CN113296159B - 物件感测装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本申请实施例公开了一种物件感测方法，应用于物件感测装置中，包括：对接收自影像传感器的影像信号进行侦测，并在侦测到影像变化时产生影像感测信号；对接收自红外线传感器的红外线信号进行侦测，并在侦测到红外线能量变化时，产生红外线感测信号；当影像感测信号产生时，启动计时程序；以及在计时程序启动后的预设时间内，红外线感测信号产生时，产生物件感测信号；其中，影像传感器的感测距离大于红外线传感器。本申请实施例的方案，可借由影像传感器以及红外线传感器的双重感测机制，大幅降低误判机率，进一步避免不必要的功率消耗。

Description

物件感测装置及方法
技术领域
本申请涉及物件感测技术领域，具体涉及一种物件感测装置及方法。
背景技术
为了防止宵小入侵或有心人士的蓄意盗窃，企业或是家庭多半会建置安防监控系统，借此达到保护的目的。传统的安防监控系统主要是采模拟影像并以被动监看方式来提供服务，然而随着技术的演进，高性能的安防监控系统可具备智能的监控功能，不再需要依赖人工即可有效达到警示的目的。
在安防监控系统的应用中，能够感测并判断是否有人物接近是非常重要的功能。然而目前的现有技术并无法精确地进行感测，而常有误判的情形发生。
发明内容
本申请实施例提供一种物件感测装置及方法，以改善先前技术。
本申请实施例提供一种物件感测方法，应用于物件感测装置中，该方法包括：对接收自影像传感器的影像信号进行侦测，并在侦测到影像变化时产生影像感测信号；对接收自红外线传感器的红外线信号进行侦测，并在侦测到红外线能量变化时，产生红外线感测信号；当影像感测信号产生时，启动计时程序；以及在计时程序启动后的预设时间内，红外线感测信号产生时，产生物件感测信号；其中，影像传感器的感测距离大于红外线传感器。
本申请实施例还提供一种物件感测装置，包括：移动感测电路、红外线控制电路以及确认电路。移动感测电路对接收自影像传感器的影像信号进行侦测，并在侦测到影像变化时产生影像感测信号。红外线控制电路对接收自红外线传感器的红外线信号进行侦测，并在侦测到红外线能量变化时，产生红外线感测信号。确认电路，在判断影像感测信号及红外线感测信号二者其中之一产生时，启动计时程序；并在计时程序启动后的预设时间内，判断影像感测信号及红外线感测信号二者其中之另一产生时，产生物件感测信号。
本申请实施例还提供一种物件感测方法，应用于物件感测装置中，该方法包括：对接收自影像传感器的影像信号进行侦测，并在侦测到影像变化时产生影像感测信号；对接收自红外线传感器的红外线信号进行侦测，并在侦测到红外线能量变化时，产生红外线感测信号；当影像感测信号及红外线感测信号二者其中之一产生时，启动计时程序；以及在计时程序启动后的预设时间内，影像感测信号及红外线感测信号二者其中之另一产生时，产生物件感测信号。
本申请中的物件感测装置及方法可借由影像传感器以及红外线传感器的双重感测机制，大幅降低误判机率，进一步避免不必要的功率消耗。
有关本案的特征、实作与功效，兹配合图式作较佳实施例详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本申请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申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，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的附图。
图1为本申请的一实施例中，一种物件感测装置的方块图；
图2为本申请的一实施例中，移动感测电路的方块示意图；
图3为本申请的一实施例中，影像传感器以及红外线传感器在一使用情境下的示意图；
