基于熱釋電紅外探測的拍攝方法及裝置與流程

本發明涉及相機領域，特別涉及基于熱釋電紅外探測的拍攝方法及裝置。

背景技術：

相機分為普通相機和打獵相機；打獵相機是一種應用于戶外，能夠自動捕捉人或動物運動狀態的無人看守相機。打獵相機捕捉到人或動物(目標)運動后發出啟動信號，采用熱釋電紅外感應人或動物的感應技術，自動拍攝圖片或者視頻。

打獵相機只有檢測到人或動物(目標)運動到相機的拍攝視線內，才啟動相機的拍攝功能，因此如何高效檢測運動目標進入視線范圍是非常重要的。

目前的目標檢測主要分為兩大類：攝像機檢測和紅外傳感器檢測。打獵相機需要具有較長的待機時間，選用攝像機檢測將會極大的增加相機的電量消耗，所以打獵相機大多選用功耗較低的紅外傳感器檢測目標的運動。但目前的打獵相機在識別時，只要檢測到任何運動目標就會觸發啟動相機拍攝的功能，容易造成記錄大量的無用信息，同時導致相機的待機時間大大縮短。

技術實現要素：

針對現有技術中的缺陷，本發明提出了一種基于熱釋電紅外探測的拍攝方法及裝置，用以克服現有技術中的缺陷，可以更加精準的檢測需要監視的運動目標,延長打獵相機的待機時間,節省打獵相機的存儲空間。

具體的，本發明提出了一種基于熱釋電紅外探測的拍攝方法，包括：

采集目標范圍內的熱釋電紅外信號；

將采集到的熱釋電紅外信號轉換為相應的特征頻譜信息；

將轉換得到的特征頻譜信息與預先選取的目標信息模型進行比對；

當比對滿足預設條件時，開啟拍攝裝置的拍攝功能。

作為上述技術方案的進一步改進，所述采集目標范圍內的熱釋電紅外信號之后還包括：

對采集到的熱釋電紅外信號進行放大和濾波處理。

作為上述技術方案的進一步改進，所述將采集到的熱釋電紅外信號轉換為相應的特征頻譜信息包括：通過傅里葉變換把時域的熱釋電紅外信號轉換為相應的頻域信號，利用運動檢測算法從所述頻域信號中提取熱釋電紅外信號的特征頻譜信息。

作為上述技術方案的進一步改進，所述運動檢測算法是基于vibe背景建模算法。

作為上述技術方案的進一步改進，所述熱釋電紅外信號的采集通過菲涅爾透鏡和熱釋電紅外傳感器共同完成。

具體的，本發明還提出了一種基于熱釋電紅外探測的拍攝裝置，包括：

采集模塊，用于采集目標范圍內的熱釋電紅外信號；

轉換模塊，用于將采集到的熱釋電紅外信號轉換為相應的特征頻譜信息；

比對模塊，用于將得到的特征頻譜信息與預先選取的信息模型進行比對；

拍攝模塊，用于當比對滿足預設條件時，開啟拍攝裝置的拍攝功能。

作為上述技術方案的進一步改進，所述拍攝裝置還包括放大濾波模塊，所述放大濾波模塊用于將采集模塊采集到的熱釋電紅外信號進行放大和濾波處理。

作為上述技術方案的進一步改進，所述將采集到的熱釋電紅外信號轉換為相應的特征頻譜信息包括：通過傅里葉變換把時域的熱釋電紅外信號轉換為相應的頻域信號，利用運動檢測算法從所述頻域信號中提取熱釋電紅外信號的特征頻譜信息。

