專利名稱：一種依據移動目標體的位置確定其報警的方法
技術領域：
本發明涉及一種目標檢測傳感器，特別是一種依據移動目標體的位置確定其報警的方法。
背景技術：
中國專利02154308.9公開了一種《家庭安全系統》，它通過在家庭安裝多個攝像裝置和多個傳感器實現安全報警，多個攝像裝置和多個傳感器分別固定在不同地方，某一地方出現異常問題，由該地方的傳感器和攝像裝置給出報警輸出。也就是說，一個或多個傳感器只能對應一個地方。在監控區內是不能有任何人活動的。這在家庭安全監控中是極少出現的，它限制了家人的活動，因此是不實際的。
我們知道對移動物體檢測方式有如下幾種，一種是光學攝像傳感方式；另一種是熱紅外傳感方式；還有一種通過發射光、聲、電波，檢測其反射能量達到識別目標體。后兩種雖然能達到檢測的目的，但存在智能性差的問題，如對目標體移動方向、遠近、大小是很難識別的。而光學攝像傳感雖然能夠識別目標體移動方向、遠近、大小，但需要復雜的信息處理系統才能實際無人監控，否則需要記錄設備或有人實時觀察一顯示裝置，才能確保安全。記錄設備是要事后處理，這也不適合家庭安全防盜的要求。
對此，在中國專利00809762.3公開了一種技術，它通過攝像裝置對監控區進行無人檢測，對圖像邊沿信息的處理，根據圖像邊沿信息的變化達到自動報警的目的。這種方法雖然能實現自動報警，但同樣存在在監控區內是不能有任何人進入的問題。
這是不現實的，也就是說很多情況下進入視區的目標是被認為必須的，如在家中安裝攝像裝置或其它安全裝置，在夜晚有兩種人可能進入監控區，一是家人，二是盜竊者；上述的技術是很難協調這一情況的。
在上述所有問題中，其中一個最重要的問題是成本問題，在解決上述問題的前題下的成本問題，因為它影響著普通家庭是否能構使用的起這種安防系統。
發明內容
本發明的目的是提供一種依據移動目標體的位置確定其報警的方法，實現一個檢測裝置同時對多個位置進行監控。
本發明的第二個目的是在一個監控裝置的情況下，實現對不同進入監控區的人的有效區分。
本發明的第三個目的是在一個監控裝置的情況下，實現上述第一目的和第二目的同時，降低系統成本。
本發明的目的是這樣實現的，一種依據移動目標體的位置確定其報警的方法，它由成像鏡頭，位于成像鏡頭像面位置的光電器件組成，其特征是光電器件的光電感光面被分塊形成不同位置或方向，只有對某些塊進行設置，并由這些設置的塊的光電器件首先引起光強變化，其光強變化值滿足閥值要求，被允許給出報警輸出。
所述的光電器件可以是CCD光電器件或CMOS影像傳感器，它們被虛擬分塊形成不同方向或位置。
所述的光電器件是由多個光電二極管或多個硅光電池或多個光電三極管構成，多個光電二極管或多個硅光電池或多個光電三極管形成不同方向或位置的塊。
所述的光電器件是CCD光電器件或CMOS影像傳感器時，對其虛擬塊的光強度檢測是通過對塊中局部的像素強度變化的檢測。
所述的方向或位置對于空間成像代表的是成像的左邊和右邊或前面和后面或前、后、左、右。
所述的成像鏡頭上標有方向或位置信息。
所述的光強變化的大小是通過一處理電路識別的。
所述的處理電路電連接有對應方向或位置塊的設置開關。
所述的處理電路可以是帶有多路A/D轉換器的單片機。
所述的成像鏡頭是柱面透鏡。
