一種監控攝像頭的制作方法

本發明涉及電子偵測技術領域，具體涉及一種監控攝像頭。

背景技術：

監控攝像頭是目前家庭或者銀行、商場、博物館、工礦企業等公共場所常用的一種電子監控設備。其中，偵測傳感器作為觸發源是監控攝像頭的主要組成部分。為了更好地偵測出攝像頭錄制的影像中人體的移動情況，市場上的監控攝像頭普遍采用熱釋電紅外傳感器作為偵測傳感器。熱釋電紅外傳感器能以非接觸形式檢測出人體輻射的紅外線，其指向性強，可以有效地檢測出生物的移動。但是熱釋電紅外傳感器很容易受到環境變化的干擾，例如，它經常會因熱氣流、陽光直射或環境溫度等因素的影響而誤觸發，其靈敏度也會隨溫度的升高而降低，這大大影響了其對人體移動偵測時的偵測靈敏度和準確性。

而多普勒雷達探測器以多普勒理論為設計原理，即當無線電波在行進過程中碰到物體時該電波會被反射，反射波的頻率會隨碰到物體的移動狀態而改變。如果無線電波碰到的物體的位置是固定的，那么反射波的頻率和發射波的頻率應該相等。如果物體朝著發射的方向移動，則反射回來的波會被壓縮，也就是說反射波的頻率會增加；反之，反射回來的波的頻率會隨之減小。多普勒雷達探測器也具有非接觸探測的特點，而且其不受溫度、濕度、噪聲、氣流、塵埃或光線等因素的影響，適合惡劣環境，抗射頻干擾能力也較強，但是其指向性差，無法對偵測區域中移動物體是否是生物或者是有熱量的進行判別。

如果能將上述熱釋電紅外傳感器與多普勒雷達探測器結合，將會形成一種互補，可能為解決監控攝像頭適應環境能力差、檢測生物或者有熱量的移動物體時準確率低等技術問題提供一種新的途徑。

技術實現要素：

有鑒于此，本發明實施例提供了一種監控攝像頭，將熱釋電紅外傳感器與多普勒雷達探測器結合形成移動偵測模塊，解決了監控攝像頭適應環境能力差、對人體移動偵測準確率低的技術問題。

本發明一實施例提供的一種監控攝像頭，包括處理器，分別與所述處理器連接的移動偵測模塊、視頻采集模塊、音頻采集模塊、存儲模塊以及網絡模塊，所述移動偵測模塊包括熱釋電紅外傳感器和多普勒雷達探測器；

其中，所述的監控攝像頭，還包括微控制單元，對所述熱釋電紅外傳感器輸出的熱釋電紅外信號和所述多普勒雷達探測器輸出的多普勒反射信號進行邏輯運算，若運算結果滿足預設條件，則向所述處理器發送觸發信號；

其中，所述微控制單元分別與所述移動偵測模塊和所述處理器相連接，或者集成在所述移動偵測模塊或處理器中；

其中，所述處理器包括信號傳輸單元、數據傳輸單元以及報警單元，其中，所述信號傳輸單元用于接收所述微控制單元傳輸的觸發信號，在接收到觸發信號時分別向所述視頻采集模塊以及音頻采集模塊發送采集指令，并通知所述報警單元生成報警信息；所述數據傳輸單元用于從所述視頻采集模塊和音頻采集模塊分別接收監控場景內的視頻數據和音頻數據，并發送給所述存儲模塊保存；所述報警單元通過網絡模塊將報警信息發送給用戶終端；

其中，所述多普勒雷達探測器包括雷達發射和接收電路以及信號放大電路；

其中，所述存儲模塊為本地存儲器或云端服務器；

其中，所述視頻采集模塊包括光學圖像傳感器和圖像壓縮單元；

其中，所述音頻采集模塊包括聲音采集傳感器和音頻壓縮單元；

其中，所述的監控攝像頭進一步包括：顯示模塊、揚聲器模塊、紅外線照明模塊、旋轉模塊或外部接口模塊中的一種或幾種，所述顯示模塊、揚聲器模塊、紅外線照明模塊、旋轉模塊或外部接口模塊分別與所述處理器連接，其中：所述顯示模塊，用于顯示監控攝像頭當前的工作狀態；所述揚聲器模塊，用于在接收到觸發信號時產生報警音；所述紅外線照明模塊，用于在夜視或光照條件不好的狀態下對監控區域進行紅外線補光照射；所述旋轉模塊，用于完成監控攝像頭的圍繞自身軸心的旋轉；所述外部接口模塊，用于插入外接設備進行數據的傳輸；