作為上述技術方案的進一步改進，所述運動檢測算法是基于vibe背景建模算法。

作為上述技術方案的進一步改進，所述熱釋電紅外信號的采集通過菲涅爾透鏡和熱釋電紅外傳感器共同完成。

采用本發明提供的技術方案，與已有的公知技術相比，至少具有如下有益效果：

(1)可以更加精準的檢測需要監視的運動目標。

(2)可以延長打獵相機的待機時間。

(3)可以節省打獵相機的存儲空間。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例的技術方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，應當理解，以下附圖僅示出了本發明的某些實施例，因此不應被看作是對范圍的限定，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他相關的附圖。

圖1為本發明實施例提出的一種基于熱釋電紅外探測的拍攝方法流程示意圖；

圖2為本發明實施例提出的另一種基于熱釋電紅外探測的拍攝方法流程示意圖；

圖3為本發明實施例提出的一種基于熱釋電紅外探測的拍攝裝置結構示意圖；

圖4為本發明實施例提出的另一種基于熱釋電紅外探測的拍攝裝置結構示意圖。

主要元件符號說明：

201-采集模塊；202-轉換模塊；203-比對模塊；204-拍攝模塊；205-放大濾波模塊。

具體實施方式

在下文中，將更全面地描述本公開的各種實施例。本公開可具有各種實施例，并且可在其中做出調整和改變。然而，應理解：不存在將本公開的各種實施例限于在此公開的特定實施例的意圖，而是應將本公開理解為涵蓋落入本公開的各種實施例的精神和范圍內的所有調整、等同物和/或可選方案。

在下文中，可在本公開的各種實施例中使用的術語“包括”或“可包括”指示所公開的功能、操作或元件的存在，并且不限制一個或更多個功能、操作或元件的增加。此外，如在本公開的各種實施例中所使用，術語“包括”、“具有”及其同源詞僅意在表示特定特征、數字、步驟、操作、元件、組件或前述項的組合，并且不應被理解為首先排除一個或更多個其它特征、數字、步驟、操作、元件、組件或前述項的組合的存在或增加一個或更多個特征、數字、步驟、操作、元件、組件或前述項的組合的可能性。

在本公開的各種實施例中，表述“或”或“a或/和b中的至少一個”包括同時列出的文字的任何組合或所有組合。例如，表述“a或b”或“a或/和b中的至少一個”可包括a、可包括b或可包括a和b二者。

在本公開的各種實施例中使用的表述(諸如“第一”、“第二”等)可修飾在各種實施例中的各種組成元件，不過可不限制相應組成元件。例如，以上表述并不限制所述元件的順序和/或重要性。以上表述僅用于將一個元件與其它元件區別開的目的。例如，第一用戶裝置和第二用戶裝置指示不同用戶裝置，盡管二者都是用戶裝置。例如，在不脫離本公開的各種實施例的范圍的情況下，第一元件可被稱為第二元件，同樣地，第二元件也可被稱為第一元件。

應注意到：如果描述將一個組成元件“連接”到另一組成元件，則可將第一組成元件直接連接到第二組成元件，并且可在第一組成元件和第二組成元件之間“連接”第三組成元件。相反地，當將一個組成元件“直接連接”到另一組成元件時，可理解為在第一組成元件和第二組成元件之間不存在第三組成元件。

在本公開的各種實施例中使用的術語“用戶”可指示使用電子裝置的人或使用電子裝置的裝置(例如，人工智能電子裝置)。

在本公開的各種實施例中使用的術語僅用于描述特定實施例的目的并且并非意在限制本公開的各種實施例。如在此所使用，單數形式意在也包括復數形式，除非上下文清楚地另有指示。除非另有限定，否則在這里使用的所有術語(包括技術術語和科學術語)具有與本公開的各種實施例所屬領域普通技術人員通常理解的含義相同的含義。所述術語(諸如在一般使用的詞典中限定的術語)將被解釋為具有與在相關技術領域中的語境含義相同的含義并且將不被解釋為具有理想化的含義或過于正式的含義，除非在本公開的各種實施例中被清楚地限定。