图4为本申请的一实施例中，一种配置有物件感测装置的电子装置的方块图；
图5为本申请的另一实施例中，一种配置有物件感测装置的电子装置的方块图；
图6为本申请的另一实施例中，影像传感器以及红外线传感器的示意图；
图7为本申请的一实施例中，一种物件感测方法的流程图。
具体实施方式
本申请之一目的在于提供一种物件感测装置及方法，借由影像传感器以及红外线传感器的双重感测机制，大幅降低误判机率，进一步避免不必要的功率消耗。
请参照图1。图1为本申请一实施例中，一种物件感测装置100的方块图。物件感测装置100配置以感测周围是否存在接近的物件，例如人体。物件感测装置100包括：移动感测电路110、红外线控制电路120以及确认电路130。
以下将针对移动感测电路110的运行进行更详细的说明。
移动感测电路110对接收自影像传感器140的影像信号IS进行侦测，并在侦测到影像变化时产生影像感测信号IDS。
在一实施例中，影像传感器140是独立于物件感测装置100设置。影像传感器140包括感光组件(未绘示)以撷取复数影像IF，进而产生影像信号IS并由移动感测电路110所接收。
移动感测电路110可选择性地透过数字信号处理电路112接收影像信号IS。数字信号处理电路112是设置于影像传感器140以及移动感测电路110间，配置以对影像信号IS中的影像IF进行影像优化(optimization)。其中，影像优化可包括例如，但不限于影像增强(enhancement)、影像亮度调整、影像去噪或其组合等处理。须注意的是，在部分实施例中，移动感测电路110亦可直接自影像传感器140接收影像信号IS，而不必须经过数字信号处理电路112的处理。
在一实施例中，移动感测电路110是根据影像信号IS中的影像IF计算影像变化量，并判断影像变化量是否大于影像变化门坎值IT。在一实施例中，物件感测装置100更包括缓存器160，以储存影像变化门坎值IT供移动感测电路110进行判断。其中，为使图面整齐，缓存器160在图1中的绘示方式是并未与移动感测电路110连接，然而实际上移动感测电路110可与缓存器160连接以存取影像变化门坎值IT。
当移动感测电路110判断影像变化量大于影像变化门坎值IT时，产生影像感测信号IDS。
请参照图2。图2为本申请一实施例中，移动感测电路110的方块示意图。该实施例中，移动感测电路110包括内存电路200、背景影像加权运算电路210、区块影像撷取电路220、偏差运算电路230、屏蔽运算电路240以及判断电路250。
内存电路200配置以储存背景影像BF。背景影像加权运算电路210将自内存电路200撷取背景影像BF，并设定背景影像BF的权重进行运算，以产生加权运算后的背景影像BFU。
在一实施例中，背景影像加权运算电路210将同时依据当下的影像IF以及权重，对背景影像BF进行加权计算。举例来说，当下的影像IF的像素为IF(x,y)且权重为w1，背景影像BF的的像素为BF(x,y)权重为w2，则背景影像加权运算电路210所产生的加权运算后的背景影像BFU将为w1×IF(x,y)+w2×BF(x,y)。其中，权重w1、w2可依情况设定不同(例如当下的影像IF与背景影像BF间的像素大小差距)的权重值。
在一实施例中，加权运算后的背景影像BFU可反馈至内存电路200，并储存以做为下一个影像IF运算时的背景影像BF。
区块影像撷取电路220将接收当下的影像IF以及加权运算后的背景影像BFU，对两者相对应的影像区块进行撷取，并由偏差运算电路230进行运算。在另一实施例中，区块影像撷取电路220接收当下的影像IF以及背景影像BF，并对当下的影像IF及背景影像BF相对应的影像区块进行撷取，再由偏差运算电路230进行运算。在不同实施例中，影像区块的大小可从单一像素到多个像素集合成的较大区块。