其中，所述旋轉模塊包括微型馬達和能驅動所述移動偵測模塊做360度旋轉的傳動機構。

本發明實施例提供的監控攝像頭，將多普勒雷達探測器與熱釋電紅外傳感器結合形成移動偵測模塊，只有當多普勒雷達探測器偵測到的多普勒反射信號和熱釋電紅外傳感器偵測到的熱釋電紅外信號同時滿足觸發條件時，處理器才能接收到觸發信號從而喚醒攝像頭進行拍攝，增強了監控攝像頭的抗環境干擾能力，提高了其對人體/動物移動偵測的靈敏度和準確性。

附圖說明

圖1所示為本發明一實施例提供的一種監控攝像頭的結構示意圖。

圖2所示為本發明一實施例提供的一種監控攝像頭的移動偵測模塊中熱釋電紅外傳感器的電路圖。

圖3所示為本發明一實施例提供的一種監控攝像頭的移動偵測模塊中多普勒雷達探測器的第一部分電路圖。

圖4所示為本發明一實施例提供的一種監控攝像頭的移動偵測模塊中多普勒雷達探測器的第二部分電路圖。

圖5所示為本發明一實施例提供的一種監控攝像頭的移動偵測模塊的工作流程圖。

圖6所示為本發明一實施例提供的另一種監控攝像頭的結構示意圖。

具體實施方式

下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。

圖1所示為本發明實施例提供的一種監控攝像頭的結構示意圖。如圖1所示，該監控攝像頭包括處理器20，分別與該處理器20連接的移動偵測模塊10、視頻采集模塊30、音頻采集模塊40、存儲模塊50以及網絡模塊(未在圖中標示)，該移動偵測模塊10包括熱釋電紅外傳感器101和多普勒雷達探測器102，其中，熱釋電紅外傳感器101用于偵測監控場景內的熱釋電紅外信號，多普勒雷達探測器102用于偵測監控場景內的多普勒反射信號。在本發明一實施例中，該監控攝像頭還包括微控制單元，對熱釋電紅外傳感器101輸出的熱釋電紅外信號和多普勒雷達探測器102輸出的多普勒反射信號進行邏輯運算(例如邏輯與運算)，若運算結果滿足預設條件，則向處理器20發送觸發信號以喚醒攝像頭。即當偵測到的熱釋電紅外信號和多普勒反射信號同時滿足觸發條件時，處理器20才能被觸發從而喚醒監控攝像頭進行視頻數據和音頻數據的采集。在本發明一實施例中，該微控制單元可以作為一個獨立的結構，分別與移動偵測模塊10和處理器20進行連接，也可以集成在移動偵測模塊10或處理器20中，本發明對微控制單元的具體位置不做限定。

在本發明一實施例中，處理器20包括信號傳輸單元201、數據傳輸單元202以及報警單元(未在圖中標示)，其中，信號傳輸單元201用于接收從微控制單元傳輸的觸發信號，并在接收到觸發信號時分別向視頻采集模塊30以及音頻采集模塊40發送采集指令，同時通知報警單元生成報警信息；數據傳輸單元202用于從視頻采集模塊30和音頻采集模塊40分別接收監控場景內的視頻數據和音頻數據，并發送給存儲模塊50保存；報警單元通過網絡模塊將報警信息發送給用戶終端。

在本發明一實施例中，該視頻采集模塊30包括光學圖像傳感器和圖像壓縮單元，光學圖像傳感器具體可以為CCD型光學圖像傳感器或CMOS型光學圖像傳感器，用于采集監控區域的圖像，完成從光信號到電信號的轉換并進行數字化，再傳輸給圖像壓縮單元，形成標準的圖像數據傳送給處理器20。

在本發明一實施例中，該音頻采集模塊40包括聲音采集傳感器和音頻壓縮單元，聲音采集傳感器將監控區域聲音的振動信號轉換成電信號，并傳輸給音頻壓縮單元，由該音頻壓縮單元轉換成數字音頻信號，并進行壓縮形成標準的音頻數據傳送給處理器20。

在本發明一實施例中，存儲模塊50可為本地存儲器或云端服務器。如圖6所示，當存儲模塊50為本地存儲器時，其包括程序存儲單元501和內存單元502，其中，程序存儲單元501用于存儲處理器20所需執行的代碼，內存單元502提供了程序運行時所需要的硬件環境。

當存儲裝置50為云端服務器時，云端服務器支持消息推送服務。此時，報警單元可通過網絡模塊將報警信息發送至云端服務器，云端服務器通過消息推送服務直接將報警信息推送至用戶終端。消息推送服務的具體功能可由云端服務器的供應商提供，只要設置好相應的參數，滿足發送消息的條件，該報警信息就可被云端服務器推送到用戶終端上。例如，當用戶終端為類似手機的便攜式移動設備，那么用戶在購買監控攝像頭以后，需要安裝相應的用戶端軟件(APP)到該手持移動設備上，并用手機號碼在用戶端軟件中注冊一個賬戶。使該賬戶與監控攝像頭的標識相關聯，這種關聯關系會被保存到云端服務器上。當監控區域出現移動的人體或動物時，將所生成的報警信息發送到云端服務器上，由云端服務器根據報警信息中包含的監控攝像頭唯一標識，查找對應的賬戶信息，再用推送服務把報警信息發送到用戶的便攜式移動設備上。對于報警信息，可為預先設置好的特定文字信息，例如“可疑人員入侵”等。

