CN110225254A

CN110225254A - 一种红外相机数据采集方法及装置

Info

Publication number: CN110225254A
Application number: CN201910536129.7A
Authority: CN
Inventors: 陈鹏; 侯蓉; 张志和; 王晨阳; 胡绍湘; 廖志武
Original assignee: CHENGDU RESEARCH BASE OF GIANT PANDA BREEDING
Current assignee: CHENGDU RESEARCH BASE OF GIANT PANDA BREEDING
Priority date: 2019-06-20
Filing date: 2019-06-20
Publication date: 2019-09-10
Anticipated expiration: 2039-06-20
Also published as: CN110225254B

Abstract

本发明公开了一种红外相机数据采集方法及装置，涉及红外相机数据采集技术领域，包括：红外相机，无线控制模块，可控开关模块，数据采集模块；所述无线控制模块、可控开关模块和数据采集模块依次相连，所述可控开关模块与数据采集模块均与红外相机相连。本发明设置有无线控制模块、可控开关模块和数据采集模块，通过无线控制模块向可控开关模块发出控制指令，使可控开关模块控制数据采集模块的开关状态与红外相机的工作状态，实现对于野生动物及其生存环境相关信息的实时采集，无需人工操作，简单方便、安全性高、成本低、时效性强。

Description

一种红外相机数据采集方法及装置

技术领域

本发明涉及红外相机数据采集技术领域，具体涉及一种红外相机数据采集方法及装置。

背景技术

随着国民经济的发展，人们日渐关注生态文明建设。野生动物具有不可替代的社会价值、科研价值、美学价值，需要对其加以科学的保护；与此同时，生态形势依旧严峻，野生动物的生存仍然面临着栖息地退化、盗猎以及自然灾害的威胁。通过红外相机采集野生动物及其栖息的野外环境信息，有利于掌握野生动物的生存现状，估算种群大小，威慑和防范盗猎活动，评估其生存的环境。

现有的数据采集方式主要是通过人工上山回收红外相机。该采集数据的方式存在安全隐患，山区作业风险较大，可能造成人员伤亡；同时人工成本上涨趋势明显，采用此方法代价高昂，取代人工回收，可以显著降低成本，规避野外作业造成人员伤亡的安全隐患。另一方面，人工采集数据的方式有着明显的滞后性，在过长的采集间隔时间中容易由于存储过多数据而出现存储空间不足或数据丢失的问题。因此，设计一种能够通过无线RF(射频)技术控制数据采集模块和红外相机的工作状态，并且能够将红外相机采集到的照片和视频等数据采集到数据采集模块，以便后续通过局域网或互联网上传到远端的数据存储设备，以实现对于野生动物实时信息采集。该数据采集装置及数据采集方法对本领域人员来说很有现实意义。

发明内容

本发明的目的在于：为了解决现有技术对野生动物及其栖息的野外环境信息进行数据采集而导致的风险大、安全系数低、成本高、时效性差的问题，本发明提供了一种红外相机数据采集方法及装置。

本发明采用的技术方案如下：

一种红外相机数据采集方法，包括以下步骤：

无线控制模块收到上位设备发送的控制信息并进行解析，判断该信息是否符合规则；其中，无线控制模块包括射频模块、MCU，MCU用于控制所述射频模块收发数据，射频模块用于向所述可控开关模块发出控制指令，用于向上位设备收发数据；

若否，则结束进程；若是，则向可控开关模块发送指令接通数据采集模块电源以打开数据采集模块，并检查红外相机所处的工作状态；

若红外相机处于关机模式或者工作模式，则MCU向可控开关模块发送控制指令，将红外相机切换到测试模式并向数据采集模块发送准备采集的指令；若已处在测试模式，则直接向数据采集模块发送准备采集的指令；

红外相机采集视频或图像数据，数据采集模块采集红外相机相应的数据信息并发送至所述数据采集模块暂时保存，采集完成后所述可控开关模块控制红外相机的工作状态切换回工作模式，其中，工作模式为通过外界红外信号触发，拍摄野生动物的图像或视频数据，进而根据控制指令内容判断采集数据的存储方式，作出以下操作；