偏差运算电路230配置以根据加权运算后的背景影像BFU以及当下的影像IF的对应影像区块进行绝对偏差总和(sum of absolute differences；SAD)计算，以产生影像变化量IV。在另一实施例中，偏差运算电路230配置以根据背景影像BF以及当下的影像IF的对应影像区块进行绝对偏差总和(SAD)计算，以产生影像变化量IV。
屏蔽运算电路240配置以对影像变化量IV使用屏蔽，以遮挡感兴趣区域(regionof interest；ROI)以外的数值，并产生感兴趣区域影像变化量RIV。
判断电路250进一步对感兴趣区域影像变化量RIV进行判断，以在感兴趣区域影像变化量RIV的大于影像变化门坎值IT时，产生影像感测信号IDS。
以下将针对红外线控制电路120的运行进行更详细的说明。
红外线控制电路120对接收自红外线传感器150的红外线信号FS进行侦测，并在侦测到红外线能量变化时，产生红外线感测信号FDS。
在一实施例中，红外线传感器150是独立于物件感测装置100设置。红外线传感器150配置以进行红外线收发，据以产生红外线信号FS并由移动感测电路110所接收。
红外线控制电路120可以透过例如但不限于设定引脚SP以及直接链结引脚DP与红外线传感器150电性耦接。其中，红外线控制电路120可透过设定引脚SP设定红外线传感器150，并透过直接链结引脚DP自红外线传感器150接收外线信号FS。
在一实施例中，红外线控制电路120根据红外线信号FS计算红外线能量变化量，并判断红外线能量变化量是否大于红外线能量变化门坎值RT。在一实施例中，缓存器160还储存红外线能量变化门坎值RT供移动感测电路110进行判断。其中，为使图面整齐，缓存器160在图1中的绘示方式是并未与红外线控制电路120连接，然而实际上红外线控制电路120可与缓存器160连接以存取红外线能量变化门坎值RT。
当红外线控制电路120判断红外线能量变化量大于红外线能量变化门坎值RT时，产生红外线感测信号FDS。在一实施例中，红外线感测信号FDS是以中断信号的形式实现。
以下将针对确认电路130的运行进行更详细的说明。
确认电路130在判断影像感测信号IDS及红外线感测信号FDS二者其中之一产生时，启动计时程序。进一步地，确认电路130在计时程序启动后的预设时间内，判断影像感测信号IDS及红外线感测信号FDS二者其中之另一产生时，产生物件感测信号SCS。在一实施例中，预设时间的设定值PT可为例如，但不限于2～5秒。
请同时参照图3。图3为本申请一实施例中，影像传感器140以及红外线传感器150在一使用情境下的示意图。以下将结合图1及图3，对物件感测装置100在此使用情境下的运行进行范例性的说明。
在一实施例中，影像传感器140以及红外线传感器150是设置于相同的位置，并用以对物件300进行侦测。
在一实施例中，影像传感器140的感测距离大于红外线传感器150的感测距离。举例而言，影像传感器140的感测距离为D1(例如10公尺)，红外线传感器150的感测距离为D2(例如3公尺)。因此，在时间T1时，物件300与影像传感器140之间的距离为D1而使移动感测电路110开始侦测到影像信号IS的影像变化，进而产生影像感测信号IDS，并由确认电路130启动计时程序。
而在时间T2时，物件300与红外线传感器150之间的距离为D2而使红外线控制电路120开始侦测到红外线信号FS的红外线能量变化，进而产生红外线感测信号FDS。当时间T2与时间T1的差距是在预设时间内时，确认电路130将产生物件感测信号SCS。
在一实施例中，缓存器160还储存预设时间的设定值PT供确认电路130进行判断。其中，为使图面整齐，缓存器160在图1中的绘示方式是并未与确认电路130连接，然而实际上确认电路130可与缓存器160连接以存取预设时间的设定值PT。
在一实施例中，前述的计时程序可由确认电路130利用计数器170进行计时。计数器170可选择性地设置于物件感测装置100外或设置于物件感测装置100内。
