CN113053051B - 一种具有抗白光干扰能力的人体移动探测系统及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有抗白光干扰能力的人体移动探测系统，包括红外传感器、红外数据采集模块、光照度传感器、光照度数据采集模块、主控MCU、电源模块以及报警输出控制模块，所述红外传感器与所述红外数据采集模块连接，所述光照度传感器与所述光照度数据采集模块连接，所述红外数据采集模块、所述光照度数据采集模块、所述电源模块以及所述报警输出控制模块分别与所述主控MCU连接。本发明还提供了一种具有抗白光干扰能力的人体移动探测系统的方法。本发明的有益效果：通过算法分析即可准确判断出白光对被动红外传感器的干扰信号，然后将相对应干扰信号滤除，相对于传动的滤光镜片的方案，可以下降80％的成本，大大提高了被动红外传感器市场竞争力。

Description

一种具有抗白光干扰能力的人体移动探测系统及其方法

技术领域

本发明涉及人体移动探测技术领域，尤其涉及一种具有抗白光干扰能力的人体移动探测系统及其方法。

背景技术

人体移动探测技术种类繁多，主要有主动红外、被动红外、微波、雷达等、在安防领域中，被动红外探测器的应用非常广泛，因其价格低廉、技术性能稳定，而深受广大用户的欢迎。

被动红外探测器是依靠探测物体发射的红外线来进行工作的，被动红外探测器通过透镜接收外界的红外辐射信号，进而聚集到被动红外探测器中的红外传感器上。被动红外传感器通常采用热释电元件，该热释电元件在接收的红外辐射信号发生变化时就会输出变化的电信号，检测处理后产生报警。根据被动红外传感器的原理，被动红外探测器很容易受强光的影响而产生误报警。

针对被动红外探测器器很容易受强光的影响的缺点，当前行业通用的技术方案是在热释电元件前增加滤光镜片，滤除强光的影响。这种方案的主要缺点有：1.材料成本高；2.装滤光镜片操作过程比较复杂，对操作员有一定的要求且生产时间长，生产成本高；3.滤光镜片主体材料是玻璃，容易割到手，操作时不安全。

发明内容

本发明公开了一种具有抗白光干扰能力的人体移动探测系统，其可以有效解决背景技术中涉及的技术问题。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：

一种具有抗白光干扰能力的人体移动探测系统，包括红外传感器、红外数据采集模块、光照度传感器、光照度数据采集模块、主控MCU、电源模块以及报警输出控制模块，所述红外传感器与所述红外数据采集模块连接，所述光照度传感器与所述光照度数据采集模块连接，所述红外数据采集模块、所述光照度数据采集模块、所述电源模块以及所述报警输出控制模块分别与所述主控MCU连接，所述主控MCU通过所述红外数据采集模块采样所述红外传感器的红外数据以及通过所述光照度数据采集模块采样光照度数据，并根据光照度数据计算出对人体传感器的干扰信号大小以及对红外数据进行处理以滤除白光干扰信号，最后对滤除白光干扰信号后的红外数据进行分析并向所述报警输出控制模块输出报警信号。

作为本发明的一种优选改进，所述主控MCU包括AD采样端口，所述红外数据采集模块通过PIR_AD与所述AD采样端口连接，所述光照度数据采集模块通过LIGHT_AD与所述AD采样端口连接。

