TW201018220A - An image recording apparatus and control method thereof - Google Patents
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Description
201018220 六、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 本發明係一種影像紀錄裝置,尤其是指一種可以隨環 境溫度改變靈敏度的影像紀錄裝置。 5 【先前技術】 生態的觀測或是紀錄,目前都以影像紀錄裝置來進 行,藉由被動式紅外線焦電偵測器(PIR)來進行偵測,一 旦有動物進入到偵測區域時,被動式紅外線焦電偵測器感 ❹ 應偵測區域原有的溫度與因動物進入偵測區域而造成溫度 10 的變化差異量超過某一程度時,便會發出訊號通知影像紀 錄裝置啟動,以進行影像紀錄動作。習知技術係以一比較 電路用來比較紅外線焦電偵測器感測的感測訊號與預設的 閥值訊號進行比較,若超過高閥值電壓或低於低閥值電壓 時,比較器即會輸出一觸發訊號,影像紀錄裝置接收到該 15 觸發訊號後,便會進入工作模式,進行影像擷取。但是因 為紀錄生態通常必須在野外或是叢林,而在該等區域的環 G 境溫度變化幅度通常較大,若以固定預設的高、低閥值電 壓做為與感測訊號比較的標準,會隨著環境溫度變化而使 得比較電路偏向太過靈敏或是太過遲鈍的問題,舉例來 20 說,當環境溫度由原本的攝式25度上升到攝式40度時, 若以一動物體溫為36度來說,當在25度的環境溫度時, 因為二者溫差達11度,因此可以判定為有動物進入,而啟 動影像紀錄裝置;若在環境溫度40度時,二者的溫差僅4 度,因此,在有動物進入的狀況下,可能沒有啟動影像紀 3 201018220 錄裝置,而錯失紀錄的時機,因此會造成偵測裝置太過遲 鈍的問題。反之,當環境溫度由原本的攝式25度下降到攝 式15度,若一非欲紀錄之生物體溫度為25度來說,奋 在25度的環境溫度時,因為二者沒有温差,所以,不會啟 5 動影像紀錄裝置;若在環境溫度15度時,二者的溫差達 10度’便會啟動影像紀錄裝置’開始影像紀錄動作,因此, 在非欲紀錄的狀沉下,卻啟動影像紀錄裝置,而造成空拍 或產生誤動作,因此會造成偵測裝置太過靈敏的問題,為 ❹ 解決環境溫度所造成誤動作的情形發生,有習知技術係於 10 比較電路的閥值訊號輸入端與輸出端跨接一熱敏電阻,藉 由熱敏電阻感測溫度的變化,而產生電阻的阻值變化,以 達到調整比較器放大增益的方式’使得輸出的訊號,在不 同的環境溫度下’會有不同的增益值,請參閱圖及圖 1-B所示,分別表示環境溫度較高時與環境溫度較低時, 15習知技術的輸出訊號波形圖’其中,虛線表示該比較電路 未加入熱敏電阻的原始輸出訊號Vout,實線表示有接一熱 ❹ 敏電阻之輸出訊號Vout,而在固定的高閥值電壓VH及低 閥值電壓VL下,如圖1-A,在環境溫度較高時,熱敏電阻 感測的溫度較高時’阻值發生改變,因而提高比較器增益 20值’使得輸出訊號vout較原始輸出訊號Vout為大,因而 提高靈敏度,因此,因為環境溫度的升高,而拉近與生物 體體溫的差距’使彳千在原始輸出訊號Vout太小,而無法超 過預設的閥值,而造成在有生物體進入時,仍沒有進行動 作’但藉由熱敏電阻而放大輸出訊號,使得靈敏度提升, 4 201018220 而f行正確的動作,反之,如圖l-Β所示,為環境溫度較 低日守熱敏阻感測溫度較低時,阻值發生相對改變,而 降低比較器增益值,使得輸出訊號v〇ut值較原始輸出訊號 Vout為低’因而降低靈敏度,因此,因為環境溫度的降低, 5而加大與生物體體溫的差距,使得在原始輸出訊號Vout 太大,而容易超過預設的閥值,而造成在非生物體進入時, 卻進行動作,但藉由熱敏電阻而縮小輪出訊號’使得靈敏 度降低,而不產生誤動作。