在一实施例中，确认电路130在启动计时程序并在预设时间内产生物件感测信号SCS后，将结束计时程序。另一方面，确认电路130在启动计时程序后经过预设时间未产生红外线感测信号FDS时，确认电路130也将结束计时程序。
需要注意的是，上述的实施方式仅为一范例。在其他实施例中，物件感测装置100亦可经由适当的配置，在先接收到红外线感测信号FDS时候启动计时程序，并在计时程序启动后的预设时间内判断影像感测信号IDS产生时，产生物件感测信号SCS。
因此，本申请的物件感测装置100可先借由影像感测信号IDS及红外线感测信号FDS二者其中之一产生时启动计时程序，并在预设时间内藉由判断影像感测信号IDS及红外线感测信号FDS二者其中之另一产生时，才进行最终确认，判断感测到物件接近中，并产生物件感测信号SCS。这样的设计，可大幅降低单一感测机制的误判机率。
请参照图4。图4为本申请一实施例中，一种配置有物件感测装置100的电子装置400的方块图。电子装置400包括：第一芯片CP1以及第二芯片CP2。其中，第二芯片CP2具有高于第一芯片CP1的数据处理能力及电源功耗。
物件感测装置100是对应第一芯片CP1设置。在一实施例中，计数器170亦可设置于第一芯片CP中。
在一实施例中，物件感测装置100可由确认电路130在感测到接近物件时，传送物件感测信号SCS至第二芯片CP2，以做为唤醒信号唤醒第二芯片CP2进行处理。
由于本申请的物件感测装置100具有移动感测电路110以及红外线控制电路120的双重感测机制，大幅降低误判机率，因此可进一步避免高耗能的第二芯片CP2被错误地唤醒造成不必要的功率消耗。
请参照图5。图5为本申请另一实施例中，一种配置有物件感测装置100的电子装置500的方块图。电子装置500包括：第一芯片CP1以及第二芯片CP2。其中，第二芯片CP2具有高于第一芯片CP1的数据处理能力及电源功耗。
类似于图4的实施方式，物件感测装置100是对应第一芯片CP1设置。然而在本实施例中，第一芯片CP1还包括处理电路510。物件感测装置100可由确认电路130在感测到接近物件时，传送物件感测信号SCS至处理电路510。
处理电路510可根据物件感测信号SCS进行确认，并在确认确实有接近物件后进一步产生中断信号IRR唤醒第二芯片CP2进行处理。在一实施例中，处理电路510是在判断于特定时间内接收到两次物件感测信号SCS时，产生中断信号IRR。其中，特定时间可为例如，但不限于15秒。因此，除了影像以及红外线的双重感测机制外，处理电路510可进一步控管中断信号IRR的传送，进一步降低误判机率，避免造成第二芯片CP2不必要的功率消耗。
在一实施例中，处理电路510亦可配置以对缓存器160所储存的影像变化门坎值IT、红外线能量变化门坎值RT以及预设时间的设定值PT进行调整。
须注意的是，图4及图5所示的实施例仅为物件感测装置100的其中两种应用情境的示例。在其他实施例中，物件感测装置100亦可能应用于其他结构的电子装置中，不为上述的实施方式所限。
请参照图6。图6为本申请另一实施例中，影像传感器140以及红外线传感器150的示意图。
在一实施例中，影像传感器140以及红外线传感器150的数目可分别为多个，例如图6所绘示的3个。多个影像传感器140可透过或逻辑闸610，将各自的影像感测结果进行或逻辑运算后，产生最终传送至移动感测电路110的影像信号IS。而多个红外线传感器150亦可透过或逻辑闸620，将各自的红外线感测结果进行或逻辑运算后，产生最终传送至红外线控制电路120的红外线信号FS。
因此，移动感测电路110可在任一影像传感器140感测到影像变化时产生影像感测信号IDS。而红外线控制电路120亦可在任一红外线传感器150感测到红外线能量变化时产生红外线感测信号FDS。
请参照图7。图7为本申请一实施例中，一种物件感测方法700的流程图。