本發明的工作過程是當成像鏡頭前的移動目標體成像在光電器件上時，處理電路通過檢測光電器件中的那一些光電器件的光強信息有明顯的變化，說明目標是成像在這些光電器件的位置，如光強信息明顯的光電器在左邊，說明移動物體成像在右邊；光強信息明顯的光電器在右邊，說明移動物體成像在左邊。光強信息明顯變化的對應的塊是先右后左，說明移動物體從左到右，因此光電器光強信息變化的位置，可以反應移動物體在空間的方向。如沒有移動目標存在時，每個光電器件的光強度變化不是很明顯的。因此，當設定右邊光電器件形成的塊的位置有光強變化進行報警時，也就是說左邊有目標進來報警，而右邊有目標進來不進行報警。其次，如果先由左邊光電器件形成的塊的位置有光強變化，接著又檢測到右邊光電器件形成的塊的位置有光強變化，這時也不給出報警信號。這就克服了現有紅外傳感器無法識別目標位置的問題。這一問題對于許多防盜監控場所是非常必要的。如家庭防盜中，如在夜晚睡眠時，有人從陽臺或窗戶進入室內行盜，只有行竊者會在夜晚睡眠時從陽臺或窗戶進入室內，而在白天，進入陽臺或窗戶首先是從其它沒設置的方向或位置進入，因此不會進行報警。
由于是通過對成像面的分塊，而一個攝像監控裝置的成像面可以有多個塊，給出不同的方位，這就解決了一個攝像監控裝置對多個監控區的監控。而通過對成像面的分塊，并通過對選擇分塊區的設置進行報警輸出，可以區分進入監控區的人，進行安全報警。其次是，通過對成像面的分塊，給出不同的方位，可以通過單一光電接收器或少量的幾個光電接收器形成一個塊或一個位置，大大降低了成本，對于硅光電池或光電三極管、光電二極管，其處理電路選用帶多路A/D轉換器的單片機就可實現其強大的功能，這是現有傳感器無法實現的，而采用CCD光電器件或CMOS影像傳感器，對其處理只是對其中每一塊中有限像素的處理，同樣它也可以用普通的處理器完成，更重要的是在完成第一目的、第二目的、第三目的的同時，可以隨后給出更清楚的圖像信息，這也是采用CCD光電器件或CMOS影像傳感器帶來的好處，但它的價格相對于采用硅光電池或光電三極管、光電二極管和處理電路選用帶多路A/D轉換器的單片機要高的多。
下面結合實施例附圖對本發明作進一步說明。
圖1是實施例1結構示意圖。
圖2是實施例2結構示意圖。
圖3是實施例處理電路示意圖1。
圖4是實施例處理電路示意圖2。
圖5是實施例3結構示意圖。
圖中1、光電器件陣列；2、左邊位置光電器件；3、右邊位置光電器件；4、上邊位置光電器件；5、下邊位置光電器件；6、中間位置光電器件；7、成像面；8、成像鏡頭；9、處理電路；10、發光電路；11、電源。12、A/D轉換電路；13、門開關電路；14、報警輸出；15、設定開關；16、移動目標體。
具體實施例方式如圖1所示，由成像鏡頭8，置于成像鏡頭8成像面7的光電器件陣列1構成光學檢測頭，光電器件陣列1的輸出端與處理電路9電連接。光電器件陣列1是由位于不同方位的光電器件組成，這些光電器件分為左邊位置光電器件2、右邊位置光電器件3、上邊位置光電器件4、下邊位置光電器件5、中間位置光電器件6。從圖1中可以看出，移動目標體16成像在成像面7的下方光電器件5的位置，這說明移動目標體16是在上方位置。
與圖1中的成像鏡頭8不同，實施例2給出了柱面體鏡頭，成像面7的像局限在一條線上，而光電器件陣列1采用線陣結構，這種結構適合叛斷來自兩個方向的移動目標體16，如左邊位置光電器件2檢測右邊來的移動目標，右邊位置光電器件3檢測左邊移動目標體16。