上述習知技術係根據環境溫度 ❹ 而調整比較器的增益值,以達到調整適當的靈敏度功效, 10 唯,以此種提高或降低增益值的方式’雖可以對應溫度調 整比較結果的放大或縮小倍率,俱是因為放大不僅將訊號 放大,也會將雜訊一併放大,而造成比較結果的不確定性。 【發明内容】 有鑑於此,為避免上述的缺黠’本發明提供一種可以 I5·精確的對應環境溫度,而調整高、低閥值電壓VL ’達到調 整靈敏度的結果。 〇 本發明提供一種隨環境溫度裯整靈敏度的攝像装置, 包括一溫度感測模組’對應感測的環境溫度’輸出—溫度 感測訊號、一偵測模組,用以偵測一偵測區域並對應輸出 20 一偵測結果訊號,其中更包括一感測元件’用以感測該偵 測區域的溫度變化,並對應輸出〆感測訊號、以及—比較 電路,依據該感測訊號分別與一高閥值電壓及一低閥值電 壓比較的結果’對應輸出該偵測結果訊號、一影像榻取單 元,依據該偵測結杲訊號,進行影像擷取動作、以及一控 201018220 制單元,依據輸入的該偵測結果訊號,以控制該影像擷取 單元動作並且依據該溫度感測訊號判斷是否調整該高閥值 電壓及該低閥值電壓,其中更包括一處理單元以及一儲存 單元,儲存一閥值調整資料,其中當接收該溫度感測訊號 5 時,由該閥值調整資料取得對應該溫度感測訊號的一高闊 值及一低閥值,並輸出該高閥值與該低閥值分別為該高閥 值電壓與該低闊值電壓。 本發明另提供一種影像紀錄裝置的控制方法,包括偵 ❿ 測環境溫度、由偵測的環境溫度,依據一閥值調整表取得 10 對應的一高閥值及一低閥值、以及將該高閥值及該低閥值 分別輸出為一偵測模組的高閥值及低閥值電壓,以調整靈 敏度。 為讓本發明之上述和其他目的、特徵、和優點能更明 顯易懂,下文特舉出數個實施例,並配合所附圖式作詳細 15 說明。 ^ 【實施方式】 gl 請參間圖3所示,係本發明自動亮度調整系統30方塊 圖,包括一感光單元301、一充/放電路302、一比較單元 303、以及一光源模組304。 20 請參閱圖2,係本發明第一實施例之影像紀錄裝置方 塊圖。該影像紀錄裝置包括一溫度感測模組201、一偵測 模組202、一影像擷取模組203以及一控制單元204。 該溫度感測模組201,對應感測的環境溫度,輸出一 溫度感測訊號ST。其中該溫度感測模組201用以感測周邊 6 201018220 環境溫度,並依據所感測到之溫度對應輸出該溫度感測訊 號ST。於本實施例中,該溫度感測模組201是一熱敏電阻, 該溫度感測訊號ST為一電壓訊號,當感測的溫度愈高,則 輸出該電壓訊號的電壓值也對應提高,因此,可4該電壓 5 訊號的電壓值大小,即可得知該熱敏電阻所感測到的溫度 值。 該偵測模組202,用以偵測一偵測區域並對應輸出一 偵測結果訊號SR。其中該偵測模組202更包括一感測元件 ❹ 2021,用以感測該偵測區域的溫度變化,並對應輸出一感 10 測訊號SC、以及一比較電路2022,依據該感測訊號SC分 別與一高闕值電壓VH及一低閥值電壓VL比較的結果,對 應輸出該偵測結果訊號SR。