若控制指令要求将数据保存到本地，则将数据从控制模块的外存转移到存储卡中；

若控制指令要求将数据通过局域网共享，则将数据转移到设置好的共享文件夹中，局域网中获得授权的设备可以读取该文件夹的文件；

若控制指令要求将数据保存到互联网上的某个地址进行保存，则将数据上传到该服务器；

上述操作完成后，向MCU发送完成指令，MCU控制可控开关模块切断数据采集模块电源，结束进程。

优选地，所述红外相机的工作状态分为三种，包括：

工作模式，通过外界红外信号触发，拍摄野生动物的图像或视频数据；

测试模式，用于与所述数据采集模块进行数据传输，所述数据采集模块访问所述红外相机的SD卡，复制SD卡上数据至所述数据采集模块的存储卡上，复制完毕后删除SD卡上已复制内容；

关机模式，在红外相机电量低或出现故障需要更换或维修时使用；

所述红外相机工作状态的切换通过三档拨动开关控制，所述三档开关的引脚分别与所述可控开关模块的两个触点相连；

红外相机测试模式的相应触点断开，工作模式相应触点闭合，则红外相机处于工作模式；反之，则红外相机处于测试模式；若两个触点均断开，则红外相机处于关机模式。

优选地，所述红外相机工作状态的切换还可通过手动拨动开关进行控制。

一种红外相机数据采集装置，包括：

红外相机，无线控制模块，可控开关模块，数据采集模块；

所述无线控制模块、可控开关模块和数据采集模块依次相连，所述可控开关模块与数据采集模块均与红外相机相连；

所述无线控制模块，包括射频模块、MCU；MCU用于控制所述射频模块收发数据，射频模块用于向所述可控开关模块发出控制指令，用于向上位设备收发数据；

所述可控开关模块，用于接收来自所述无线控制模块的指令，改变所述数据采集模块的开关状态与所述红外相机的工作状态；

所述数据采集模块，包括有线或无线网络接口，用于采集所述红外相机的图像或视频数据，将数据通过局域网或互联网上传到采集设备或服务器。

优选地，所述红外相机的工作状态分为三种，包括：

关机模式，在红外相机电量低或出现故障需要更换或维修时使用。

优选地，所述无线控制模块预留有多个串口，可外接设备，进行功能扩展。

优选地，还包括电源模块，用于对所述无线控制模块、可控开关模块和数据采集模块进行供电。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1、本发明中，设置了无线控制模块、可控开关模块和数据采集模块，通过无线控制模块向可控开关模块发送指令，进而改变数据采集模块的开关状态与切换红外相机的工作状态，整个过程无需人工操作，安全高效，成本较低，简单方便，实用性强。

2、本发明中采用的数据采集模块可与局域网或互联网相连，具备采集到的信息自动上传至接收端或服务器端的硬件条件，在接入互联网的情况下能够实现对于野生动物信息的实时采集，以便相关人员对野生动物及其生存环境进行观察评估，实施保护，时效性高。

3、本发明中红外相机的三种工作状态，既可以通过可控开关模块控制切换，也可以通过人工拨动开关进行切换，在装置出现故障时，使得红外相机能够继续工作并将采集的图像或视频数据存储在SD卡上，根据实际需要人工收取SD卡或故障排除后通过网络传输相关数据，灵活方便。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本发明数据采集方法的流程图；

图2为本发明的原理框图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明，即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。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的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。

需要说明的是，术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。

实施例1

本发明较佳实施例提供的一种红外相机数据采集方法。

如图1所示，所述数据采集方法包括以下步骤：

S1：无线控制模块收到上位设备发送的控制信息并进行解析，判断该信息是否符合规则；其中，无线控制模块包括射频模块、MCU，MCU用于控制所述射频模块收发数据，射频模块用于向所述可控开关模块发出控制指令，用于向上位设备收发数据。具体地判断过程如下：控制信息的头部特定位数包含有目标无线控制模块的编号，无线控制模块解析头部判断命令指向的是否为本模块，控制信息正文包括数据存储方式、回收设备的地址等进行数据采集与传输中所需要的信息，尾部为校验位，只有确定命令指向该射频模块，同时校验信息准确无误，才视作控制信号符合规则。

