CN2779514Y

CN2779514Y - 一种依据移动目标体的位置确定其报警的装置

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Publication number: CN2779514Y
Application number: CN 200420086009
Authority: CN
Inventors: 刘珉恺
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2004-09-27
Filing date: 2004-09-27
Publication date: 2006-05-10
Anticipated expiration: 2014-09-27

Abstract

本实用新型涉及一种目标检测传感器，特别是一种依据移动目标体的位置确定其报警的装置，它由成像镜头，位于成像镜头像面位置的光电器件组成，其特征是：光电器件的光电感光面被分块形成不同位置或方向，只有对某些块进行设置，并由这些设置的块的光电器件首先引起光强变化，其光强变化值满足阀值要求，被允许给出报警输出。所述的光电器件可以是CCD光电器件或CMOS影像传感器，它们被虚拟分块形成不同方向或位置。这种依据移动目标体的位置确定其报警的装置，实现一个检测装置同时对多个位置进行监控。

Description

一种依据移动目标体的位置确定其报警的装置

所属技术领域：本实用新型涉及一种目标检测传感器，特别是一种依据移动目标体的位置确定其报警的装置。

背景技术：中国专利02154308.9公开了一种《家庭安全系统》，它通过在家庭安装多个摄像装置和多个传感器实现安全报警，多个摄像装置和多个传感器分别固定在不同地方，某一地方出现异常问题，由该地方的传感器和摄像装置给出报警输出。也就是说，一个或多个传感器只能对应一个地方。在监控区内是不能有任何人活动的。这在家庭安全监控中是极少出现的，它限制了家人的活动，因此是不实际的。

我们知道对移动物体检测方式有如下几种，一种是光学摄像传感方式；另一种是热红外传感方式；还有一种通过发射光、声、电波，检测其反射能量达到识别目标体。后两种虽然能达到检测的目的，但存在智能性差的问题，如对目标体移动方向、远近、大小是很难识别的。而光学摄像传感虽然能够识别目标体移动方向、远近、大小，但需要复杂的信息处理系统才能实际无人监控，否则需要记录设备或有人实时观察一显示装置，才能确保安全。记录设备是要事后处理，这也不适合家庭安全防盗的要求。

对此，在中国专利00809762.3公开了一种技术，它通过摄像装置对监控区进行无人检测，对图像边沿信息的处理，根据图像边沿信息的变化达到自动报警的目的。这种方法虽然能实现自动报警，但同样存在在监控区内是不能有任何人进入的问题。

这是不现实的，也就是说很多情况下进入视区的目标是被认为必须的，如在家中安装摄像装置或其它安全装置，在夜晚有两种人可能进入监控区，一是家人，二是盗窃者；上述的技术是很难协调这一情况的。

在上述所有问题中，其中一个最重要的问题是成本问题，在解决上述问题的前题下的成本问题，因为它影响着普通家庭是否能构使用的起这种安防系统。

发明内容：本实用新型的目的是提供一种依据移动目标体的位置确定其报警的装置，实现一个检测装置同时对多个位置进行监控。

本实用新型的第二个目的是在一个监控装置的情况下，实现对不同进入监控区的人的有效区分。

本实用新型的第三个目的是在一个监控装置的情况下，实现上述第一目的和第二目的同时，降低系统成本。

本实用新型的目的是这样实现的，一种依据移动目标体的位置确定其报警的装置，它由成像镜头，位于成像镜头像面位置的光电器件组成，其特征是：光电器件由两个或两个以上的块构成，两个或两个以上块通过一处理单元与设置开关电连接。

