CN106323475B - 实现红外阵列传感器分辨率可调的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种实现红外阵列传感器分辨率可调的方法及装置，所述红外阵列传感器包括可控形变式基板和设置在所述基板上的多个红外传感器，所述方法包括：在判定所述红外阵列传感器的检测区域内存在检测目标时，获取所述红外阵列传感器对所述检测目标所在区域的当前分辨率；比较所述当前分辨率与设定分辨率的大小；若所述当前分辨率小于所述设定分辨率，控制所述基板发生形变，缩小所述基板上的红外传感器的间距，直至所述当前分辨率不小于所述设定分辨率；在所述当前分辨率不小于所述设定分辨率时，保持所述基板不发生形变。应用本发明，提高了测量区域的检测分辨率，提高了对检测目标定位识别的准确性。

Description

实现红外阵列传感器分辨率可调的方法及装置

技术领域

本发明涉及传感器技术领域，具体地说，是涉及红外阵列传感器技术，更具体地说，是涉及实现红外阵列传感器分辨率可调的方法及装置。

背景技术

红外阵列传感器是在基板上以像素阵列形式布置多个红外传感器所形成的一种传感器。红外阵列传感器不仅可以检测静止人体及人体移动方向，还可以测量区域内的温度分布情况，进而根据人体温度与环境温度的差异识别出测量区域内人体的整体形状或局部形状，实现对人体整体轮廓、甚至人体每个部位的定位识别。在家电控制领域，基于对人体的定位识别，可以实现智能控制。例如，在空调器中设置红外阵列传感器来定位人体，根据人体位置控制空调器的送风避让人体、尤其是人体的头部，避免因受风吹引起的不适。

现有红外阵列传感器中，红外传感器所在的基板均为刚性材质，形状不可变化。因而，一旦各红外传感器在基板上固定之后，各红外传感器相对于基板的位置以及各红外传感器之间的距离不再发生变化。那么，每个红外传感器的测量区域以及整个红外阵列传感器的测量区域也将固定不变，从而造成测量区域的分辨率不可调节，所测区域内人体的部位温度检测不精确，难以准确区分人身体的具体部位，影响人体定位识别的准确性。

发明内容

本发明的目的是提供一种实现红外阵列传感器分辨率可调的方法及装置，提高测量区域的检测分辨率，提高对检测目标定位识别的准确性。

为实现上述发明目的，本发明提供的方法采用下述技术方案予以实现：

一种实现红外阵列传感器分辨率可调的方法，所述红外阵列传感器包括可控形变式基板和设置在所述基板上的多个红外传感器，所述方法包括：

在判定所述红外阵列传感器的检测区域内存在检测目标时，获取所述红外阵列传感器对所述检测目标所在区域的当前分辨率；

比较所述当前分辨率与设定分辨率的大小；

若所述当前分辨率小于所述设定分辨率，控制所述基板发生形变，缩小所述基板上的红外传感器的间距，直至所述当前分辨率不小于所述设定分辨率；

在所述当前分辨率不小于所述设定分辨率时，保持所述基板不发生形变；

所述分辨率为检测到检测目标的红外传感器的数量与所述红外阵列传感器中所有红外传感器数量的对应关系。

优选的，所述检测到检测目标的红外传感器的数量与所述红外阵列传感器中所有红外传感器数量的对应关系为两者的比值关系。

如上所述的方法，所述设定分辨率为所述红外阵列传感器的最大分辨率；若所述当前分辨率小于所述设定分辨率，控制所述基板发生形变，缩小所述基板上的红外传感器的间距，直至所述当前分辨率不小于所述设定分辨率，具体为：若所述当前分辨率小于所述最大分辨率，控制所述基板发生形变，缩小所述基板上的红外传感器的间距，直至所述当前分辨率等于所述最大分辨率。

如上所述的方法，所述判定所述红外阵列传感器的检测区域内存在检测目标，具体为：所述红外阵列传感器中存在至少一个红外传感器输出与检测目标相对应的检测信号。

如上所述的方法，所述基板为挤压可控形变式、光致可控形变式、磁致可控形变式中的任意一种。

为实现前述发明目的，本发明提供的装置采用下述技术方案来实现：

一种实现红外阵列传感器分辨率可调的装置，所述红外阵列传感器包括可控形变式基板和设置在所述基板上的多个红外传感器，所述装置包括：

检测目标判定单元，用于判定所述红外阵列传感器的检测区域内是否存在检测目标；

当前分辨率获取单元，用于在所述检测目标判定单元判定所述红外阵列传感器的检测区域内存在检测目标时，获取所述红外阵列传感器对所述检测目标所在区域的当前分辨率；

分辨率比较单元，用于比较所述当前分辨率与设定分辨率的大小；

基板形变控制单元，用于在所述当前分辨率小于所述设定分辨率时控制所述基板发生形变，缩小所述基板上的红外传感器的间距，直至所述当前分辨率不小于所述设定分辨率，而在所述当前分辨率不小于所述设定分辨率时，保持所述基板不发生形变；

