一種物體輪廓檢測識別系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及邊防安全監控技術領域，尤其是一種物體輪廓檢測識別系統。
【背景技術】
[0002]實現對邊境或無人區的實時監控對國家安全具有重要的意義。在這個跨邊境活動頻發的年代，世界上所有的國家都在尋找有效的提高邊境線安全的辦法。我國陸地邊界線全長約22，000多公里，其中很多地方均無人居住，如果能對這些地方實行自動監控，無疑將極大地提高國家安全防范能力。
[0003]我國目前已有的監控系統中，近95%的都是采用人工通過監視器進行監控，無法實現對某事件的智能檢測與識別，對人的依賴性大。由于困倦、疲勞等因素，監控人員難以保證全時段有效監控，存在信息利用率和系統工作效率低、可靠性差等不足。此外，現有的邊防安全監控系統的預警效果和實時響應性能也達不到預期效果，而且無線視頻監控系統采集到的數據數量很大，對于漫長的邊境或廣袤的無人區而言，網內傳輸、存儲及接收到的數據非常可觀且成本太高，因此也造成了大量信息冗余以及難以智能化的應用。
【實用新型內容】
[0004]針對上述問題，利用不同類別物體外形輪廓特征不同，結合壓縮感知理論，提供一種物體輪廓檢測識別系統。該系統的前端數據采集平臺采用新型熱電堆紅外傳感器陣列和FPGA處理器采集物體的輪廓特征，具有檢測范圍廣，隱蔽性高，結構簡單，可靠性強等特點。
[0005]為實現上述目的，本實用新型采用了以下技術方案:
[0006]一種物體輪廓檢測識別系統，包括數據采集裝置、數據存儲控制裝置、無線收發裝置和電源管理裝置。數據采集裝置、數據存儲控制裝置、無線收發裝置和電源管理裝置組成前端數據采集平臺。所述的數據采集裝置，其輸出端與數據存儲控制裝置的輸入端相連。所述的數據存儲控制裝置，其輸出端與無線收發裝置的輸入端相連。所述的無線收發裝置與輪廓識別系統的無線收發裝置之間無線連接。
[0007]所述的數據采集裝置包括若干組熱電堆紅外溫度傳感器陣列。
[0008]所述的數據存儲控制裝置包括FPGA處理器、晶振電路、復位電路和下載配置電路。
[0009]所述的無線收發裝置包括無線發射端和無線接收端。
[0010]所述的電源管理裝置分別為數據采集裝置、數據存儲控制裝置和無線收發裝置供電。
[0011]所述的熱電堆紅外溫度傳感器陣列采用MLX90620模塊。
[0012]所述的FPGA處理器采用EP1C3T144芯片。
[0013]所述的無線收發裝置采用nRF24L01無線收發芯片。
[0014]所述的熱電堆紅外溫度傳感器陣列安裝在固定支架上，且熱電堆紅外溫度傳感器陣列的視角范圍為60°。熱電堆紅外溫度傳感器陣列安裝在固定支架上或者綁在某個穩定物體上均可，要求是所在地點視角夠廣，傳感器檢測視角能達到60度。
[0015]由以上技術方案可知，本實用新型的前端數據采集平臺采用熱電堆紅外傳感器陣列對經過安裝有該平臺的區域的物體進行數據采集，采用數據存儲控制裝置獲取傳感器陣列輸出的物體輪廓數據，并采用無線收發裝置將采集的物體輪廓數據發送至物體輪廓識別系統判定物體類別。
[0016]本實用新型具有如下優點:
[0017]1、采用熱電堆紅外傳感器陣列采集數據，具有檢測范圍廣，低功耗，隱蔽性好，集成度高等特點。
[0018]2、系統識別出特定目標后自動報警，減少了監控人員的人力資源，在實現智能檢測與識別的同時又保證了全時段的有效監控。
【附圖說明】
