CN112312076A - 智能型移动检测装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种智能型移动检测装置，包括图像传感器、红外光传感器以及运算处理器。该图像传感器用来取得监控图像。该红外光传感器用来检测热能移动状态，并且提供相应的警告信号。该运算处理器能够在该监控图像的图像质量不佳时，只根据该警告信号就能执行该图像传感器的图像记录模式。本发明利用两种不同类型的传感器克服环境因素变化。智能型移动检测装置可根据温度信号与环境亮度致发红外光传感器和/或图像传感器，不但能够减少能源消耗，还能缩短启动时间以提供较佳的执行效能。

Description

智能型移动检测装置
技术领域
本发明涉及一种移动检测装置，特别是有关一种能够利用温度传感器判断外部热传感器的可靠度的智能型移动检测装置。
背景技术
请参阅图6，图6为公知技术中关于监控系统70的示意图。监控系统70包括被动式检测器72与图像检测装置74，电连接于外部服务器76。被动式检测器72可在检测到温度发生变化时传送触发信号给外部服务器76，外部服务器76被触发信号唤醒后致发图像检测装置74。图像检测装置74受致发后执行曝光调整，并开始取得监控图像或记录监控录像。因此，被动式检测器72检测到温度变化时，图像检测装置74会因为触发信号的传送程序、外部服务器76与图像检测装置74的唤醒时程、以及图像检测装置74的曝光调整程序而延迟启动，监控系统70不能在被动式检测器72检测到异常状况时快速启动并实时取得监控录像。
发明内容
本发明涉及一种能够利用温度传感器判断外部热传感器的可靠度的智能型移动检测装置。
本发明进一步公开一种智能型移动检测装置，包括图像传感器，红外光传感器以及运算处理器。该图像传感器用来取得监控图像。该红外光传感器用来检测热能移动状态，并且提供相应的警告信号。该运算处理器能够在该监控图像的图像质量不佳时，只根据该警告信号就能执行该图像传感器的图像记录模式。
本发明还公开该警告信号提供给该图像传感器，该运算处理器则是由该图像传感器驱动以执行该图像传感器的该图像记录模式。该图像传感器进一步判断该监控图像内是否可辨识出目标对象，若该监控图像内可以辨识出该目标对象，该图像传感器执行图像识别以确认该目标对象的身份。先计算该监控图像与背景图像的差异，再利用移除该背景图像之数据的该监控图像判断是否能辨识出该目标对象；或者，先计算该监控图像与背景图像的差异，再利用移除该背景图像之数据的该监控图像确认其图像质量。
本发明还公开一种智能型移动检测装置，包括图像传感器，红外光传感器以及运算处理器。该图像传感器用来取得监控图像。该红外光传感器用来检测热能移动状态，并且提供相应的警告信号。该运算处理器能够在该红外光传感器周围的环境温度超出温度门槛时，只根据该监控图像就能执行该图像传感器的图像记录模式。
本发明还公开该警告信号提供给该图像传感器，该运算处理器则是由该图像传感器驱动以执行该图像传感器的该图像记录模式。该智能型移动检测装置进一步包括温度传感器，用来检测该红外光传感器周围的该环境温度以提供温度信号给该图像传感器，该图像传感器分析该温度信号以辨识该红外光传感器周围的该环境温度是否超出该温度门槛。
本发明还公开该图像传感器判断该监控图像内是否可辨识出目标对象，若该监控图像内可以辨识出该目标对象，该图像传感器执行图像识别以确认该目标对象的身份。先计算该监控图像与背景图像的差异，再利用移除该背景图像之数据的该监控图像判断是否能辨识出该目标对象；或者，先计算该监控图像与背景图像的差异，再利用移除该背景图像之数据的该监控图像确认其图像质量。
本发明还公开一种智能型移动检测装置，包括图像传感器，红外光传感器以及运算处理器。该图像传感器用来取得监控图像。该红外光传感器用来检测热能移动状态，并且提供相应的警告信号。该图像传感器接收该警告信号，然后根据该监控图像与该警告信号决定触发该运算处理器执行该图像传感器的图像记录模式。