實施例1

本發明實施例1提出的一種基于熱釋電紅外探測的拍攝方法，如圖1所示，包括以下步驟：

s11、采集目標范圍內的熱釋電紅外信號。

通過相機上的熱釋電紅外傳感器來采集目標范圍內的熱釋電紅外信號。

相機上的熱釋電紅外傳感器可選用德國perkinelmer公司生產的型號為lhi778/3439的熱釋電紅外傳感器。該熱釋電紅外傳感器具有低噪聲，高響應度；優異的共模平衡-雙單元類型，單元器件帶熱補償，廣泛引用于目標的移動識別。

相機上的熱釋電紅外傳感器的個數為2個，兩個熱釋電紅外傳感器以反極性串聯，以抑制由于自身溫度升高而產生的干擾。

為了提高熱釋電紅外傳器的探測靈敏度以及增大探測距離，一般在熱釋電紅外傳器的前方裝設一個菲涅爾透鏡，該透鏡用透明塑料制成，將透鏡的上、下兩部分各分成若干等份，制成一種具有特殊光學系統的透鏡，它和放大電路相配合，可將信號放大70分貝以上，這樣就可以測出10-20米范圍內活動范圍內的人或者動物的行動。

菲涅爾透鏡利用透鏡的特殊光學原理，在熱釋電紅外傳器前方產生一個交替變化的“盲區”和“高靈敏區”，以提高熱釋電紅外傳器的探測接收靈敏度。

當有活動目標從透鏡前經過時，活動目標發出的紅外線就不斷地交替從“盲區”進入“高靈敏區”，這樣就使接收到的紅外信號以忽強忽弱的脈沖形式輸入，從而增強其能量幅度。信號峰值更加大更加有利于檢測到活動目標。

s12、將采集到的熱釋電紅外信號轉換為相應的特征頻譜信息。

通過傅里葉變換把時域的熱釋電紅外信號轉換為相應的頻域信號，利用運動檢測算法從所述頻域信號中提取熱釋電紅外信號的特征頻譜信息。

所述運動檢測算法優選vibe算法。

運動檢測算法vibe是一種像素級視頻背景建模或前景檢測的算法，對硬件內存占用也少，實現過程簡單。

將得到的熱釋電紅外信號轉換為相應的特征頻譜信息既可以由專用的dsp數字信號處理芯片來實現，也可以由相機的中央處理器結合相關的軟件來實現。

s13、將轉換得到的特征頻譜信息與預先選取的目標信息模型進行比對。

所述目標信息模型是基于大量的獵物特征頻譜信息統計得到的。用戶根據獵物的名稱，在獵物相機上，事先選擇好相應名稱的獵物信息模型作為目標信息模型，這樣就可以排除由于一些非獵物活動進入目標范圍內，導致打獵相機記錄該非獵物的活動信息。例如：打獵相機只想用于監控兔子的出沒情況，用戶可以在相機的目標信息模型選擇兔子的信息模型，當檢測到地面的老鼠活動，打獵相機不會控制攝像頭對老鼠活動進行記錄，可以更加精準的檢測需要監視的運動目標,并有助于延長打獵相機的待機時間,節省打獵相機的存儲空間。

用戶可以選擇升級相應的目標信息模型，所述目標信息模型存儲在相機上，用戶需要相應的目標信息模型時，可以在pc端選擇需要檢測的目標，生成相應的策略文件，用戶再將所述目標信息模型文件上傳到相機上。目標信息模型包含常見獵物的運動模型數據，所述目標信息模型涵蓋了動物的外貌特征，活動規律等信息。例如：大象有四條粗壯的大腿，貓頭鷹喜歡在夜間活動。