若否，则结束进程；若是，则跳转至S2；

S2：向可控开关模块发送指令接通数据采集模块电源以打开数据采集模块，并检查红外相机所处的工作状态；

若红外相机处于关机模式或者工作模式，则跳转至S3；

若红外相机已处在测试模式，则跳转至S4；

S3：MCU向可控开关模块发送控制指令，将红外相机切换到测试模式并向数据采集模块发送准备采集的指令，跳转至S5；

S4：直接向数据采集模块发送准备采集的指令，跳转至S5；

S5：红外相机采集视频或图像数据，根据接收到的控制指令，执行相应的保存操作：

若采取保存到本地模式，则跳转至S6；

若采取通过局域网共享的模式，则跳转至S7；

若采取通过互联网上传的模式，则跳转至S8；

S6：将数据保存到存储卡，记录该数据文件的修改时间、大小、相机编号等基本信息，跳转至S9；

S7：将数据保存到预先设置好的共享文件夹中，记录该文件的基本信息，跳转至S10；

S8：将数据和数据文件信息上传到某特定互联网地址的服务器，全部上传完成后，跳转至S9；

S9：向无线控制模块的MCU发送完成指令，MCU控制可控开关模块切断数据采集模块电源以关闭数据采集模块，结束进程。

S10：向无线控制模块的MCU发送延迟关闭指令，数据采集模块在延时结束前将共享文件夹中未上传的数据转移到存储卡，MCU在延迟预设时间后控制可控开关模块切断数据采集模块的电源以关闭数据采集模块，结束进程。

所述红外相机的工作状态分为三种，包括：

所述红外相机工作状态的切换还可通过手动拨动开关进行控制。

所述数据采集模块的存储卡可以通过手动拔取以回收卡中数据。

所述共享文件夹具有固定的存储路径，允许通过其他局域网内其他设备进行访问，并允许获得授权的特定设备对其执行读写操作。

本发明中所采用的数据采集简单高效，采集后的数据根据需求可以以不同方式回收，以充分利用不同的网络资源，节约人力物力，提高数据时效性。

一种红外相机数据采集装置，如图2所示，包括：

红外相机，无线控制模块，可控开关模块，数据采集模块；

所述无线控制模块，包括射频模块、MCU；MCU用于控制所述射频模块收发数据，射频模块用于向所述可控开关模块发出控制指令，用于向上位设备收发数据。射频模块可用于收发无线射频信号，并具有MCU，可分析接收到的无线信号内容；射频模块具有串口，可与数据采集模块进行通信，传输状态信息等规模较小的数据；还具有另一个串口，可向开关模块发送控制信号，控制数据采集模块的开关，也可控制红外相机的状态，此外，预留数个串口可用于外接传感器等，以便于扩展功能。

所述可控开关模块，用于接收来自所述无线控制模块的指令，改变所述数据采集模块的开关状态与所述红外相机的工作状态。具有多个可控触点，其中至少两个触点用于控制红外相机，分别连接或断开红外相机三档拨动开关的工作模式(拍摄模式)或测试模式对应的引脚，公共端与拨动开关的公共引脚相连，而关闭模式对应的引脚可以悬空。在接收到特定命令后，可将红外相机三档拨动开关测试模式触点断开，工作模式触点闭合，则红外相机处于拍摄模式，反之则为测试模式，如果两者都断开，则为关闭模式。

所述数据采集模块，包括有线或无线网络接口，用于采集所述红外相机的图像或视频数据，将数据通过局域网或互联网上传到采集设备或服务器。用于采集红外相机的数据，基于Linux系统，可自启动并运行采集程序，可通过USB与红外相机连接，驱动红外相机并可从中拷贝数据，具备大容量存储卡保存这些数据，同时，可通过WIFI、有线或LTE方式连接到局域网或互联网，将红外相机的数据上传到接收设备或者互联网上的服务器，串口可以控制可控开关模块，改变红外相机状态，可通过串口与无线控制模块通信，借助无线控制模块发送设备状态信息。由于本发明是在野外使用的，在没有互联网的情况下，可以通过无人机等移动平台成临时组建局域网将数据回收保存。数据采集模块可与局域网或互联网相连，将采集到的信息自动上传至接收端或服务器端，能够实现对于野生动物实时信息的采集，以便相关人员对野生动物及其生存环境进行观察评估，实施保护，时效性高。