本发明还公开该智能型移动检测装置进一步包括温度传感器，用来检测该红外光传感器周围的环境温度以提供温度信号给该图像传感器，该图像传感器在该温度信号超出温度门槛时，排除该警告信号，只会根据该监控图像判断是否触发该运算处理器。
附图说明
图1至图3为本发明不同实施例的智能型移动检测装置的功能方块图。
图4为本发明实施例的智能型移动检测方法的流程图。
图5为本发明另一实施例的智能型移动检测装置的功能方块图。
图6为公知技术中关于监控系统的示意图。
其中，附图标记说明如下：
标号 名称 标号 名称
10、10’ 智能型移动检测装置 22、22’ 运算处理器
12 外光传感器 70 监控系统
14 温度传感器 72 被动式检测器
16 图像传感器 74 图像检测装置
18 信号接收器 76 外部服务器
20 信号调整器
具体实施方式
请参阅图1至图3。图1至图3为本发明不同实施例的智能型移动检测装置10的功能方块图。智能型移动检测装置10可利用多种类的传感器提供高精准度的移动检测功能。智能型移动检测装置10可以应用在智能穿戴装置或监控设备。智能型移动检测装置10不论位于何种环境下，都能利用各式各样的传感器取得正确移动检测结果。举例来说，智能型移动检测装置10可以设置在寒冷环境、炎热环境、过亮环境或过亮环境，仍然能够在背景中清晰地辨识出目标对象。目标对象可为智能型移动检测装置10的检测范围内的行人。
智能型移动检测装置10可利用两个或两个以上传感器的移动检测结果，克服极端环境下移动检测准确率不佳的缺点。传感器的功能与种类会根据环境情况而相应变化调整。本发明中，若智能型移动检测装置10被认为较长使用在炎热环境或夜间环境时，热能传感器与亮度传感器可被应用于改善智能型移动检测装置10的最终移动检测结果。热能传感器可以帮助智能型移动检测装置10在环境温度剧烈变化时保持稳定的检测准确度，亮度传感器可以帮助智能型移动检测装置10在环境亮度剧烈变化时保持稳定的检测准确度。传感器的数量与种类不限于前揭实施态样所述，端视实际需求而定。
智能型移动检测装置10可搭配红外光传感器12与温度传感器14，红外光传感器12用来提供被动式热检测功能。如图1所示实施例，智能型移动检测装置10可包括图像传感器16、信号接收器18、信号调整器20以及运算处理器22。运算处理器22可接收温度传感器14与图像传感器16的信号或检测结果、或是由图像传感器16接收温度传感器14的信号或检测结果；此外，运算处理器22还会利用信号调整器20接收信号接收器18的信号或搜寻结果。运算处理器22可进一步执行图像传感器16的图像记录模式，用以输出或储存图像传感器16所取得的录像数据或是一系列的图像数据。
红外光传感器12可用来监控热能移动状态，同时检测热能变化以输出相应的警告信号。温度传感器14可用来取得智能型移动检测装置10或是红外光传感器12周遭的环境温度。图像传感器16可取得检测范围的监控图像。运算处理器22可分析温度传感器14的温度信号，判断热能移动检测结果(意即警告信号)是否可靠。警告信号可用来致发图像传感器16从关闭模式切换到开启模式，或是从省电模式切换到图像取得模式或一般录像模式。图像传感器16在省电模式时可以不取得图像，而是只负责处理输入信息。在某些情况下，智能型移动检测装置10可以不启用红外光传感器12、或是不配置红外光传感器12，此时警告信号可来自于图像传感器16所取得监控图像的对象辨识结果。
温度信号可用来表示环境温度、或是由环境温度衍生而来的各种信息；举例来说，该种信息可能是因环境温度炎热的高温警报(例如显示为符号H)、或是因环境温度适中的舒适提醒(例如显示为符号M)、或是环境温度寒冷的低温警报(例如显示为符号L)。环境温度可任意转换为上述信息，目的在于节约智能型移动检测装置10信息储存容量与传输速度。