s14、當比對滿足預設條件時，開啟拍攝裝置的拍攝功能。

當轉換得到的特征頻譜信息與預先選取的目標信息模型進行比對時，兩者的差距在預設的范圍內，就認為比對一致，控制攝像頭進行拍攝記錄。

實施例2

本發明實施例2提出的另一種基于熱釋電紅外探測的拍攝方法，如圖2所示，包括以下步驟：

s21、采集目標范圍內的熱釋電紅外信號。

通過相機上的熱釋電紅外傳感器來采集目標范圍內的熱釋電紅外信號。

為了提高熱釋電紅外傳器的探測靈敏度以及增大探測距離，一般在熱釋電紅外傳器的前方裝設一個菲涅爾透鏡。

s22、對采集到的熱釋電紅外信號進行放大和濾波處理。

由于熱釋電紅外傳器功率一般較小，對熱釋電紅外傳器采集到的熱釋電紅外信號需要進行放大處理和濾波處理。

熱釋電紅外傳器將探測并接收到的熱釋電紅外信號轉變成微弱的電壓信號，經過場效應管放大，電容濾波后向外輸出。

s23、將處理得到的熱釋電紅外信號轉換為相應的特征頻譜信息。

通過傅里葉變換把時域的熱釋電紅外信號轉換為相應的頻域信號，利用運動檢測算法從所述頻域信號中提取熱釋電紅外信號的特征頻譜信息。

所述運動檢測算法優選vibe算法。

s24、將轉換得到的特征頻譜信息與預先選取的目標信息模型進行比對。

所述目標信息模型是基于大量的獵物特征頻譜信息統計得到的。用戶可以選擇升級相應的目標信息模型，所述目標信息模型存儲在相機上，用戶需要相應的目標信息模型時，可以在pc端選擇需要檢測的目標，生成相應的策略文件，用戶再將所述目標信息模型文件上傳到相機上。目標信息模型包含常見獵物的運動模型數據，所述目標信息模型涵蓋了動物的外貌特征，活動規律等信息。

s25、當比對滿足預設條件時，開啟拍攝裝置的拍攝功能。

當轉換得到的特征頻譜信息與預先選取的目標信息模型進行比對時，兩者的差距在預設的范圍內，就認為比對一致，控制攝像頭進行拍攝記錄。

實施例3

本發明實施例3提出的一種基于熱釋電紅外探測的拍攝裝置，如圖3所示，包括：

采集模塊201，用于采集目標范圍內的熱釋電紅外信號；

轉換模塊202，用于將采集模塊201采集到的熱釋電紅外信號轉換為相應的特征頻譜信息；

比對模塊203，用于將轉換模塊202得到的特征頻譜信息與預先選取的信息模型進行比對；

拍攝模塊204，用于當比對滿足預設條件時，開啟拍攝裝置的拍攝功能。

實施例4

本發明實施例4提出的另一種基于熱釋電紅外探測的拍攝裝置，如圖4所示，包括：

采集模塊201，用于采集目標范圍內的熱釋電紅外信號。

放大濾波模塊205，用于將采集模塊201采集到的熱釋電紅外信號進行放大處理和濾波處理。

轉換模塊202，用于將放大濾波模塊205處理的熱釋電紅外信號轉換為相應的特征頻譜信息；

比對模塊203，用于將轉換模塊202得到的特征頻譜信息與預先選取的信息模型進行比對；

拍攝模塊204，用于當比對滿足預設條件時，開啟拍攝裝置的拍攝功能。

本領域技術人員可以理解附圖只是一個優選實施場景的示意圖，附圖中的模塊或流程并不一定是實施本發明所必須的。

本領域技術人員可以理解實施場景中的裝置中的模塊可以按照實施場景描述進行分布于實施場景的裝置中，也可以進行相應變化位于不同于本實施場景的一個或多個裝置中。上述實施場景的模塊可以合并為一個模塊，也可以進一步拆分成多個子模塊。

上述本發明序號僅僅為了描述，不代表實施場景的優劣。以上公開的僅為本發明的幾個具體實施場景，但是，本發明并非局限于此，任何本領域的技術人員能思之的變化都應落入本發明的保護范圍。