於本實施例中,該感測元件 2021為一被動式紅外線焦電偵測器(PIR),依據所偵測的該 偵測區域的紅外線強度變化所造成溫度變化的大小,產生 15 對應的電流,再經由内部的電路而輸出對應的電壓訊號。 舉例來說,當該偵測區域闖進一物體,該物體所發出的紅 Q 外線造成該偵測區域的紅外線量發生變化,使得該偵測區 域的溫度升高或降低,則溫度升高或降低的變化量則會使 得該被動式紅外線焦電偵測器輸出的電壓訊號對應的提高 20 或降低電壓值。更具體來說,在該偵測區域環境所具有的 紅外線與進入的該物體本身溫度所發出的紅外線,二者所 發出的紅外線光強度的差異量愈大,則該被動式紅外線焦 電偵測器輸出的電壓值就愈大,反之,當差異量愈小,則 該被動,式紅外線焦電偵測器輸出的電壓值就愈小。 7 201018220 該比較電路2022,具有該高閥值電壓與該低閥值電壓 的輸入’用以調整靈敏度。更具體來說,係將由該紅外線 焦電铺測器所輸出的電壓訊號與該高閥值電壓VH與該低 闕值電壓VL進行比較,以輸出該偵測結果訊號SR,於本 5 實施例中’當該電壓訊號大於該高闊值電壓ΥΉ或該電壓 訊號小於該低閥值電壓VL時,則該偵測結果訊號SR輸出 為高準位(HI),反之,當該電壓訊號小於該閥值電壓或該 電麗訊號大於該低閥值電壓VL時,則該偵測結果訊號SR β 輸出為低準位(LOW)。於一實施例中,當該電壓訊號大於 10該向閥值電壓VH或該電壓訊號小於該低閥值電壓VL時, 則該偵測結果訊號SR輸出為低準位,反之,當該電壓訊 號小於該閥值電壓或該電壓訊號大於該低閥值電壓VL 時,則該偵測結果訊號SR輸出為高準位。於本實施例中, 該高閥值電壓VH與該低閥值電壓凡係由該控制單元2〇4 15供、^ ;由該控制單元204控制該高閥值電壓VH與該低閥 值屯壓VL的電壓值,以控制該偵測模組2〇2的靈敏度。 ❹舉例來說,請參閱圖Μ所示,係在高靈敏度時,輸入該 比較電路2022的該感測訊號SD的波形圖,當一物體進入 &偵/則區域日守’輸入的该感測讯號SD是振幅為wvcc的 20二正半波,當該物體離開該偵測區域時’該感測訊號是振 j 1/4VCC的-負半波’當控制單元綱控制該高闕值 電壓VH為低於該正枝的振幅及該㈣值電壓1為高於 該負半波的振巾昌時,則該比較電路2〇22會觸發而輸出該侦 測結果訊號SR為該高準位,反之,如圖SB所示,係在低 201018220 靈敏度時,輸入該比較電路2022的的該感測訊號SD的波 形圖,該感測訊號SD亦為振幅3/4VCC的一正半波,當控 制單元204控制該高閥值電壓VH為高於該正半波的振幅 及該低閥值電壓VL為低於該負半波的振幅時’該比較電 5路2022仍然不會觸發,所以輸出該偵測結果訊號SR為該 低準位,因此由上述可知,在相同的輸入振幅下,若該高 閥值電壓VH愈低於該正半波的振幅並且該低闊值電壓VL 愈南於該負半波的振幅時,所需觸發的輸入訊號振幅愈 ® 低,所以,此時該偵測模組202的靈敏度較高’反之’若 10 該高閥值電壓VH愈高於該正半波的振幅且該低閥值電壓 VL愈低於該負半波的振幅時,所需觸發的輸入訊號振幅愈 高’所以,此時該偵測模組202的靈敏度則較低。 該影像擷取模組203,對應該偵測結果訊號SR,進行 β像摘取動作,於本實施例中,該影像榻取模組203是一 15攝像裝置’如相機、攝影機以及監視紀錄器等,當接收到 該偵測結果訊號SR為該高準位時,則啟動並/或進行影像 ❹ 擷取動作。於一實施例中,該偵測結果訊號SR為低準位 時’則啟動並/或進行影像擷取動作。 