运算处理器22可接收红外光传感器12的警告信号以及温度传感器14的温度信号，并且将温度信号相比于温度门槛，以根据温度信号的温度比较结果判断警告信号是否有足够的可靠度或可信度。温度门槛可以预先储存在智能型移动检测装置10的记忆模块。在另一种可能的变化态样中，运算处理器22可分析温度信号属于符号H、M或L，据此判断警告信号的可靠度。
如图2所示实施例，温度传感器14可以是红外光传感器12的内建组件，以能更精确地取得红外光传感器12周遭的环境温度。
如图3所示实施例，红外光传感器12与温度传感器14都是智能型移动检测装置10的内建组件，并将其输出信息直接提供给图像传感器16。本实施例中，图像传感器16可作为次级处理器以提供分析警告信号与温度信号的功能，用以排除运算处理器22的相应操作。图像传感器16可分析温度信号以判断警告信号属于无意义信号或为可靠信号。若警告信号为可靠信号，表示红外光传感器12正确检测到目标对象，图像传感器16可从省电模式切换到图像取得模式以取得监控图像、或是从图像取得模式切换到一般录像模式，从而能取得监控图像、并输出以高分辨率或高影格率记录的监控图像。因此，图像传感器16的图像移动检测结果(意即对象辨识结果)可用来决定智能型移动检测装置10的最终移动检测结果。当最终移动检测检测到真实的目标对象时，图像传感器16被致发以记录监控录像。若警告信号为无意义信号，图像传感器16则可维持在关闭模式或省电模式以节约能源消耗。
本发明中，图1与图2所示实施例的运算处理器22和图3所示实施例的图像传感器16可用来分析温度信号以判断警告信号是否能直接套用、或是会被忽略、或是需进行调整，并且还能进一步利用图像传感器16分析环境亮度，判断对象辨识结果是否能直接套用、或是会被忽略、或是需进行调整。本发明在智能型移动检测装置10位于过热环境时，可利用温度传感器14检测环境温度以排除掉热能移动检测的错误检测结果；或是在智能型移动检测装置10位于艳阳下或阴暗处时，利用图像传感器16排除掉图像移动检测的错误检测结果。也就是说，智能型移动检测装置10能够综合判断热能移动检测与图像移动检测的检测结果，有效改善最终移动检测的精确度，避免最终移动检测结果因忽略热能移动检测或图像移动检测的信息而发生误判。
红外光传感器12可用来检测红外光辐射，以在智能型移动检测装置10的检测范围内搜寻目标对象，并且根据红外光辐射的检测结果输出相应的警告信号。红外光传感器12可由其它任意类型的被动式热检测器取代，被动式热检测器的可能态样有多种变化，故此不再详述。若红外光传感器12独立于智能型移动检测装置10，信号接收器18可利用有线或无线方式接收红外光传感器12输出的警告信号，例如图1与图2所示实施例。若红外光传感器12为智能型移动检测装置10的内建组件，警告信号可通过信号调整器20传送给图像传感器16，例如图3所示实施例。信号调整器20可用来将警告信号转换为特定格式，然后再将格式转换后的警告信号提供给图像传感器16。
运算处理器22或图像传感器16还可进一步将图像传感器16所提供监控图像的亮度相比于预定亮度条件，据此判断对象辨识结果是否能直接套用、或是会被忽略、或是需进行调整。预定亮度条件可以是储存在智能型移动检测装置10的记忆模块内的过亮条件参数或过暗条件参数。本发明会根据温度信号的温度比较结果与监控图像亮度的亮度比较结果，决定要使用警告信号以及监控图像之对象辨识结果的其中一个或全部信息计算最终移动检测结果。
请参阅图4，图4为本发明实施例的智能型移动检测方法的流程图。图4所述智能型移动检测方法可适用于图1至图3所示的智能型移动检测装置10。首先，执行步骤S410与S411，先从图像传感器16取得监控图像，再由运算处理器22或图像传感器16确认监控图像的品质以判断图像传感器16的成像结果是否为可接受数据。在步骤S411中，监控图像的质量可为亮度或其它图像参数；举例来说，若监控图像的平均亮度低于或高于预定门槛、或监控图像亮度的标准偏差低于预定门槛，监控图像的质量被定义为无法接受。特别一提的是，可从监控图像先行移除背景图像的信息数据相减，意即监控图像与背景图像的信息数据相减以计算其差异，然后才执行步骤S410的判断。背景图像可为图像传感器16在特定情况时的成像结果，例如在图像传感器16的视野范围内没有任何目标对象时取得的图像。
