定距离的预期范围内。如果它们不这样，可生成或产生错误或故障指示。另外，照相机28a上的反射器26的尺寸可以进行定期检查。它应该随时间保持不变。在测试模式中，来自反射器的图像可能被部分阻止。也可以检测到偶然阻止。

可以在不同距离处针对视场内的多个反射器建立不同的灵敏度。在这方面，可以为前景内的反射器建立灵敏度，并且，可以为背景中的反射器建立不同的灵敏度。

可以基于距离设置灵敏度。在需要预定灵敏度用于预定距离的情况下，这可能是有用的。

可以采用尺寸对信号强度来证明反射器图像合格。可以随时间追踪反射器的图像以检测因建筑物沉降或其他异常现象而产生的移动。

根据前述，应当观察到，许多变化和修改可以在不偏离本发明的精神和范围的情况下实现。应该理解的是，关于本文描述的特定装置无意于任何限制或应当推测没有限制。当然，意在通过所附权利要求涵盖落在权利要求的范围内所有这样的修改。

此外，在附图中描绘的逻辑流程不要求所示的特定顺序或连续顺序以实现期望的结果。可以提供其他步骤，或者步骤可以从描述的流程中除去，并且可以为描述的实施例添加或从其删除其他组件。

Claims (10)

1.一种投射光束探测器，包括：

辐射能量光束的源；

反射器；和

控制电路，所述控制电路包括辐射能量的多像素传感器，其中来自所述传感器的图像提供了所述反射器和所述传感器之间距离的指示。

2.如权利要求1所述的探测器，其中来自所述源的所述光束被反射到所述传感器。

3.如权利要求1所述的探测器，其中选定的所述反射器和所述传感器之间的距离由来自所述反射器的所述图像覆盖所述传感器的程度来表示。

4.如权利要求3所述的探测器，其包括用于光学地观看入射到所述传感器上的图像的端口。

5.如权利要求3所述的探测器，其包括用以促进所述光束和所述反射器的对准的视觉反馈。

6.如权利要求3所述的探测器，其中所述控制电路处理传感器信号以识别所述传感器的所述视场内的反射器候选。

7.如权利要求6所述的探测器，其中所述控制电路确定所述候选中的每一个的尺寸参数。

8.如权利要求7所述的探测器，其中所述控制电路确定用于所述候选中的每一个的距离参数。

9.如权利要求8所述的探测器，其中所述控制电路建立用于所述候选的强度并针对视场中的位置校正强度。

10.如权利要求9所述的探测器，其中所述控制电路将调整后的强度与用于预定探测器距离的预期值进行比较。