圖3是帶A/D轉換器的微處理器用于處理電路9的實施例電路圖，這種微處理器有8路10位的，8路12位的，如MSP430F1222。如用8個光電器件構成陣列，每個光電器件占用一個A/D口，如圖3所示，口A/D1-A/D8將分別與8個光電器件輸出電連接。將8個光電器件分成四個區，將形成由左邊位置光電器件2、右邊位置光電器件3、上邊位置光電器件4、下邊位置光電器件5構成的四個區域。
圖3的結構，適合檢測來自四個方向的移動目標體16，它由8個光電器件，2個光電器件構成一個方向的檢測。當然，最簡單的結構是四個光電器件，每個器件可確定不同的方向，但與8個光電器件相比，準確性可能要差點。當然，在精確度要求不高的情況下，由2個光電器件可區分兩個方向；3個光電器件區分來自3個方向。如左、右、中或上、中、下。由5個光電器件可識別5個方向，如上、中、下、左、右。由16個光電器件構成的光電陣列將識別來自不同方向的移動目標體16。
作為一種最原始的電路是圖4的實施方案，這種方案中的處理電路9是由A/D轉換電路12、門開關電路13和微處理器構成；門開關電路13的模擬信號輸入端與光電器件輸出端電連接，門開關電路13的通道選擇端與微處理器的I/O控制端電連接，門開關電路13的模擬信號輸出端與A/D轉換電路12輸入端電連接，A/D轉換電路12輸出端與微處理器電連接。在圖4中，光電器件陣列1同樣由8個光電器件構成，但將8個光電器件分成3個區，這樣可區分來自3個方向如左、右、中或上、中、下的移動目標體。與圖3不同的是，每個光電器件首先進入門開關電路13，控制選擇輸出的路由是通過微處理器的三個I/O口控制實現。000是第一路，001是第二路等，選擇的這一路由A/D轉換電路12進行轉換成數字量，再由微處理器進行讀取。
在本發明中，光電器件物理上的分區不應嚴格定義成在一塊板上，也可將一部分光電管定義成左區，另一部分定義成右區。同理，可定義成上區、下區或上、中、下、左、右區。
與所有的光電式報警器一樣，接收成像的光強信息，需在光線好的情況下工作，一旦光線變暗或到晚上，系統將無法工作，因此，電路中增加照明光源是必需的。圖3和圖4中的發光電路10就是為此而設計。
圖3和圖4給出的電源11可以是由交直流轉換后提供直流電源，也可以直接用電池供電。在電池供電時，工作以脈沖式工作，可以設計成0.10秒到0.5秒不等。
圖5是感光面，它將感光面虛擬分割成12塊，上四塊，中四塊，下四塊。上四塊為A、B、C、D，中四塊為E、F、G、H，下四塊為I、J、K、L。當對其中的任意一塊或多塊進行設置時，只有設置的塊首先引起變化，給出報警輸出14。而由未設定的塊引起的變化就是超過閥置時，也不給出報警。
此外，對A、B、C、D、E、F、G、H、I、J、K、L12個點的光強信息，可通過對其中的一個或多個像素點的成像光強信息檢測，也可以是數個像素點的光強信息累加和強度進行檢測，數個像素點可以是連續的像素點，也可以是有間隔的像素點。
如A區中的a，a+1，a+2；B區中的b，b+1，b+2。將感光面虛擬分割成12塊，并只對其中的一個塊或多個塊中的一個或多個像素點的成像光強信息檢測，不僅使檢測程序簡化，對檢測電路或處理電路的硬件要求也大大降低，同時使整體成本降低。
在本發明中，為了立即給出移動目標來的方向或遠近信息，這一信息可能是報警信息，可由設定開關15的設定來確定。如當左邊來的目標視為報警，而右邊來的信息視為不報警，可將設定開關15置為001；這時只要從右邊來的移動目標不輸出報警；而從左邊首先進入的移動目標則立該給出報警信號。當然，從右邊來的移動目標進入左邊，時間小于1小時，也可以設計成不報警輸出。