該控制單元204,依據輸入的該偵測結果訊號SR,以 2 0控制該影像擷取模組2 〇 3動作並且依據該溫度感測訊號s τ 判斷是否調整該高閥值電壓VH及該低閥值電壓VL·。其中 該控制單元204更包括一儲存單元2041、一類比轉數位單 元2042暫存單元2043、一處理單元2044以及一數位 轉類比單元2045。 201018220 *該儲存單元2041儲存有-閥值調整資料,該闕值調整 貝料係壤境溫度與高、低閱值對應關係表,如圖3所示為 本發明實施例之環境溫度與高、低闕值對應關係表,該對 應關係表包括環境溫度、高閥值以及低閥值的資訊,用以 5提供在何種環境溫度下,適當的該高閥值電壓應為該高間 值與該高閥值電塵應為該低闕值。舉例來說,當該環境溫 度為20C時,對應的該高閥值為2 8V,該低闕值為2 2V, 因此該比較電路2022的該高閥值電壓的適當電壓值為 ❹2.8V,該低閥值電壓的適當電璧值為2 2v ;或者,當該環 1〇丨兄溫度為25°C時,對應的該高閥值為2.6V,該低閥值為 2.4V,因此该比較電路2〇22的該高閥值電壓的適當電壓值 為2.6V,該低閥值電壓的適當電壓值為2 4v。 忒類比轉數位單元2042,用以將該溫度感測訊號ST 及該偵測結果訊號SR分別轉換為一數位溫度感測訊號 15 DST及一數位偵測結果訊號DSR。更具體來說,該類比轉 數位單元2042將由該溫度感測模組2〇1輸入類比訊號的該 ❹溫度感測訊號S T及由該偵測模組2 〇 2輸入類比訊號的該偵 測結果訊號SR轉換為數位訊號的該數位溫度感測訊號 DST及該數位偵測結果訊號dsr。 20 該暫存單元2043,暫存由該類比轉數位單元2042傳 送的該數位溫度感測訊號DST及該數位偵測結果訊號 DSR’以提供該處理單元2044進行處理,並且暫存由該處 理單元2044處理後輪出的該高、低闊值。 該處理單元2044,當接收該溫度感測訊號ST時,由 201018220 該閥值調整資料取得對應該溫度感測訊號ST的一高閥值 及一低閥值,並輸出該高閥值與該低閥值分別為該高閥值 電壓VH與該低閥值電壓VL。更具體來說,該處理單元2〇44 讀取暫存該暫存單元2043的該數位溫度感測訊號DST,將 5該數位溫度感測訊號DST處理轉換為一溫度值,由該溫度 值以查表該閥值調整資料表以取得對應該溫度值的該高閥 值與該低閥值,並暫存於該暫存單元2〇43。於本實施例中, s亥處理單元2044是一微控制器。於一實施例中,該處理單 ® 凡2044可以是一數位訊號處理器(DSP)、一微處理器 1〇 (MCU)、現場可程式閘陣列(FPGA)或一複雜可程式邏輯元 件(CPLD)〇 戎數位轉類比單元2〇45,用以將該暫存於該暫存單元 2043之咼閥值及該低閥值轉換為該高閥值電壓與該低 閥值電壓VL輸出。更具體來說,該數位轉類比單元2〇45 I5將該暫存單兀2〇43之高龍及該制值㈣為類比訊號 電壓值的提供該比較電路2〇22的該高閥值電壓¥11與該低 Q 閥值電壓VL。 以下將介紹本發明實施例之影像紀錄裝置的控制方 法,如圖4所示,本發明實施例的控制方法,可以依據環 20境溫度的變化,對應調整偵測模組202的靈敏度,包括下 列步驟: 步驟一、偵測環境溫度。如步驟S4〇1,此步驟係由該 溫度感測模組201感測環境溫度,並對應輸出該溫度感測 訊號ST ; 201018220 步驟二、由偵測的環境溫度,依據該閥值調整表取得 對應的高、低閥值。