如成像结果为可接受数据，监控图像的亮度应当不符合预定亮度条件，意即监控图像为可能具有目标对象的清晰画面，且无过亮或过暗的画面表现，因此可执行步骤S412以判断监控图像内是否可辨识出目标对象。步骤S412可利用低运算效能的分析技术辨识目标对象是否存在，而非执行高效能及高精准率的图像识别技术；举例来说，步骤S412可以低影格率条件取得监控图像，并且计算监控图像(已移除背景图像数据)的标准偏差。
计算结果可表示为警告信号，用来与警告门槛进行比较。警告门槛可为预先储存在智能型移动检测装置10的记忆模块内的数据。如果计算所得的标准偏差小于或等于警告门槛，表示监控图像内无法辨识出目标对象，此时可回复执行步骤S410。如果标准偏差大于警告门槛，表示监控图像内可辨识出目标对象，故会接续执行步骤S413以进行图像识别技术。
在步骤S413中，智能型移动检测方法可将图像传感器16从低影格率模式切换到高影格率模式以进行图像识别技术。图像识别技术会计算目标对象的轮廓以辨识其身份。当图像识别技术无法识别目标对象时，回复执行步骤S410，此时图像传感器16可切换为低影格率模式以节约能源消耗。当图像识别技术可以识别目标对象时，可执行步骤S414，提高图像传感器16的分辨率以进行图像记录。
此外，智能型移动检测方法还可执行步骤S420与S421以取得红外光传感器12输出的警告信号，然后利用来自温度传感器14的温度信号确认环境温度；这时，图像传感器16可能处于关闭模式、或是省电模式、或是低影格率的图像取得模式来节约能源消耗。在步骤S421中，温度信号可用来相比于温度门槛，或是用来判断是否属于符号H、M或L。当温度信号小于或等于温度门槛、或是温度信号属于符号M或L，表示环境温度在可接受范围，因此红外光传感器12的热能移动检测结果视为有效，故可执行步骤S422以判断是否可根据警告信号辨识出目标对象。在步骤S422中，警告信号可相比于警告门槛。若警告信号小于或等于警告门槛，表示不能从警告信号辨识出目标对象，故回复执行步骤S420。若警告信号大于警告门槛，表示可以从警告信号辨识出目标对象，此时智能型移动检测方法可选择性执行步骤S412、S413或S414。
本发明的智能型移动检测方法可以应用在多种不同的情境。在第一种情境时，若警告信号可辨识出目标对象、并且图像传感器16处于低影格率模式，智能型移动检测方法可执行步骤S412，利用处于低影格率模式的图像传感器16辨识监控图像内是否存在目标对象。在第二种情境时，若警告信号可辨识出目标对象、并且图像传感器16处于高影格率模式，智能型移动检测方法可执行步骤S413而直接执行图像识别技术。在第三种情境时，若警告信号可辨识出目标对象、但是图像传感器16的成像质量不佳时，可执行步骤S414直接启动图像传感器16以开始图像记录功能。
举例来说，温度门槛可设定为摄氏38度。当温度信号高于摄氏38度，红外光传感器12因为人体体温相近于环境温度而难以分辨出目标对象。此时，热能移动检测结果应当忽略或排除，意即红外光传感器12输出的警告信号属于不可接受数据。当温度信号低于或接近摄氏38度，红外光传感器12能够正确辨识出目标对象，这时智能型移动检测装置10可分析红外光传感器12输出的警告信号，据以判断是否启动图像传感器16、或是切换图像传感器16的操作模式。