作为本发明的一种优选改进，所述红外传感器为被动红外传感器。

本发明还提供了一种根据所述的具有抗白光干扰能力的人体移动探测系统的方法，该方法包括如下步骤：

步骤一、通过红外数据采集模块与光照度数据采集模块同时分别采集红外数据和光照度数据；

步骤二、根据光照传感器的光照度数据计算出其对人体传感器的干扰信号大小；

步骤三、对红外传感器的红外数据进行处理，滤除白光干扰信号；

步骤四、对滤除白光干扰信号后的红外数据分析输出报警信号。

作为本发明的一种优选改进，在步骤一中，红外数据和光照度数据采集方法为：红外传感器与光照度传感器1mS采样一次，采样周期为2S,循环采样。

作为本发明的一种优选改进，在步骤二中，具体包括如下步骤：

以下列式（1）计算出光照度变化的斜率；

FLIGHT tn={ VLIGHT t2- VLIGHT t1, VLIGHT t3- VLIGHT t2,……VLIGHTt2000- VLIGHT t1999} （1）

式中 ，FLIGHT tn为1mS时间的光照变化率，VLIGHT为光照度的属性数值；

通过光照度变化的斜率并利用下列式（2）计算出光照对红外传感器的干扰；

FVPIR tn= 4/7(FLIGHT tn )³+1/4( FLIGHT tn)²+1/3 FLIGHT tn （2）

式中，FVPIR tn为1mS时间的光照变化率对红外传感器的干扰的变化率。

作为本发明的一种优选改进，在步骤三中，利用下列式（3）滤除白光干扰信号；

VBPIR tn={VPIR t1,VPIR t2-FVPIR t1,……VPIR t2000-FVPIR t1999}（3）

式中，VBPIR tn为滤除白光干扰后的红外传感器信号，VPIR为红外的属性数值。

本发明的有益效果：通过算法分析即可准确判断出白光对被动红外传感器的干扰信号，然后将相对应干扰信号滤除，相对于传动的滤光镜片的方案，可以下降80%的成本，大大提高了被动红外传感器市场竞争力。

【附图说明】

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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它的附图，其中：

图1为本发明具有抗白光干扰能力的人体移动探测系统的结构框图；

图2为本发明具有抗白光干扰能力的人体移动探测系统的电路图。

【具体实施方式】

下面将结合本发明实施例对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示（诸如上、下、左、右、前、后……）仅用于解释在某一特定姿态（如附图所示）下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

另外，本发明各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

请参阅图1所示，本发明提供一种具有抗白光干扰能力的人体移动探测系统，包括红外传感器1、红外数据采集模块2、光照度传感器3、光照度数据采集模块4、主控MCU5、电源模块6以及报警输出控制模块7，所述红外传感器1与所述红外数据采集模块2连接，所述光照度传感器3与所述光照度数据采集模块4连接，所述红外数据采集模块2、所述光照度数据采集模块4、所述电源模块6以及所述报警输出控制模块7分别与所述主控MCU5连接，所述主控MCU5通过所述红外数据采集模块2采样所述红外传感器1的红外数据以及通过所述光照度数据采集模块4采样光照度数据，并根据光照度数据计算出对人体传感器的干扰信号大小以及对红外数据进行处理以滤除白光干扰信号，最后对滤除白光干扰信号后的红外数据进行分析并向所述报警输出控制模块7输出报警信号。

具体的，所述红外传感器1为被动红外传感器。所述主控MCU5为系统的核心控制中枢，也是算法运行分析的硬件支撑。所述电源模块6为所述主控MCU5、所述红外传感器1、所述光照度传感器3以及其它所需供电系统提供电源供电。所述红外数据采集模块2为红外传感器1的应用检测。所述光照度数据采集模块4为光照度传感器3的应用检测。

请参阅图2所示，图中可以看见所述红外数据采集模块2、所述光照度数据采集模块4以及所述电源模块6的电路图。所述主控MCU5包括AD采样端口（未图示），所述红外数据采集模块2通过PIR_AD与所述AD采样端口连接，所述光照度数据采集模块4通过LIGHT_AD与所述AD采样端口连接。

