CN110233997A - 一种激光发生智能打防一体化装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种激光发生智能打防一体化装置，包括主控模块、图像处理模块、通信模块、广角摄像机、热成像摄像机、变倍机芯与激光发生模块；所述图像处理模块、通信模块、变倍机芯、激光发生模块分别与主控模块相连；所述广角摄像机、热成像摄像机通过图像处理模块与主控模块相连。本发明能够分析视频内容，获取更为有价值的视频和图像片段；实时监测实时打击以及多种强度的目标打击，增强了防护功能；带云台广角摄像机与热成像摄像机实现目标追踪，克服恶劣环境影响，减少盲区；能够锁定监控目标进行追踪，增强目标打击的清晰度与准确度；能够根据监测区域特征值设立警戒区，实现不同区域的不同强度目标打击防护。

Description

一种激光发生智能打防一体化装置

技术领域

本发明涉及监控、图像处理技术领域，尤其涉及一种激光发生智能打防一体化装置。

背景技术

据统计95％的案件都发生于夜间，晚上的安防措施显得尤为重要，目前市面上的星光级摄像机虽然能在很低照度的环境里面看清目标，但是在大雾大雨天气，或是茂密的树林、大的广告牌等的遮掩，不容易发现目标，所以采用可见光广角摄像机和热成像摄像机是非常必要的。在安全形势严峻的区域或是对安保要求比较高的区域，如边防、危害品库房、金库、港口、矿山等，安防系统多是被动监控并记录，然后事后取证，抑或是发出报警，提醒安保人员，这个过程对于恶性作案的时间来说过长，在紧急情况下制止或是中断违法犯罪的实施也是非常必要的。

现有技术跟踪目标受到光照、天气、遮挡、监控范围等因素导致目标匹配具有不确定性，以及摄像机自身的安全性也不能得到保证，包括摄像机的破坏，另外无法实时中断监控范围的违法犯罪的行为。

现在多数摄像头只能记录或是发出告警信息，不能有效的中断不安全行为；目前的打击方式的打击距离和打击程度不好控制，容易造成打击过度和打击无效；多摄像头拼接使得不能对目标进行拉近，无法获取更多的像素特征；后端服务器负载受到前端摄像头路数的直接影响，不能方便的扩展和延伸；夜间受光照，阴影的影响，特征值不明显，导致无法建立坐标系进行准确跟踪；普通摄像机不能透雾、树林等，监测能力有限。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种激光发生智能打防一体化装置，包括主控模块、图像处理模块、通信模块、广角摄像机、热成像摄像机、变倍机芯与激光发生模块；所述图像处理模块、通信模块、变倍机芯、激光发生模块分别与主控模块相连；所述广角摄像机、热成像摄像机通过图像处理模块与主控模块相连。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

实现可见光摄像机和热成像摄像机两个摄像机同时追踪监控目标；通过调节激光能量等级实现多种强度的目标打击以及打击点位置修正、打击点锁定。

本发明的有益效果在于：

(1)本发明能够分析视频内容，获取更为有价值的视频和图像片段；

(2)可以实时监测，实现实时打击以及多种强度的目标打击，增强了防护功能；

(3)带云台广角摄像机与热成像摄像机实现目标追踪，克服恶劣环境影响，减少盲区；

(4)能够锁定监控目标进行追踪，增强目标打击的清晰度与准确度；

(5)能够根据监测区域特征值设立警戒区，实现不同区域的不同强度目标打击防护。

附图说明

图1是本发明系统图；

图2是本发明实施例原理图；

图3是主控模块的原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明：

如附图1所示，本发明一种激光发生智能打防一体化装置包括主控模块、图像处理模块、通信模块、广角摄像机、热成像摄像机、变倍机芯与激光发生模块；所述图像处理模块、通信模块、广角摄像机、热成像摄像机、变倍机芯、激光发生模块分别与主控模块相连。

如附图2所示，本实施例一种激光发生智能打防一体化装置包括主控板、枪机与球机。

所述主控板设置有图像处理模块、主控模块与通信模块；所述图像处理模块、通信模块均与主控模块相连。通信模块采用4G模块。

枪机包括广角摄像机与用于驱动广角摄像机转动的摄像机云台；摄像机枪机云台设置有旋转调节电机。

球机设置有与主控模块相连的一体化变倍机芯、高速云台、激光测距模块与陀螺仪，实现目标追踪、图像放大以及对跟踪目标的直线距离测量。

主控模块包括主控制器、温度传感器TMP175、存储器AT24C256、RS485转换芯片、光耦开关与电机位置传感器；所述温度传感器TMP175、存储器AT24C256、RS485转换芯片、光耦开关、电机位置传感器分别与主控制器相连。能够实现一体化球机内温度检测、图像数据存储与电机位置检测。