所述的块相关与空间的一个方向或一个位置。

所述的光电器件可以是CCD光电器件或CMOS影像传感器，它们由虚拟块构成。

所述的光电器件是由多个光电二极管或多个硅光电池或多个光电三极管构成，一个块由一个或多个光电二极管或多个硅光电池或多个光电三极管构成。

所述的方向或位置是空间的前或后或左或右。

所述的成像镜头上标有方向或位置信息。

所述的处理单元是一单片机，光电器件构成的光电检测电路输出端与单片机的A/D转换口输入端电连接，单片机的I/O口与设置开关电连接。

所述的设置开关是软开关，与处理单元中的控制块电连接。

所述的成像镜头是柱面透镜。

本实用新型的工作过程是；当成像镜头前的移动目标体成像在光电器件上时，处理电路通过检测光电器件中的那一些光电器件的光强信息有明显的变化，说明目标是成像在这些光电器件的位置，如光强信息明显的光电器在左边，说明移动物体成像在右边；光强信息明显的光电器在右边，说明移动物体成像在左边。光强信息明显变化的对应的块是先右后左，说明移动物体从左到右，因此光电器光强信息变化的位置，可以反应移动物体在空间的方向。如没有移动目标存在时，每个光电器件的光强度变化不是很明显的。因此，当设定右边光电器件形成的块的位置有光强变化进行报警时，也就是说左边有目标进来报警，而右边有目标进来不进行报警。其次，如果先由左边光电器件形成的块的位置有光强变化，接着又检测到右边光电器件形成的块的位置有光强变化，这时也不给出报警信号。这就克服了现有红外传感器无法识别目标位置的问题。这一问题对于许多防盗监控场所是非常必要的。如家庭防盗中，如在夜晚睡眠时，有人从阳台或窗户进入室内行盗，只有行窃者会在夜晚睡眠时从阳台或窗户进入室内，而在白天，进入阳台或窗户首先是从其它没设置的方向或位置进入，因此不会进行报警。

由于是通过对成像面的分块，而一个摄像监控装置的成像面可以有多个块，给出不同的方位，这就解决了一个摄像监控装置对多个监控区的监控。而通过对成像面的分块，并通过对选择分块区的设置进行报警输出，可以区分进入监控区的人，进行安全报警。其次是，通过对成像面的分块，给出不同的方位，可以通过单一光电接收器或少量的几个光电接收器形成一个块或一个位置，大大降低了成本，对于硅光电池或光电三极管、光电二极管，其处理电路选用带多路A/D转换器的单片机就可实现其强大的功能，这是现有传感器无法实现的，而采用CCD光电器件或CMOS影像传感器，对其处理只是对其中每一块中有限像素的处理，同样它也可以用普通的处理器完成，更重要的是在完成第一目的、第二目的、第三目的的同时，可以随后给出更清楚的图像信息，这也是采用CCD光电器件或CMOS影像传感器带来的好处，但它的价格相对于采用硅光电池或光电三极管、光电二极管和处理电路选用带多路A/D转换器的单片机要高的多。

下面结合实施例附图对本发明作进一步说明。

附图说明：

图1是实施例1结构示意图。

图2是实施例2结构示意图。

图3是实施例处理电路示意图1。

图4是实施例处理电路示意图2。

图5是实施例3结构示意图。

图中：1、光电器件阵列；2、左边位置光电器件；3、右边位置光电器件；4、上边位置光电器件；5、下边位置光电器件：6、中间位置光电器件；7、成像面；8、成像镜头；9、处理电路；10、发光电路；11、电源。12、A/D转换电路；13、门开关电路；14、报警输出；15、设定开关；16、移动目标体。

具体实施方式：

如图1所示，由成像镜头8，置于成像镜头8成像面7的光电器件阵列1构成光学检测头，光电器件阵列1的输出端与处理电路9电连接。光电器件阵列1是由位于不同方位的光电器件组成，这些光电器件分为左边位置光电器件2、右边位置光电器件3、上边位置光电器件4、下边位置光电器件5、中间位置光电器件6。从图1中可以看出，移动目标体16成像在成像面7的下方光电器件5的位置，这说明移动目标体16是在上方位置。

与图1中的成像镜头8不同，实施例2给出了柱面体镜头，成像面的像局限在一条线上，而光电器件阵列1采用线阵结构，这种结构适合叛断来自两个方向的移动目标体16，如左边位置光电器件2检测右边来的移动目标，右边位置光电器件3检测左边移动目标体16。

图3是带A/D转换器的微处理器用于处理电路9的实施例电路图，这种微处理器有8路10位的，8路12位的，如MSP430F1222。如用8个光电器件构成阵列，每个光电器件占用一个A/D口，如图3所示，口A/D1-A/D8将分别与8个光电器件输出电连接。将8个光电器件分成四个区，将形成由左边位置光电器件2、右边位置光电器件3、上边位置光电器件4、下边位置光电器件5构成的四个区域。

图3的结构，适合检测来自四个方向的移动目标体16，它由8个光电器件，2个光电器件构成一个方向的检测。当然，最简单的结构是四个光电器件，每个器件可确定不同的方向，但与8光电器件相比，准确性可能要差点。当然，在精确度要求不高的情况下，由2个光电器件可区分两个方向；3个光电器件区分来自3个方向。如左、右、中或上、中、下。由5个光电器件可识别5个方向，如上、中、下、左、右。由16个光电器件构成的光电阵列将识别来自不同方向的移动目标体16。

作为一种最原始的电路是图4的实施方案，这种方案中的处理电路9是由A/D转换电路12和门开关电路13和微处理器构成；门开关电路13的模拟信号输入端与光电器件输出端电连接，门开关电路13的通道选择端与微处理器的I/O控制端电连接，门开关电路13的模拟信号输出端与A/D转换电路12输入端电连接，A/D转换电路12输出端与微处理器电连接。在图4中，光电器件阵列1同样由8个光电器件构成，但将8个光电器件分成3个区，这样可区分来自3个方向如左、右、中或上、中、下的移动目标体。与图3不同的是，每个光电器件首先进入门开关电路13，控制选择输出的路由是通过微处理器的三个I/O口控制实现。000是第一路，001是第二路等，选择的这一路由A/D转换电路12进行转换成数字量，再由微处理器进行读取。