当步骤S411判断监控图像的质量为无法接受时(举例来说，即表示监控图像的图像质量可能符合预定亮度条件)，监控图像可能因过亮或过暗的环境条件而无法取得目标对象的清晰画面。当步骤S421判断环境温度为无法接受时(举例来说，即表示温度信号超出温度门槛、或是温度信号属于符号H)，红外光传感器12可能难以区分人体体温与温度信号的差异。若是步骤S411与S421都得出检测数据无法接受的结论，可执行步骤S430以随时监控前述该些情况的可能变化。如果监控图像的质量与环境温度仍然保持在无法接受的情况，表示红外光传感器12的热能移动检测结果和图像传感器16的图像移动检测结果都不可靠，故会停止执行智能型移动检测方法。在步骤S430中，若只有监控图像的质量转变为可接受情况，智能型移动检测方法可接续执行步骤S422；若是只有环境温度转变为可接受情况，智能型移动检测方法则会接续执行步骤S412。
值得一提的是，红外光传感器12与图像传感器16可以同时启动、或是根据图像传感器16的执行结果决定是否启动红外光传感器12、或是根据红外光传感器12的执行结果决定是否启动图像传感器16。
在图4所示实施例中，当温度信号接近预定温度时，智能型移动检测方法可选择降低警告门槛与移动检测门槛；其中预定温度可预先储存在智能型移动检测装置10的记忆模块内。举例来说，警告门槛(或是移动检测门槛)一开始可以是较高数值，因此运算处理器22接收到的警告信号超出高数值警告门槛时(或是接收到的最终移动检测结果超出高数值移动检测门槛)，可选择启动图像传感器16；若接收到的警告信号低于或等于高数值警告门槛时(或是接收到的最终移动检测结果低于或等于高数值移动检测门槛)，运算处理器22可选择将图像传感器16保持在当前模式。如果温度信号接近预定温度，例如摄氏38度，警告门槛(或是移动检测门槛)可降低为低数值，后续再执行门槛比较时，警告信号只要小幅度变化就可能超出低数值的警告门槛，让运算处理器22能相应启动图像传感器16、或切换图像传感器16的模式，使其具有较佳的检测敏度。
请参阅图5，图5为本发明另一实施例的智能型移动检测装置10’的功能方块图。智能型移动检测装置10’可包括温度传感器14、图像传感器16以及运算处理器22’。本实施例中，与前揭实施例具有相同编号的组件具有相同的结构与功能，故此不再重复说明。智能型移动检测装置10’可适用于各种类型的外部热传感器，并且在智能型移动检测装置10’位于过热环境时，分析及判断外部热传感器是否能取得正确的热能移动检测结果。因此，运算处理器22’可接收温度传感器14取得的温度信号，将温度信号相比于温度门槛，以判断是否需利用图像传感器16的图像移动检测结果取代外部热传感器的热能移动检测结果。
若温度信号低于或等于温度门槛，表示外部热传感器的热能移动检测结果属于可接受数据，因此运算处理器22’可分析外部热传感器的警告信号以判断是否启动图像传感器16、或是切换图像传感器16的模式；举例来说，图像传感器16可提高影格率以进行图像移动检测。处于高影格率模式下的图像传感器16取得的对象辨识结果可用来判断是否存在目标对象。若判断目标对象存在，图像传感器16可进一步提高其分辨率，因此智能型移动检测装置10’可利用外部警告信号与图像传感器16的对象辨识结果产生最终移动检测结果。此外，如判断目标对象不存在，图像传感器16则可降低其影格率。若温度信号大于温度门槛，外部热传感器可能停止运作或失效，此时运算处理器22’可生成触发指令，用来将图像传感器16从省电模式切换到一般录像模式。
在其它可能的实施变化中，运算处理器22’可启动图像传感器16以执行图像移动检测，并能够进一步结合温度信号的温度比较结果和图像移动检测的对象辨识结果定义且生成触发指令。特别一提的是，本发明还可分析及计算热能移动检测结果与图像移动检测结果的可靠度，并且根据可靠度的差异以不同权重分别加权温度比较结果及对象辨识结果，从而调整触发指令对于温度和图像辨识的敏感度。