所述分辨率为检测到检测目标的红外传感器的数量与所述红外阵列传感器中所有红外传感器数量的对应关系。

优选的，所述检测到检测目标的红外传感器的数量与所述红外阵列传感器中所有红外传感器数量的对应关系为两者的比值关系。

如上所述的装置，所述设定分辨率为所述红外阵列传感器的最大分辨率，所述基板形变控制单元用于在所述当前分辨率小于所述最大分辨率时控制所述基板发生形变，缩小所述基板上的红外传感器的间距，直至所述当前分辨率等于所述最大分辨率。

如上所述的装置，在所述红外阵列传感器中存在至少一个红外传感器输出与检测目标相对应的检测信号时，所述检测目标判定单元判定所述红外阵列传感器的检测区域内存在检测目标。

如上所述的装置，所述基板为挤压可控形变式、光致可控形变式、磁致可控形变式中的任意一种。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是：

本发明的红外阵列传感器采用可控形变式基板，在对检测目标所在区域的检测分辨率小于设定分辨率时，控制基板发送形变，缩小基板上的红外传感器的间距，通过红外传感器间距离的减小增加能够检测到检测目标的红外传感器的数量，进而提高红外阵列传感器对测量区域的分辨率，能够准确区分检测目标的局部形状，提高对检测目标定位识别的准确性。

结合附图阅读本发明的具体实施方式后，本发明的其他特点和优点将变得更加清楚。

附图说明

图1是本发明实现红外阵列传感器分辨率可调的方法一个实施例的流程图；

图2是图1的原理示意图；

图3是本发明实现红外阵列传感器分辨率可调的装置一个实施例的结构框图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明的技术方案作进一步详细的说明。

请参见图1和图2示出的本发明的一个实施例，其中，图1为本发明实现红外阵列传感器分辨率可调的方法一个实施例的流程图，图2为该实施例的原理示意图。

结合图1和图2所示意，在该实施例中，红外阵列传感器包括有基板35和设置在基板35上的多个红外传感器。其中，基板35为可控形变式基板，能够在外力的控制下发生形变。基板35优选为挤压可控形变式（通过挤压力控制形变、并根据挤压力的大小产生不同的形变）、光致可控形变式（通过光信号控制形变、并根据光信号强度的不同产生不同的形变）、磁致可控形变式（通过磁信号控制形变、并根据磁信号强度的不同产生不同的形变）中的任意一种，但并不局限于这些类型，可以是现有技术中所有能够实现可控形变的结构。基板35上的红外传感器以像素阵列形式布设，形成红外阵列传感器。例如，布设64个红外传感器，形成8*8的阵列传感器。每个红外传感器均具有一个检测区域，能够检测该检测区域内的温度分布情况。所有红外传感器形成的检测区域构成红外阵列传感器的检测区域。

基于上述红外阵列传感器的结构，如图1的流程图所示意，该实施例实现红外阵列传感器分辨率可调的方法包括如下步骤：

步骤11：判定检测区域存在检测目标，获取检测目标所在区域的当前分辨率。

通过分析红外阵列传感器的检测信号，能够判断出红外阵列传感器所对应的检测区域内是否存在检测目标。作为一种优选的实施方式，当红外阵列传感器中存在至少一个红外传感器输出与检测目标相对应的检测信号时，判定红外阵列传感器所对应的检测区域内存储检测目标。譬如，检测目标为人体目标，在某个或某些红外传感器输出37℃左右的温度检测信号时，表示检测区域内存在人体目标。此时，判定整个红外阵列传感器的检测区域内存在检测目标。反之，如果红外阵列传感器中的所有红外传感器均未输出与检测目标对应的检测信号，判定红外阵列传感器的检测区域不存在检测目标。如果检测区域不存在检测目标，继续检测，直至存在检测目标，再执行后续处理。

在判定红外阵列传感器的检测区域存在检测目标时，获取检测目标所在区域的当前分辨率，记为f。其中，分辨率采用如下的定义：红外阵列传感器中能够检测到检测目标的红外传感器的数量与红外阵列传感器中所有红外传感器数量的对应关系。优选的，对应关系为比值关系，是指检测到检测目标的红外传感器的数量与所有红外传感器数量的比值关系。其中，检测到检测目标的红外传感器的数量可以根据输出检测目标对应的检测信号的数量来统计。例如，对于8*8的阵列传感器，共有64个红外传感器。如果有40个红外传感器输出了与检测目标对应的检测信号，则检测目标的当前分辨率f=40/64。