在本發明一實施例中，云端服務器還將接收到的視頻數據和/或音頻數據與報警信息一同發送給用戶終端。在另一實施例中，數據傳輸單元202在將視頻數據和/或音頻數據發送給存儲模塊50的同時，也將視頻數據和/或音頻數據實時傳輸給用戶終端。這樣用戶在接收到報警信息的同時，還可實時觀察到監控區域現場的意外情況，有利于用戶及時采取應對措施。

下面將具體闡述本發明提供的監控攝像頭的移動偵測傳感器10中熱釋電紅外傳感器101和多普勒雷達探測器102的結構，以及該移動偵測傳感器10的工作方式及工作原理。

對于熱釋電紅外傳感器101，可以選擇市售的P228、LH1958、RE200B、HN911L等型號。在本發明一實施例中，熱釋電紅外傳感器101采用數字可編程式的熱釋電紅外傳感器。如圖2所示，U2為數字可編程式的熱釋電紅外傳感器，其3腳用于輸入設置參數，例如：靈敏度、輸出方式等，其中輸出方式可以為中斷輸出、喚醒輸出或者AD值輸出；1腳用于信號的輸出。在本發明一實施例中，選用中斷輸出為輸出方式，當熱釋電紅外傳感器101探頭接收到的熱釋電紅外信號超過探頭內部的觸發閾值后，判斷監控區域內可能存在移動的人體/動物，內部便會產生一個脈沖，同時1腳輸出高電平信號，高電平維持的時間為人體/動物移動的時間。

對于多普勒雷達探測器102，其頻率的選擇可根據不同需求而做不同的設定，本發明對此不做具體限定。該多普勒雷達探測器102包括兩部分，第一部分為雷達發射和接收電路，第二部分為信號放大電路。

圖3所示為本發明一實施例提供的多普勒雷達探測器102的第一部分的電路圖。在本實施例中，選擇以3GHz振蕩頻率為例，如圖3所示，電源VCC經過R29、C1、C2、C3和C4濾波后再經過R1、R2和R3分壓電路提供微波三極管Q1的基極電壓(即A點電壓)，B點為微波三極管Q1的發射極工作點。C6、C7和天線W組成串聯諧振電路，微波三極管Q1在串聯諧振電路的作用下產生振蕩，振蕩頻率約為3GHz。由天線W將電磁波輻射到周圍空間，產生一個立體的微波警戒場。當該監控區域內沒有人體/動物時，根據電磁波的多普勒效應，也就沒有反射微波到達A點，B點電壓的振蕩幅度不會發生變化；當該區域內有固定的人體/動物時，反射的微波相位只改變一次，A點接收的電壓相位不會改變，則B點的電壓也將維持一定的振蕩幅度不變；當有人或動物在該區域內活動時，人體/動物的反射波就會通過天線W使Q1的振蕩幅度和頻率都發生變化，從而導致A點的電壓發生波動，經Q1放大后B點的電壓也會隨之波動。B點電壓經R5和C8濾波后通過SOUT端輸出到第二部分電路。

圖4所示為本發明一實施例提供的多普勒雷達探測器102的第二部分的電路圖。如圖4所示，當多普勒雷達探測器102偵測到監控區域內沒有人體/動物移動時，OUTPUT端將會輸出低電平信號，當偵測到監控區域內存在人體/動物移動時，SOUT信號經過兩級帶通濾波器U1A和U1B的濾波和放大后，將會產生脈沖方波，即OUTPUT端會輸出高電平信號。

圖5所示為本發明一實施例提供的移動偵測模塊10的工作流程圖。在本實施例中，微控制單元采用邏輯與運算對熱釋電紅外信號和多普勒反射信號進行處理，此時預設條件為運算結果等于1。如圖5所示，當熱釋電紅外傳感器101沒有偵測到人體或動物移動時其輸出低電平，用0表示。當熱釋電紅外傳感器101偵測到人體或動物移動時，其輸出高電平信號，用1表示，但是由于熱釋電紅外傳感器101容易受到環境的影響，因此監控區域內的熱氣流、陽光或溫度等因素也可能導致其輸出高電平信號。同時多普勒雷達探測器102如果也探測到移動人體或動物時，同樣輸出高電平信號，用1表示，如果沒有探測到移動人體或動物，輸出低電平信號，用0表示。微控制單元對熱釋電紅外傳感器101輸出的熱釋電紅外信號和多普勒雷達探測器102輸出的多普勒反射信號進行邏輯與運算，只有當兩個信號都為1，即熱釋電紅外傳感器101輸出的信號和多普勒雷達探測器102輸出的信號同時滿足各自的觸發條件時，微控制單元才能生成觸發信號并傳送至處理器20，以喚醒攝像頭進行拍攝，反之，若熱釋電紅外傳感器101或多普勒雷達探測器102中任何一個輸出信號為0，都無法喚醒攝像頭。