除前述装置外，本申请另揭露一种物件感测方法700，应用于例如、但不限于图1或图6的物件感测装置中。以下将以图1的物件感测装置100为例进行说明。物件感测方法700的一实施例如图7所示，包括如下步骤。
步骤S710：对接收自影像传感器140的影像信号IS进行侦测，并在侦测到影像变化时产生影像感测信号IDS。
步骤S720：对接收自红外线传感器150的红外线信号FS进行侦测，并在侦测到红外线能量变化时，产生红外线感测信号FDS。
步骤S730：判断影像感测信号IDS是否产生。
当判断影像感测信号IDS并未产生时，流程将回至步骤S710以继续进行影像侦测。
步骤S740：当影像感测信号IDS产生时，启动计时程序。
步骤S750：判断计时程序启动后的预设时间内，红外线感测信号FDS是否产生。
步骤S760：当启动计时程序后的预设时间内红外线感测信号FDS产生时，产生物件感测信号SCS。
步骤S770：结束计时程序，流程将返回至步骤S710以重新感测。
在一实施例中，当步骤S750判断启动计时程序后的预设时间内，红外线感测信号FDS并未产生时，执行步骤S770，以结束计时程序，并返回至步骤S710以重新感测。
需注意的是，上述的实施方式仅为一范例。在其他实施例中，本领域的通常知识者当可在不违背本申请的精神下进行变更。应了解到，在上述的实施方式中所提及的步骤，除特别叙明其顺序者外，均可依实际需要调整其前后顺序，甚至可同时或部分同时执行。
本申请中的物件感测装置及方法可借由影像传感器以及红外线传感器的双重感测机制，大幅降低误判机率，进一步避免不必要的功率消耗。
虽然本申请的实施例如上所述，然而这些实施例并非用来限定本申请，本技术领域具有通常知识者可依据本申请的明示或隐含的内容对本申请的技术特征施以变化，凡此种种变化均可能属于本申请所寻求的专利保护范畴，换言的，本申请的专利保护范围须视本说明书的申请专利范围所界定者为准。
符号说明：
100:物件感测装置
110:移动感测电路
112:数字信号处理电路
120:红外线控制电路
130:确认电路
140:影像传感器
150:红外线传感器
160:缓存器
170:计数器
200:内存电路
210:背景影像加权运算电路
220:区块影像撷取电路
230:偏差运算电路
240:屏蔽运算电路
250:判断电路
300:物件
400:电子装置
500:电子装置
510:处理电路
610、620:或逻辑闸
700:物件感测方法
S710～S770:步骤
BF:背景影像
BFU:加权运算后的背景影像
CP1:第一芯片
CP2:第二芯片
D1、D2:感测距离
DP:直接链结引脚
FDS:红外线感测信号
FS:红外线信号
IDS:影像感测信号
IF:影像
IRR:中断信号
IS:影像信号
IT:影像变化门坎值
IV:影像变化量
PT:预设时间的设定值
RIV:感兴趣区域影像变化量
RT:红外线能量变化门坎值
SCS:物件感测信号
SP:设定引脚

Claims (10)

1.一种物件感测方法，应用于一物件感测装置中，其特征在于，所述方法包括：
对接收自一影像传感器的一影像信号进行侦测，并在侦测到一影像变化时，产生一影像感测信号；
对接收自一红外线传感器的一红外线信号进行侦测，并在侦测到一红外线能量变化时，产生一红外线感测信号；
当所述影像感测信号产生时，启动一计时程序；以及
在所述计时程序启动后的一预设时间内，所述红外线感测信号产生时，产生一物件感测信号；
其中，所述影像传感器的感测距离大于所述红外线传感器；
所述影像感测信号是由一移动感测电路产生，所述红外线感测信号是由一红外线控制电路产生，所述物件感测信号是由一确认电路产生，所述计时程序是利用一计数器进行计时，而所述移动感测电路、所述红外线控制电路、所述确认电路及所述计数器是设置于一第一芯片中；
根据所述物件感测信号产生一唤醒信号以唤醒一第二芯片，其中所述第二芯片具有高于所述第一芯片的电源功耗。