智能型移动检测装置可利用红外光传感器与图像传感器进行移动检测。红外光传感器的热能移动检测结果(例如警告信号)可根据温度传感器检测到的温度信号判断可否直接套用、或是被忽略排除、或是需进行调整。图像传感器的图像移动检测结果(例如对象辨识结果)可根据监控图像的亮度判断是否能直接套用、或是忽略排除、或是进行调整。图像传感器一开始会被设定在低影格率模式，但能够受到警告信号或对象辨识结果的致发而切换到高影格率模式。图像传感器还可能因对象辨识结果而从低分辨率模式切换到高分辨率模式。综上所述，本发明利用两种不同类型的传感器克服环境因素变化。智能型移动检测装置可根据温度信号与环境亮度致发红外光传感器和/或图像传感器，不但能够减少能源消耗，还能缩短启动时间以提供较佳的执行效能。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (13)

1.一种智能型移动检测装置，其特征在于，该智能型移动检测装置包括：
图像传感器，用来取得监控图像；
红外光传感器，用来检测热能移动状态，并且提供相应的警告信号；以及
运算处理器，能够在该监控图像的图像质量不佳时，只根据该警告信号就能执行该图像传感器的图像记录模式。
2.如权利要求1所述的智能型移动检测装置，其特征在于，该警告信号提供给该图像传感器，该运算处理器则是由该图像传感器驱动以执行该图像传感器的该图像记录模式。
3.如权利要求2所述的智能型移动检测装置，其特征在于，该图像传感器进一步判断该监控图像内是否可辨识出目标对象，若该监控图像内可以辨识出该目标对象，该图像传感器执行图像识别以确认该目标对象的身份。
4.如权利要求3所述的智能型移动检测装置，其特征在于，先计算该监控图像与背景图像的差异，再利用移除该背景图像之数据的该监控图像判断是否能辨识出该目标对象。
5.如权利要求1所述的智能型移动检测装置，其特征在于，先计算该监控图像与背景图像的差异，再利用移除该背景图像之数据的该监控图像确认其图像质量。
6.一种智能型移动检测装置，其特征在于，该智能型移动检测装置包括：
图像传感器，用来取得监控图像；
红外光传感器，用来检测热能移动状态，并且提供相应的警告信号；以及
运算处理器，能够在该红外光传感器周围的环境温度超出温度门槛时，只根据该监控图像就能执行该图像传感器的图像记录模式。
7.如权利要求6所述的智能型移动检测装置，其特征在于，该警告信号提供给该图像传感器，该运算处理器则是由该图像传感器驱动以执行该图像传感器的该图像记录模式。
8.如权利要求6所述的智能型移动检测装置，其特征在于，该智能型移动检测装置进一步包括温度传感器，用来检测该红外光传感器周围的该环境温度以提供温度信号给该图像传感器，该图像传感器分析该温度信号以辨识该红外光传感器周围的该环境温度是否超出该温度门槛。
9.如权利要求6所述的智能型移动检测装置，其特征在于，该图像传感器判断该监控图像内是否可辨识出目标对象，若该监控图像内可以辨识出该目标对象，该图像传感器执行图像识别以确认该目标对象的身份。
10.如权利要求9所述的智能型移动检测装置，其特征在于，先计算该监控图像与背景图像的差异，再利用移除该背景图像之数据的该监控图像判断是否能辨识出该目标对象。
11.如权利要求6所述的智能型移动检测装置，其特征在于，先计算该监控图像与背景图像的差异，再利用移除该背景图像之数据的该监控图像确认其图像质量。
12.一种智能型移动检测装置，其特征在于，该智能型移动检测装置包括：
图像传感器，用来取得监控图像；
红外光传感器，用来检测热能移动状态，并且提供相应的警告信号；以及
运算处理器；
其中，该图像传感器接收该警告信号，然后根据该监控图像与该警告信号决定触发该运算处理器执行该图像传感器的图像记录模式。
13.如权利要求12所述的智能型移动检测装置，其特征在于，该智能型移动检测装置进一步包括温度传感器，用来检测该红外光传感器周围的环境温度以提供温度信号给该图像传感器，该图像传感器在该温度信号超出温度门槛时，排除该警告信号，只会根据该监控图像判断是否触发该运算处理器。
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