步骤12：判断步骤11获取的当前分辨率是否小于设定分辨率。若是，执行14；否则，执行步骤13。

步骤11获取到红外阵列传感器对检测目标所在区域的当前分辨率f之后，比较该当前分辨率f与设定分辨率F的大小。其中，设定分辨率是一个预先设定并存储的分辨率值，可以是传感器出厂时由厂家预先设定的，也可以是用户根据识别精度要求修改后的一个设定值。

步骤13：如果步骤12判定当前分辨率不小于设定分辨率，表示红外阵列传感器的检测分辨率满足分辨率需求，则保持基板不发生形变，不改变红外阵列传感器的分辨率。然后，执行后续与红外阵列检测相关的处理过程。相关处理过程可以是现有技术中所有与红外阵列检测结果相关的家电智能控制过程。

步骤14：如果步骤12判定当前分辨率小于设定分辨率，表明当前对检测目标的检测分辨率不能满足分辨率要求，则要调整红外阵列传感器的检测分辨率。具体而言，控制基板发生形变，缩小基板上的红外传感器的间距，直至当前分辨率不小于设定分辨率。

在当前分辨率小于设定分辨率时，借助于基板的可控形变性，控制基板发生形变。例如，对于采用挤压可控形变式的基板35，挤压基板35，使其发生收缩。参见图2的原理示意图所示，在基板35挤压前，基板35上的三个红外传感器的位置分别为A、B、C。此时，只有位置A处的红外传感器及位置B处的红外传感器能够检测到检测目标M。假设挤压前的分辨率为56/64，也即，对于8*8的阵列传感器，与位置C处于同一列的8个红外传感器均不能检测到检测目标M。在挤压基板35发生L距离的形变之后，位置A处的红外传感器移动到位置A1，位置B处的红外传感器移动到位置B1，位置C处的红外传感移动到位置C1，三个红外传感器之间的间距变小。此时，位于位置A1、位置B1及位置C1处的三个红外传感器均能够检测到检测目标M。挤压后的分辨率变为64/64，也即红外阵列传感器中的所有红外传感器均能够检测到检测目标M。通过上述控制，提高了检测目标M的检测分辨率，也即红外阵列传感器能够检测到检测目标M的点变多，因而提高了对检测目标M的检测精度。对于人体的定位识别，检测精度提高，能够更加准确地定位识别出人身体的具体部位，进而提高了根据定位的人体具体部位实现家电智能控制的准确性。

在对基板控制的过程中，继续获取当前的分辨率，并与设定分辨率作比较，直至当前分辨率不小于设定分辨率后停止对基板的控制，保持基板当前形变状态。

在该实施例中，作为优选实施方式，设定分辨率为红外阵列传感器的最大分辨率，也即所有红外传感器均能够检测到检测目标，如上面的原理所述。此情况下，控制基板发生形变，缩小基板上的红外传感器的间距，直至当前分辨率等于该最大分辨率。

但是，并不局限于此，设定分辨率也可以是根据实际检测精度所确定的一个小于最大分辨率的合适分辨率。

请参见图3，该图示出了本发明实现红外阵列传感器分辨率可调的装置一个实施例的结构框图。

如图3所示，在该实施例中，红外阵列传感器包括有基板35和设置在基板35上的多个红外传感器36。与图1和图2方法实施例所描述，基板35为可控形变式基板，能够在外力的控制下发生形变。基板35优选为挤压可控形变式、光致可控形变式、磁致可控形变式中的任意一种。但并不局限于这些类型，可以是现有技术中所有能够实现可控形变的结构。基板35上的红外传感器36以像素阵列形式布设，形成红外阵列传感器。实现红外阵列传感器分辨率可调的装置所包括的结构、每个结构的功能及相互之间的联系如下：

包括：

检测目标判定单元31，用于判定红外阵列传感器的检测区域内是否存在检测目标。具体来说，可采用图1和图2方法实施例的判断手段，在红外阵列传感器中存在至少一个红外传感器输出与检测目标相对应的检测信号时，检测目标判定单元31判定红外阵列传感器的检测区域内存在检测目标。

当前分辨率获取单元32，用于在检测目标判定单元31判定红外阵列传感器的检测区域内存在检测目标时，获取红外阵列传感器对检测目标所在区域的当前分辨率。其中，分辨率为检测到检测目标的红外传感器的数量与红外阵列传感器中所有红外传感器数量的对应关系。优先的，对应关系为检测到检测目标的红外传感器的数量与红外阵列传感器中所有红外传感器数量的比值关系。