2.如权利要求1所述的物件感测方法，其特征在于，还包括：
在启动所述计时程序后经过所述预设时间未产生所述红外线感测信号时，或启动所述计时程序后在所述预设时间内产生所述物件感测信号时，结束所述计时程序。
3.如权利要求1所述的物件感测方法，其特征在于，对所述影像信号进行侦测，包括：
根据所述影像信号中的复数影像计算一影像变化量，以在所述影像变化量大于一影像变化门坎值时，产生所述影像感测信号；
对所述红外线信号进行侦测，包括：
计算所述红外线信号的一红外线能量变化量，以在所述红外线能量变化量大于一红外线能量变化门坎值时，产生所述红外线感测信号。
4.如权利要求3所述的物件感测方法，其特征在于，还包括：
提供一缓存器；以及
于所述缓存器中储存所述预设时间的设定值、所述影像变化门坎值、及所述红外线能量变化门坎值。
5.如权利要求3所述的物件感测方法，其特征在于，所述对所述影像信号进行侦测，包括：
根据所述影像信号中的所述复数影像决定一背景影像；以及
根据所述背景影像及所述复数影像中的一当下影像，以区块为单位进行一绝对偏差总和计算，以产生所述影像变化量。
6.如权利要求1所述的物件感测方法，其特征在于，还包括：
对所述影像信号进行一影像优化处理；
所述对所述影像信号进行侦测，包括：
根据经优化后的所述影像信号进行侦测。
7.如权利要求1所述的物件感测方法，其特征在于，还包括：
使一处理电路在判断于一特定时间内接收到两次所述物件感测信号时，产生一中断信号唤醒一第二芯片进行处理。
8.一种物件感测装置，其特征在于，包括：
一移动感测电路，对接收自一影像传感器的一影像信号进行侦测，并在侦测到一影像变化时，产生一影像感测信号；
一红外线控制电路，对接收自一红外线传感器的一红外线信号进行侦测，并在侦测到一红外线能量变化时，产生一红外线感测信号；以及
一确认电路，在判断所述影像感测信号及所述红外线感测信号二者其中之一产生时，启动一计时程序，并在所述计时程序启动后的一预设时间内，判断所述影像感测信号及所述红外线感测信号二者其中之另一产生时，产生一物件感测信号；
其中，所述影像感测信号是由一移动感测电路产生，所述红外线感测信号是由一红外线控制电路产生，所述物件感测信号是由一确认电路产生，所述计时程序是利用一计数器进行计时，而所述移动感测电路、所述红外线控制电路、所述确认电路及所述计数器是设置于一第一芯片中；
根据所述物件感测信号产生一唤醒信号以唤醒一第二芯片，其中所述第二芯片具有高于所述第一芯片的电源功耗。
9.如权利要求8所述的物件感测装置，其特征在于，所述影像传感器的感测距离大于所述红外线传感器。
10.一种物件感测方法，应用于一物件感测装置中，其特征在于，所述方法包括：
对接收自一影像传感器的一影像信号进行侦测，并在侦测到一影像变化时，产生一影像感测信号；
对接收自一红外线传感器的一红外线信号进行侦测，并在侦测到一红外线能量变化时，产生一红外线感测信号；
当所述影像感测信号及所述红外线感测信号二者其中之一产生时，启动一计时程序；以及
在所述计时程序启动后的一预设时间内，所述影像感测信号及所述红外线感测信号二者其中之另一产生时，产生一物件感测信号；
其中，对所述影像信号进行侦测，包括：
根据所述影像信号中的复数影像计算一影像变化量，以在所述影像变化量大于一影像变化门坎值时，产生所述影像感测信号；根据所述影像信号中的所述复数影像决定一背景影像；以及根据所述背景影像及所述复数影像中的一当下影像，以区块为单位进行一绝对偏差总和计算，以产生所述影像变化量；
对所述红外线信号进行侦测，包括：
计算所述红外线信号的一红外线能量变化量，以在所述红外线能量变化量大于一红外线能量变化门坎值时，产生所述红外线感测信号。
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