本發明實施例提供的監控攝像頭，將多普勒雷達探測器與熱釋電紅外傳感器結合形成移動偵測模塊，只有當多普勒雷達探測器偵測到的多普勒反射信號和熱釋電紅外傳感器偵測到的熱釋電紅外信號同時滿足觸發條件時，處理器才能接收到觸發信號從而喚醒攝像頭進行拍攝，增強了監控攝像頭的抗環境干擾能力，提高了其對人體/動物移動偵測的靈敏度和準確性。

本領域技術人員可以理解，雖然以上實施例介紹了監控攝像頭的若干模塊，但是這種劃分并非是強制性的。實際上，根據本發明的實施方式，上文描述的兩個或更多模塊的特征和功能可以在一個模塊中具體化。反之，上文描述的一個模塊的特征和功能可以進一步劃分為由多個模塊來具體化。

本領域技術人員可以理解，本發明的技術方案可以用軟件來實現，具體而言，可以是計算機程序的方式實現。比如，在類似RAM、ROM、硬盤和/或任何適當的存儲介質中存儲可執行代碼，當該可執行代碼被執行時，可以實現本發明以上實施例提及的功能。應當注意，本發明的實施方式還可以通過硬件、或者軟件和硬件的結合來實現。硬件部分可以利用專用邏輯來實現；軟件部分可以存儲在存儲器中，由適當的指令執行系統，例如微處理器或者專用設計硬件來執行。本領域的普通技術人員可以理解上述的監控攝像頭裝置可以使用計算機可執行指令和/或包含在處理器控制代碼中來實現，例如在諸如磁盤、CD或DVD-ROM的載體介質、諸如只讀存儲器(固件)的可編程的存儲器或者諸如光學或電子信號載體的數據載體上提供了這樣的代碼。本發明的裝置及其模塊可以由諸如超大規模集成電路或門陣列、諸如邏輯芯片、晶體管等的半導體、或者諸如現場可編程門陣列、可編程邏輯設備等的可編程硬件設備的硬件電路實現，也可以用由各種類型的處理器執行的軟件實現，也可以由上述硬件電路和軟件的結合例如固件來實現。例如，當本發明實施例所提供的監控攝像頭通過硬件實現時，處理器20可為一個大規模集成電路板，其中的報警單元可為生成代表報警信息的電子信號的繼電器裝置，網絡模塊可為支持有線網絡連接和/或無線網絡連接的市售的網卡裝置。

圖6所示為本發明另一實施例提供的監控攝像頭的結構示意圖。如圖6所示，交直流轉換電源120或者電池(獨立設備)用于給整個監控攝像頭進行供電，該監控攝像頭進一步包括：

與處理器20連接的顯示模塊70，用于顯示監控攝像頭當前的工作狀態；

與處理器20連接的揚聲器模塊80，用于在接收到觸發信號時產生報警音；

與處理器20連接的紅外線照明模塊90，用于在夜視或光照條件不好的狀態下對監控區域進行紅外線補光照射，以改善視頻采集質量；

與處理器20連接的旋轉模塊100，用于完成監控攝像頭的圍繞自身軸心的旋轉，在本發明一實施例中，該旋轉模塊100由微型馬達和相關傳動機構組成，能夠驅動移動偵測模塊10做360度旋轉；

與處理器20連接的外部接口模塊110，用于插入外接設備進行數據的傳輸，例如可以為USB接口，用于插入U盤等存儲設備以將視音頻數據傳至存儲設備中，或者有線接口，用于在支持無線傳輸的網絡模塊失效時，連接有線網絡接入internet，以完成數據的上傳。

以上所述的顯示模塊70、揚聲器模塊80、紅外線照明模塊90、旋轉模塊100和有線接口模塊110可根據實際需要選擇性添加其中的一個或多個，也可以都不具備，本發明對此不做限定。此外，還應當理解，為了不模糊本發明的實施方式，說明書僅對一些關鍵、未必必要的技術和特征進行了描述，而可能未對一些本領域技術人員能夠實現的特征做出說明。

以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，并不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換等，均應包含在本發明的保護范圍之內。