本发明还提供了一种根据所述的具有抗白光干扰能力的人体移动探测系统的方法，该方法包括如下步骤：

步骤一、通过红外数据采集模块2与光照度数据采集模块4同时分别采集红外数据和光照度数据；

具体的，红外传感器1与光照度传感器3每1mS采样一次，采样周期为2S,循环采样。一个周期有2000个数据。

VPIR tn={VPIR t1, VPIR t2,……VPIR t2000}

VLIGHT tn={VLIGHT t1,VLIGHT t2,……VLIGHT t2000}

式中VPIR tn=是红外传感器一个周期内的属性数值，VLIGHT tn 是光照度传感器一个周期内的属性数值。

步骤二、根据光照传感器的光照度数据计算出其对人体传感器的干扰信号大小；

具体包括如下步骤：

以下列式（1）计算出光照度变化的斜率；

FLIGHT tn={ VLIGHT t2- VLIGHT t1, VLIGHT t3- VLIGHT t2,……VLIGHTt2000- VLIGHT t1999} （1）

式中，FLIGHT tn为1mS时间的光照变化率，VLIGHT为光照度的属性数值；

通过光照度变化的斜率并利用下列式（2）计算出光照对红外传感器的干扰；

FVPIR tn= 4/7(FLIGHT tn )³+1/4( FLIGHT tn)²+1/3 FLIGHT tn （2）

式中，FVPIR tn为1mS时间的光照变化率对红外传感器的干扰的变化率。

步骤三、对红外传感器的红外数据进行处理，滤除白光干扰信号；

利用下列式（3）滤除白光干扰信号；

VBPIR tn={VPIR t1,VPIR t2-FVPIR t1,……VPIR t2000-FVPIR t1999}（3）

式中，VBPIR tn为滤除白光干扰后的红外传感器信号，VPIR为红外的属性数值。

步骤四、对滤除白光干扰信号后的红外数据分析输出报警信号。

本发明的有益效果：通过算法分析即可准确判断出白光对被动红外传感器的干扰信号，然后将相对应干扰信号滤除，相对于传动的滤光镜片的方案，可以下降80%的成本，大大提高了被动红外传感器市场竞争力。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但并不仅仅限于说明书和实施方案中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里所示出与描述的图例。

Claims (3)

1.一种具有抗白光干扰能力的人体移动探测系统，其特征在于，包括红外传感器、红外数据采集模块、光照度传感器、光照度数据采集模块、主控MCU、电源模块以及报警输出控制模块，所述红外传感器与所述红外数据采集模块连接，所述光照度传感器与所述光照度数据采集模块连接，所述红外数据采集模块、所述光照度数据采集模块、所述电源模块以及所述报警输出控制模块分别与所述主控MCU连接，其中，

所述主控MCU通过所述红外数据采集模块采样所述红外传感器的红外数据以及通过所述光照度数据采集模块采样光照度数据，红外数据和光照度数据采集方法为：红外传感器与光照度传感器1mS采样一次，采样周期为2S,循环采样；

根据光照度数据计算出对人体传感器的干扰信号大小，具体包括如下步骤：

以下列式（1）计算出光照度变化的斜率：

FLIGHT tn={ VLIGHT t2- VLIGHT t1, VLIGHT t3- VLIGHT t2,……VLIGHT t2000-VLIGHT t1999} （1）

式（1）中， FLIGHT tn为1mS时间的光照变化率；VLIGHT为光照度的属性数值；

通过光照度变化的斜率并利用下列式（2）计算出光照对红外传感器的干扰：

FVPIR tn= 4/7(FLIGHT tn )³+1/4(FLIGHT tn)²+1/3 FLIGHT tn （2）

式（2）中 FVPIR tn为1mS时间的光照变化率对红外传感器的干扰的变化率；

对红外数据进行处理以滤除白光干扰信号，具体利用下列式（3）滤除白光干扰信号：

VBPIR tn={VPIR t1,VPIR t2-FVPIR t1,……VPIR t2000-FVPIR t1999} （3）

式（3）中，VBPIR tn为滤除白光干扰后的红外传感器信号，VPIR为红外的属性数值；

最后对滤除白光干扰信号后的红外数据进行分析并向所述报警输出控制模块输出报警信号。

2.根据权利要求1所述的一种具有抗白光干扰能力的人体移动探测系统，其特征在于：所述主控MCU包括AD采样端口，所述红外数据采集模块通过PIR_AD与所述AD采样端口连接，所述光照度数据采集模块通过LIGHT_AD与所述AD采样端口连接。

3.根据权利要求1或2所述的一种具有抗白光干扰能力的人体移动探测系统，其特征在于：所述红外传感器为被动红外传感器。

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