報警信號的輸出可以是由報警輸出14給出的聲、電信號，也可以是由CCD光電器件或CMOS影像傳感器給出的圖像。
應該說明的是本發明與現有CCD、面陣和線陣光電器件是有區別的，這就是，本發明中的光電器件接收的光強信號直接與處理電路電連接，由處理電路轉變成數字強度量，并將檢測的信號與以前檢測的光強進行比較，確定那些位置的光電器件變化強烈及時給出這一信息，這一信息可以直接達到識別目標體移動的方向。此外，光電器件少，可由數量有限的光電池、光電管按要求組成陣列。第三是現有CCD、面陣和線陣光電器件輸出的是視頻信號，它要有驅動電路完成對數百只以上的光電接收單元的移位、驅動輸出。更確切的說，與現有的區分是已有的是對成像細節的關心和了解。而本發明只是對成像在光電器件上的總光強信息變化的關心。
權利要求
1.一種依據移動目標體的位置確定其報警的方法，它由成像鏡頭，位于成像鏡頭像面位置的光電器件組成，其特征是光電器件的光電感光面被分塊形成不同位置或方向，只有對某些塊進行設置，并由這些設置的塊的光電器件首先引起光強變化，其光強變化值滿足閥值要求，被允許給出報警輸出。
2.根據權利要求1所述的一種依據移動目標體的位置確定其報警的方法，其特征是所述的光電器件可以是CCD光電器件或CMOS影像傳感器，它們被虛擬分塊形成不同方向或位置。
3.根據權利要求1所述的一種依據移動目標體的位置確定其報警的方法，其特征是所述的光電器件是由多個光電二極管或多個硅光電池或多個光電三極管構成，多個光電二極管或多個硅光電池或多個光電三極管形成不同方向或位置的塊。
4.根據權利要求1所述的一種依據移動目標體的位置確定其報警的方法，其特征是所述的光電器件是CCD光電器件或CMOS影像傳感器時，對其虛擬塊的光強度檢測是通過對塊中局部的像素強度變化的檢測。
5.根據權利要求1所述的一種依據移動目標體的位置確定其報警的方法，其特征是所述的方向或位置對于空間成像代表的是成像的左邊和右邊或前面和后面或前、后、左、右。
6.根據權利要求1所述的一種依據移動目標體的位置確定其報警的方法，其特征是所述的成像鏡頭上標有方向或位置信息。
7.根據權利要求1所述的一種依據移動目標體的位置確定其報警的方法，其特征是所述的光強變化的大小是通過一處理電路識別的。
8.根據權利要求7所述的一種依據移動目標體的位置確定其報警的方法，其特征是所述的處理電路電連接有對應方向或位置塊的設置開關。
9.根據權利要求7所述的一種依據移動目標體的位置確定其報警的方法，所述的處理電路可以是帶有多路A/D轉換器的單片機。
10.根據權利要求1所述的一種依據移動目標體的位置確定其報警的方法，所述的成像鏡頭是柱面透鏡。
全文摘要
本發明涉及一種目標檢測傳感器，特別是一種依據移動目標體的位置確定其報警的方法，它由成像鏡頭，位于成像鏡頭像面位置的光電器件組成，其特征是光電器件的光電感光面被分塊形成不同位置或方向，只有對某些塊進行設置，并由這些設置的塊的光電器件首先引起光強變化，其光強變化值滿足閥值要求，被允許給出報警輸出。所述的光電器件可以是CCD光電器件或CMOS影像傳感器，它們被虛擬分塊形成不同方向或位置。本發明的第三個目的是在一個監控裝置的情況下，實現上述第一目的和第二目的同時，降低系統成本。
文檔編號G08B13/189GK1734509SQ20041007927
公開日2006年2月15日 申請日期2004年9月26日 優先權日2004年8月12日
發明者劉珉愷, 鮑金平 申請人:鮑金平