主控模块分别通过垂直电机驱动芯片、水平电机驱动芯片与旋转调节电机相连，用于驱动枪机头与球机云台转动。

主控模块还包括用于实现步进电机的驱动的步进电机驱动芯片、用于球机坐标系的建立的光耦位置检测模块、定位模块与异步通信串口。异步通信串口包括：主控制器通信串口，通过RS485转换芯片与主控制器通信连接；摄像机通信串口,采用UART接口与摄像机通信。

图像处理模块包括人脸识别模块与图像处理器；所述人脸识别模块、图像处理器、主控模块依次相连。

该装置包括手动模式与自动模式两种。手动模式：用户调整枪机或球机的位置，在远程界面上通过网络向主控板发出调整命令，主控板通过RS485通信模块向枪机或球机云台控制板发出上下或左右步进的步数，云台板上的单片机通过uart向枪机或球机发出变倍、调焦、光圈等命令；通过IO写入步进电机的参数，最终达到理想的位置。自动模式：主控板计算图像的特征值矩阵之后，一一巡检其特征点，主控板计算像素位置并根据像素位置结果，自动向球机云台板发出上下或左右、步数等控制信息，到达位置后主控板的图像处理模块会再次计算图像的特征值，然后再发出控制云台板的指令，重复上述过程，最后达到理想的位置。

本方案中球机具有两种运动模式，坐标模式和速度模式。坐标模式用于精确的位置控制，速度模式用于平滑的跟踪拍摄，两种模式的结合形成了高速跟踪球机在多目标跟踪系统中的优秀性能。

坐标模式：球机上电后通过位置传感器进行机械零点的查找，据此进行坐标系的建立，之后根据预设的坐标系参数，自动更新电机在水平、垂直的每个步进位置(坐标)，从而实现对球机任意位置的开环控制。

此外，该装置还可以实现自动定期的枪机位置检测与修正，同时能够实现远程控制。

当用户点击需要跟踪的目标的时候，客户端将像素位置传递给图像处理板，高速云台会将目标锁定拉近(即视功能，比如电脑屏幕为1920X1080，枪机画面像素也为1920*1080)，拉近并聚焦清晰。由于该系统利用帧间差分的方式提取运动目标，避免漏报。在白天模式下，绘制出需要监控并打击的区域，通过调节激光发生器强度，实现对目标不同强度的打击。

本发明引入行人检测算法和人脸识别算法，这样可以添加白名单和黑名单，让整个装置可以更加智能处理突发事件，降低误打的概率。

本发明采用自动跟踪系统可以看清楚细节，锁定目标后，系统会一直跟踪和打击，直到用户层(指挥中心)取消，这样目标性更强。

本发明方案使得监控减少盲区，通过设立警戒区，设置激光强度分级，实现不同强度的报警与监控打击。

本发明的技术方案不限于上述具体实施例的限制，凡是根据本发明的技术方案做出的技术变形，均落入本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种激光发生智能打防一体化装置，其特征在于，包括主控模块、图像处理模块、通信模块、广角摄像机、热成像摄像机、变倍机芯与激光发生模块；所述图像处理模块、通信模块、变倍机芯、激光发生模块分别与主控模块相连；所述广角摄像机、热成像摄像机通过图像处理模块与主控模块相连。

2.根据权利要求1所述一种激光发生智能打防一体化装置，其特征在于，还包括第一云台与第二云台；所述第一云台、第二云台分别与所述主控模块相连；所述第一云台用于驱动所述广角摄像机转动；所述第二云台用于驱动所述热成像摄像机转动。

3.根据权利要求2所述一种激光发生智能打防一体化装置，其特征在于，所述第二云台设置有与主控模块相连的激光测距模块。

4.根据权利要求1所述一种激光发生智能打防一体化装置，其特征在于，所述主控模块包括位置传感器、用于检测球机实时温度的温度传感器、主控制器、电机驱动芯片、电机接口、存储器；所述位置传感器、温度传感器、存储器分别与主控制器相连；所述主控制器通过电机驱动芯片与电机接口相连。

5.根据权利要求1所述一种激光发生智能打防一体化装置，其特征在于，还包括与主控模块相连的GPS定位模块。

6.根据权利要求1所述一种激光发生智能打防一体化装置，其特征在于，所述图像处理模块包括人脸识别模块与图像处理器；所述人脸识别模块、图像处理器、主控模块依次相连。

7.根据权利要求1所述一种激光发生智能打防一体化装置，其特征在于，所述通信模块为4G模块。