如步驟S402,此步驟係該控制單元204 接收該溫度感測訊號ST後,轉換為一溫度值,再由該溫度 值依據該閥值調整表查表取得該對應的談高、低閥值。 5 步驟三、將高、低閥值輸出為偵測模組202的高、低 閥值電壓VL,以調整靈敏度。如步驟S403,此步驟係該 控制單元204將該高、低閥值由該數位轉類比單元2045輸 出該高、低閥值電壓VL至該偵測模組202,以調整影像紀 ❹ 錄裝置適合目前環境溫度的靈敏度。 10 如圖6所示,係本發明第二實施例之影像紀錄裝置, 與第一實施例相同之處不再贅述,不同之處在於一控制模 組601耦接該控制單元204,用以接收由該控制單元204 輸出之一控制訊號SC,依據該控制訊號SC產生一致能訊 號SE,致能該影像擷取模組203。其中該控制訊號SC係 15 對應該偵測結果訊號SR產生,當該偵測結果訊號SR為觸 發該影像擷取模組203時,該控制單元204產生該致能訊 〇 號SE,以致能該影像擷取模組203進行對應動作,如啟動 或是進行影像擷取動作。 舉例來說,當該偵測模組202輸出的該偵測結果訊號 20 SR為高準位時,該控制單元204對應該高準位而發出該控 制訊號SC至該控制模組601,該控制模組601接該控制訊 號SC後,控制該影像擷取模組203啟動或進行影像擷取。 其中該控制模組601包括數位訊號處理器(DSP)。 本發明雖以數個實施例揭露如上,然其並非用以限定 12 201018220 :月的祀圍,任何熟習此項技藝者,在不脫離本發明之 ’當可做些許較動與卿,因 5 1〇 15 =圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準如圖4月: '、為本發明實施例之電路圖。 【圖式簡單說明】 號 波形圖圖以為環境溫度較高時,習知技術的輸出訊 波::為環境溫度較低時,習知技術的輪出訊號 圖 圖2係本發明第一實施例之影像紀錄裝置方塊 圖3係環境溫度與高、低閥值對應關係表 圖4係本發明的控制方法流程圖 波形圖圖Μ係'高靈敏度時,輸入比車交電路的感夠訊號 波形圖圖LB係低靈敏度時,輸入比較電路的感測訊號 圖6係本發明第二實施例之影像紀錄裝置方塊圖 2〇 13 201018220 【主要元件符號說明】 2 01 -溫度感測模組 2 02-偵測模組 203-影像擷取模組 204控制單元 2021- 感測元件 2022- 比較電路 2041- 儲存單元 2042- 類比轉數位單元 2043- 暫存單元 2〇44-處理單元 2045-數位轉類比單元 14
Claims (1)
- 201018220 七、申請專利範圍: 1. 一種影像紀錄裝置,包括: 一溫度感測模組,對應感測的環境溫度,輸出一溫度 感測訊號; 5 一偵測模組,用以偵測一偵測區域並對應輸出一偵測 結果訊號,其中更包括一感測元件,用以感測該偵測區域 的溫度變化,並對應輸出一感測訊號、以及一比較電路, 依據該感測訊號分別與一高閥值電壓及一低閥值電壓比較 ❹ 的結果,對應輸出該偵測結果訊號; 10 —影像擷取單元,依據該偵測結果訊號,進行影像擷 取動作;以及 一控制單元,依據輸入的該偵測結果訊號,以控制該 影像擷取單元動作並且依據該溫度感測訊號判斷是否調整 該高闊值電壓及該低閥值電壓,其中更包括一處理單元以 15 及一儲存單元,儲存一閥值調整資料,其中當接收該溫度 感測訊號時,由該閥值調整資料取得對應該溫度感測訊號 ® 的一高閥值及一低閥值,並輸出該高闊值與該低閥值分別 為該高閥值電壓與該低閥值電壓。 