所述红外相机的工作状态分为三种，包括：

工作模式，通过外界红外信号触发，拍摄野生动物的图像或视频数据将其保存到SD卡中，可通过可控开关模块自动控制，或通过拨动开关手动控制，具备电池独立供电，用于采集野生动物的图像和音频信息。

测试模式，用于与所述数据采集模块进行数据传输，所述数据采集模块访问所述红外相机的SD卡，复制SD卡上数据至所述数据采集模块的存储卡上，其中包含红外相机拍摄的图片和视频数据，复制完毕后删除SD卡上已复制内容；数据采集模块读取红外相机的电量和容量信息，发送到无线控制模块上并保存。

工作模式、测试模式和关机模式分别通过三档拨动开关控制，改装后在拨动开关切换至关闭模式下可通过可控开关模块三个触点分别与拨动开关三个挡位对应的引脚相连，代替拨动开关进行控制，同时保留开关使之可在继电器默认状态下通过手动控制，此外可控开关模块的多个触点不能同时闭合，因此控制命令的先后顺序必须先断开一个触点再闭合另一个，如果所有触点同时断开，则会令红外相机处于关机模式。本发明中红外相机的三种工作状态，既可以通过可控开关模块控制切换，也可以通过人工拨动开关进行切换，在装置出现故障时，使得红外相机能够继续工作并将采集的图像或视频数据存储在SD卡上，根据实际需要人工收取SD卡或故障排除后通过网络传输相关数据，灵活方便。

所述无线控制模块预留有多个串口，可外接设备，进行功能扩展。

还包括电源模块，用于对所述无线控制模块、可控开关模块和数据采集模块进行供电。根据所处环境可以选择直接使用适配器从电网取电，或者采用电池和适配器供电，能维持小电流持续供电，采用电池和适配器时，预留有充电接口，便于后期加装风、光供电系统。

本发明中设置了无线控制模块、可控开关模块和数据采集模块，通过无线控制模块向可控开关模块发送指令，进而改变数据采集模块的开关状态与切换红外相机的工作状态，整个过程无需人工操作，安全高效，成本较低，简单方便，实用性强。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种红外相机数据采集方法，其特征在于，包括以下步骤：

红外相机采集视频或图像数据，数据采集模块采集红外相机相应的数据信息并发送至所述数据采集模块暂时保存，采集完成后所述可控开关模块控制红外相机的工作状态切换回工作模式，其中，工作模式通过外界红外信号触发，拍摄野生动物的图像或视频数据，进而根据控制指令内容判断采集数据的存储方式，作出以下操作：

2.根据根据权利要求1所述的一种红外相机数据采集方法，其特征在于：所述红外相机的工作状态分为三种，包括：

3.根据根据权利要求2所述的一种红外相机数据采集和传输方法，其特征在于：所述红外相机工作状态的切换还可通过手动拨动开关进行控制。

4.一种红外相机数据采集装置，其特征在于，包括：

红外相机，无线控制模块，可控开关模块，数据采集模块；

所述可控开关模块，用于接收来自所述无线控制模块的指令，改变所述数据采集模块的开关状态与所述红外相机的工作状态，以及控制数据采集模块的开关状态；

5.根据根据权利要求4所述的一种红外相机数据采集装置，其特征在于：所述红外相机的工作状态分为三种，包括：

6.根据根据权利要求4所述的一种红外相机数据采集装置，其特征在于：所述无线控制模块预留有多个串口，可外接设备，进行功能扩展。

7.根据根据权利要求4所述的一种红外相机数据采集装置，其特征在于：还包括电源模块，用于对所述无线控制模块、可控开关模块和数据采集模块进行供电。