分辨率比较单元33，用于比较当前分辨率获取单元32所获取的当前分辨率与设定分辨率的大小。其中，设定分辨率是一个预先设定并存储的分辨率值，可以是传感器出厂时由厂家预先设定的，也可以是用户根据识别精度要求修改后的一个设定值。优选的，设定分辨率为红外阵列传感器的最大分辨率，也即红外阵列传感器中所有红外传感器均能检测到检测目标时所对应的分辨率。

基板形变控制单元34，用于在当前分辨率小于设定分辨率时控制基板35发生形变，缩小基板35上的红外传感器的间距，直至当前分辨率不小于设定分辨率；而在当前分辨率不小于设定分辨率时，保持基板35不发生形变。

该实施例各结构单元运行相应的软件程序，按照图1及图2方法实施例加载的方法工作，实现对红外阵列传感器分辨率的调整，，提高对检测目标定位识别的准确性。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其进行限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的普通技术人员来说，依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明所要求保护的技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种实现红外阵列传感器分辨率可调的方法，所述红外阵列传感器包括基板和设置在所述基板上的多个红外传感器，其特征在于，所述基板为可控形变式基板，所述方法包括：

在判定所述红外阵列传感器的检测区域内存在检测目标时，获取所述红外阵列传感器对所述检测目标所在区域的当前分辨率；

比较所述当前分辨率与设定分辨率的大小；

若所述当前分辨率小于所述设定分辨率，控制所述基板发生形变，缩小所述基板上的红外传感器的间距，直至所述当前分辨率不小于所述设定分辨率；

在所述当前分辨率不小于所述设定分辨率时，保持所述基板不发生形变；

所述分辨率为检测到检测目标的红外传感器的数量与所述红外阵列传感器中所有红外传感器数量的对应关系。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述检测到检测目标的红外传感器的数量与所述红外阵列传感器中所有红外传感器数量的对应关系为两者的比值关系。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述设定分辨率为所述红外阵列传感器的最大分辨率；若所述当前分辨率小于所述设定分辨率，控制所述基板发生形变，缩小所述基板上的红外传感器的间距，直至所述当前分辨率不小于所述设定分辨率，具体为：若所述当前分辨率小于所述最大分辨率，控制所述基板发生形变，缩小所述基板上的红外传感器的间距，直至所述当前分辨率等于所述最大分辨率。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述判定所述红外阵列传感器的检测区域内存在检测目标，具体为：所述红外阵列传感器中存在至少一个红外传感器输出与检测目标相对应的检测信号。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，所述基板为挤压可控形变式、光致可控形变式、磁致可控形变式中的任意一种。

6.一种实现红外阵列传感器分辨率可调的装置，所述红外阵列传感器包括基板和设置在所述基板上的多个红外传感器，其特征在于，所述基板为可控形变式基板，所述装置包括：

检测目标判定单元，用于判定所述红外阵列传感器的检测区域内是否存在检测目标；

当前分辨率获取单元，用于在所述检测目标判定单元判定所述红外阵列传感器的检测区域内存在检测目标时，获取所述红外阵列传感器对所述检测目标所在区域的当前分辨率；

分辨率比较单元，用于比较所述当前分辨率与设定分辨率的大小；

基板形变控制单元，用于在所述当前分辨率小于所述设定分辨率时控制所述基板发生形变，缩小所述基板上的红外传感器的间距，直至所述当前分辨率不小于所述设定分辨率，而在所述当前分辨率不小于所述设定分辨率时，保持所述基板不发生形变；

所述分辨率为检测到检测目标的红外传感器的数量与所述红外阵列传感器中所有红外传感器数量的对应关系。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述检测到检测目标的红外传感器的数量与所述红外阵列传感器中所有红外传感器数量的对应关系为两者的比值关系。

8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述设定分辨率为所述红外阵列传感器的最大分辨率，所述基板形变控制单元用于在所述当前分辨率小于所述最大分辨率时控制所述基板发生形变，缩小所述基板上的红外传感器的间距，直至所述当前分辨率等于所述最大分辨率。

9.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，在所述红外阵列传感器中存在至少一个红外传感器输出与检测目标相对应的检测信号时，所述检测目标判定单元判定所述红外阵列传感器的检测区域内存在检测目标。

10.根据权利要求6至9中任一项所述的装置，其特征在于，所述基板为挤压可控形变式、光致可控形变式、磁致可控形变式中的任意一种。