2. 如申請專利範圍第1項所述之影像紀錄裝置,其中該 20 控制單元更包括: 一類比轉數位單元,用以將該溫度感測訊號及該偵測 結果訊號分別轉換為一數位溫度感測訊號及一數位偵測結 果訊號; 一暫存單元,暫存由該類比轉數位單元輸入的該數位 15 201018220 溫度感測吼號,以提供該處理單元進行處 該處理單元處理後輪出的該高、低閥值;以及且暫存由 一數位轉類比單元’用以將該暫存於 閥值及該低閥值轉換為該高閥值電壓盘子之高 5出; 至”及低閥值電壓輪 3. 如申請專利範圍第i項所述之影像紀錄裝置,其 感測訊號為一電壓。 4. 如申請專利範圍第"員所述之影像紀錄裝置,其中該 ❹偵測結果訊號為高準位或低準位。 ^ 10 5.如申請專利範圍第3或4項所述之影像紀錄裝置,其 中該感測訊號高於該高閥值電壓或低於該低閥值電壓時, 該偵測結果讯號為高準位,該感測訊號低於該高閥值電壓 或高於該低閥值電壓時,該偵測結果訊號為低準位。 6. 如申請專利範圍第3或4項所述之影像紀錄裝置,其 ' 15中該感測訊號高於該高閥值電壓或低於該低閥值電壓時, 該偵測結果訊號為低準位,該感測訊號低於該高閥值電壓 ❹ 或高於該低閥值電壓時,該彳貞測結果訊號為高準位。 7. 如申請專利範圍第1項所述之影像紀錄裝置’其中該 閥值調整資料包括溫度、高閥值以及低閥值資訊。 20 8.如申請專利範圍第1項所述之影像紀錄裝置,其中該 感測元件為一被動式紅外線焦電偵測器(PIR) ° 9如申請專利範圍第1項所述之於像紀錄裝置’其中該 控制單元是一微處理器、一數位訊號處理器(DSP)、現場可 程式閘陣列(FPGA)或一複雜可程式邏輯元件(CPLD)。 16 201018220 10·如申請專利範圍第1項所述之影像紀錄裝置,其中該 温度感測訊號係一電壓訊號。 11.如申請專利範圍第1項所述之影像紀錄裝置,其中更 包括一控制模組,耦接該控制單元,用以接收由該控制單 5 元輸出之一控制訊號,依據該控制訊號產生一致能訊號, 致能該影像擷取模組 12·如申請專利範圍第11項所述之影像紀錄裝置,其中 該控制模組是數位訊號處理器。 13. —種影像紀錄裝置的控制方法,包括: 10 步驟一、偵測環境溫度; 步驟二、由偵測的環境溫度,依據一閥值調整表取得 對應的一高閥值及一低閥值;以及 步驟三、將該高閥值及該低闊值分別輸出為一偵測模 組的高閥值及低閥值電壓,以調整靈敏度。 15 14.如申請專利範圍第13項所述之影像紀錄裝置的控制 方法,其中該步驟一更包括由一溫度感測模組感測環境溫 度,並對應輸出一溫度感測訊號。 15. 如申請專利範圍第13項所述之影像紀錄裝置的控制 方法,其中該步驟二更包括一控制單元接收該溫度感測訊 20 號後,轉換為一溫度值,再由該溫度值依據一閥值調整表 查表取得該對應的一高閥值及一低閥值。 16. 如申請專利範圍第13項所述之影像紀錄裝置的控制 方法,其中該步驟三更包括該控制單元將該高、低閥值輸 出該高、低閥值電壓至該偵測模組。 17 201018220 17. 如申請專利範圍第16項所述之影像紀錄裝置的控制 方法,其中該高、低閥值係透過該數位轉類比單元輸出該 高、低閥值電壓至該偵測模組。 18. 如申請專利範圍第13項所述之影像紀錄裝置的控制 5 方法,其中該閥值調整資料表包含有環境溫度與高、低閥 值資訊。 〇 ❿ 18
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