[0019]圖1是本實用新型的結構示意圖；
[0020]圖2是數據采集裝置與數據存儲控制裝置接線示意圖；
[0021]圖3是數據存儲控制裝置中FPGA處理器的引腳示意圖；
[0022]圖4是數據存儲控制裝置中復位電路的電路原理圖；
[0023]圖5是數據存儲控制裝置中晶振電路的電路原理圖；
[0024]圖6是數據存儲控制裝置中下載配置電路的電路原理圖；
[0025]圖7是無線收發裝置的電路原理圖；
[0026]圖8是電源管理裝置中電源電路原理圖。
[0027]其中:
[0028]1、數據采集裝置，2、數據存儲控制裝置，3、無線收發裝置，4、電源管理裝置，5、輪廓識別系統。
【具體實施方式】
[0029]下面結合附圖對本實用新型做進一步說明:
[0030]如圖1所示，一種物體輪廓檢測識別系統，包括前端數據采集平臺和輪廓識別系統5。前端數據采集平臺采集的物體輪廓數據通過無線收發裝置發送給輪廓識別系統5，輪廓識別系統5判定物體所屬類別。前端數據采集平臺包括數據采集裝置1、數據存儲控制裝置2、無線收發裝置3和電源管理裝置4。所述的數據采集裝置1，其輸出端與數據存儲控制裝置2的輸入端相連。所述的數據存儲控制裝置2，其輸出端與無線收發裝置3的輸入端相連。所述的無線收發裝置3與輪廓識別系統5的收發裝置之間無線連接。輪廓識別系統的無線收發裝置通過USB接口與PC機相連。
[0031]所述的數據采集裝置1，采用熱電堆紅外溫度傳感器陣列即MLX90620模塊，用于捕獲物體二維輪廓圖像信息。所述的熱電堆紅外溫度傳感器陣列安裝在距離地面高度約為I米的固定支架上。MLX90620是全校準16X4像素IR陣列，集成于工業標準四引腳TO-39封裝里，包含64個IR像素，每個像素都對應有低噪聲斬波放大器和高速ADC，輸出存在內部的RAM，并通過I2C通信獲取。熱電堆紅外溫度傳感器陣列為16X4的非接觸式溫度傳感器組成的信號感知單元，具有VDD、VSS、SDAjP SCL四個引腳。如圖2所示，數據采集裝置包括芯片Ul，其電源引腳VDD接3.3VCC,引腳VSS直接接地，電源引腳VDD和接地引腳VSS之間接電容Cl，時鐘引腳SCL分兩路，一路通過電阻Rl接3.3VCC，另一路接芯片U 2D的第141引腳，數據引腳SDA也分兩路，一路通過電阻R2接3.3VCC，另一路接芯片U3D的第140引腳。
[0032]所述的數據存儲控制裝置2包括FPGA處理器、晶振電路、復位電路和下載配置電路。所述的FPGA處理器采用CycloneI系列的FPGA芯片EP1C3T144芯片。所述的晶振電路和復位電路的輸出端，分別與FPGA處理器的輸入端相連。數據存儲控制裝置，用于數據的采集、存儲、處理和收發。本實用新型采用20MHz的晶振作為全局時鐘，當其他電路需要不同頻率的時鐘時，通過FPGA芯片分頻得到。如圖3所示的數據存儲控制裝置中FPGA處理器的結構示意FPGA處理器的結構示意圖。FPGA處理器包括U2A、U2B、U2C和U2D四個芯片。
[0033]如圖4所示的數據存儲控制裝置中復位電路的電路原理圖。復位電路包括電阻R3與R4并聯后接3.3VCC,電阻R3與按鈕開關SI串聯，電阻R4與按鈕開關S2串聯，按鈕開關S1、S2并聯后接地，二極管Dl的陽極接在電阻R4與按鈕開關S2之間。電阻R3與按鈕開關SI之間引出線RESET與芯片U2C的第92引腳相連，電阻R4與按鈕開關S2之間引出線nCONFIG與芯片U2A的第14