在本实用新型中，光电器件物理上的分区不应严格定义成在一块板上，也可将一部分光电管定义成左区，另一部分定义成右区。同理，可定义成上区、下区或上、中、下、左、右区。

与所有的光电式报警器一样，接收成像的光强信息，需在光线好的情况下工作，一旦光线变暗或到晚上，系统将无法工作，因此，电路中增加照明光源是必需的。图3和图4中的发光电路10就是为此而设计。

图3和图4给出的电源11可以是由交直流转换后提供直流电源，也可以直接用电池供电。在电池供电时，工作以脉冲式工作，可以设计成0.10秒到0.5秒不等。

图5是感光面，它将感光面虚拟分割成12块，上四块，中四块，下四块。上四块为A、B、C、D，中四块为E、F、G、H，下四块为I、J、K、L。当对其中的任意一块或多块进行设置时，只有设置的块首先引起变化，给出报警输出。而由未设定的块引起的变化就是超过阀置时，也不给出报警。

此外，对A、B、C、D、E、F、G、H、I、J、K、L12个点的光强信息，可通过对其中的一个或多个像素点的成像光强信息检测，也可以是数个像素点的光强信息累加和强度进行检测，数个像素点可以是连续的像素点，也可以是有间隔的像素点。

如A区中的a，a+1，a+2；B区中的b，b+1，b+2。将感光面虚拟分割成12块，并只对其中的一个块或多个块中的一个或多个像素点的成像光强信息检测，不仅使检测程序简化，对检测电路或处理电路的硬件要求也大大降低，同时使整体成本降低。

在本实用新型中，为了立即给出移动目标来的方向或远近信息，这一信息可能是报警信息，可由设定开关15的设定来确定。如当左边来的目标视为报警，而右边来的信息视为不报警，可将设定开关15置为001；这时只要从右边来的移动目标不输出报警；而从左边首先进入的移动目标则立该给出报警信号。当然，从右边来的移动目标进入左边，时间小于1小时，也可以设计成不报警输出。

报警信号的输出可以是由报警输出14给出的声、电信号，也可以是由CCD光电器件或CMOS影像传感器给出的图像。

应该说明的是本实用新型与现有CCD、面阵和线阵光电器件是有区别的，这就是，本实用新型中的光电器件接收的光强信号直接与处理电路电连接，由处理电路转变成数字强度量，并将检测的信号与以前检测的光强进行比较，确定那些位置的光电器件变化强烈及时给出这一信息，这一信息可以直接达到识别目标体移动的方向。此外，光电器件少，可由数量有限的光电池、光电管按要求组成阵列。第三是现有CCD、面阵和线阵光电器件输出的是视频信号，它要有驱动电路完成对数百只以上的光电接收单元的移位、驱动输出。更确切的说，与现有的区分是已有的是对成像细节的关心和了解。而本实用新型只是对成像在光电器件上的总光强信息变化的关心。

Claims

1、一种依据移动目标体的位置确定其报警的装置，它由成像镜头，位于成像镜头像面位置的光电器件组成，其特征是：光电器件由两个或两个以上的块构成，两个或两个以上块通过一处理单元与设置开关电连接。

2、根据权利要求1所述的一种依据移动目标体的位置确定其报警的装置，其特征是：所述的光电器件是CCD光电器件或CMOS影像传感器，它们被虚拟分块形成不同方向或位置。

3、根据权利要求1所述的一种依据移动目标体的位置确定其报警的装置，其特征是：所述的光电器件是由多个光电二极管或多个硅光电池或多个光电三极管构成，多个光电二极管或多个硅光电池或多个光电三极管形成不同方向或位置的块。

4、根据权利要求1所述的一种依据移动目标体的位置确定其报警的装置，其特征是：所述的成像镜头上标有方向或位置信息。

5、根据权利要求1所述的一种依据移动目标体的位置确定其报警的装置，其特征是：所述的处理单元是一单片机。

6、根据权利要求5所述的一种依据移动目标体的位置确定其报警的装置，其特征是：所述的单片机电连接有对应方向或位置块的设置开关。

7、根据权利要求5所述的一种依据移动目标体的位置确定其报警的装置，其特征是：所述的单片机是带有多路A/D转换器的单片机。

8、根据权利要求1所述的一种依据移动目标体的位置确定其报警的装置，其特征是：所述的成像镜头是柱面透镜。