本發(fā)明涉及相機(jī)領(lǐng)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(shù)：

相機(jī)分為普通相機(jī)和打獵相機(jī)；打獵相機(jī)是一種應(yīng)用于戶外，能夠自動(dòng)捕捉人或動(dòng)物運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的無人看守相機(jī)。打獵相機(jī)捕捉到人或動(dòng)物(目標(biāo))運(yùn)動(dòng)后發(fā)出啟動(dòng)信號(hào)，采用熱釋電紅外感應(yīng)人或動(dòng)物的感應(yīng)技術(shù)，自動(dòng)拍攝圖片或者視頻。

打獵相機(jī)只有檢測到人或動(dòng)物(目標(biāo))運(yùn)動(dòng)到相機(jī)的拍攝視線內(nèi)，才啟動(dòng)相機(jī)的拍攝功能，因此如何高效檢測運(yùn)動(dòng)目標(biāo)進(jìn)入視線范圍是非常重要的。

目前的目標(biāo)檢測主要分為兩大類：攝像機(jī)檢測和紅外傳感器檢測。打獵相機(jī)需要具有較長的待機(jī)時(shí)間，選用攝像機(jī)檢測將會(huì)極大的增加相機(jī)的電量消耗，所以打獵相機(jī)大多選用功耗較低的紅外傳感器檢測目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)。但目前的打獵相機(jī)在識(shí)別時(shí)，只要檢測到任何運(yùn)動(dòng)目標(biāo)就會(huì)觸發(fā)啟動(dòng)相機(jī)拍攝的功能，容易造成記錄大量的無用信息，同時(shí)導(dǎo)致相機(jī)的待機(jī)時(shí)間大大縮短。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)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(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，可以更加精準(zhǔn)的檢測需要監(jiān)視的運(yùn)動(dòng)目標(biāo),延長打獵相機(jī)的待機(jī)時(shí)間,節(jié)省打獵相機(jī)的存儲(chǔ)空間。

具體的，本發(fā)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(biāo)范圍內(nèi)的熱釋電紅外信號(hào)；

將采集到的熱釋電紅外信號(hào)轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的特征頻譜信息；

將轉(zhuǎn)換得到的特征頻譜信息與預(yù)先選取的目標(biāo)信息模型進(jìn)行比對；

當(dāng)比對滿足預(yù)設(shè)條件時(shí)，開啟拍攝裝置的拍攝功能。

作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述采集目標(biāo)范圍內(nèi)的熱釋電紅外信號(hào)之后還包括：

對采集到的熱釋電紅外信號(hào)進(jìn)行放大和濾波處理。

作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述將采集到的熱釋電紅外信號(hào)轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的特征頻譜信息包括：通過傅里葉變換把時(shí)域的熱釋電紅外信號(hào)轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的頻域信號(hào)，利用運(yùn)動(dòng)檢測算法從所述頻域信號(hào)中提取熱釋電紅外信號(hào)的特征頻譜信息。

作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述運(yùn)動(dòng)檢測算法是基于vibe背景建模算法。

作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述熱釋電紅外信號(hào)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(fā)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(biāo)范圍內(nèi)的熱釋電紅外信號(hào)；

轉(zhuǎn)換模塊，用于將采集到的熱釋電紅外信號(hào)轉(zhuǎn)換為相應(yīng)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(yù)先選取的信息模型進(jìn)行比對；

拍攝模塊，用于當(dāng)比對滿足預(yù)設(shè)條件時(shí)，開啟拍攝裝置的拍攝功能。

作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，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(hào)進(jìn)行放大和濾波處理。

作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述將采集到的熱釋電紅外信號(hào)轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的特征頻譜信息包括：通過傅里葉變換把時(shí)域的熱釋電紅外信號(hào)轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的頻域信號(hào)，利用運(yùn)動(dòng)檢測算法從所述頻域信號(hào)中提取熱釋電紅外信號(hào)的特征頻譜信息。

作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述運(yùn)動(dòng)檢測算法是基于vibe背景建模算法。

作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述熱釋電紅外信號(hào)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(fā)明提供的技術(shù)方案，與已有的公知技術(shù)相比，至少具有如下有益效果：

(1)可以更加精準(zhǔn)的檢測需要監(jiān)視的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)。

(2)可以延長打獵相機(jī)的待機(jī)時(shí)間。

(3)可以節(jié)省打獵相機(jī)的存儲(chǔ)空間。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，應(yīng)當(dāng)理解，以下附圖僅示出了本發(fā)明的某些實(shí)施例，因此不應(yīng)被看作是對范圍的限定，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他相關(guān)的附圖。

圖1為本發(fā)明實(shí)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(fā)明實(shí)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(fā)明實(shí)施例提出的一種基于熱釋電紅外探測的拍攝裝置結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明實(shí)施例提出的另一種基于熱釋電紅外探測的拍攝裝置結(jié)構(gòu)示意圖。

主要元件符號(hào)說明：

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

具體實(shí)施方式

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

在下文中，可在本公開的各種實(shí)施例中使用的術(shù)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(gè)或更多個(gè)功能、操作或元件的增加。此外，如在本公開的各種實(shí)施例中所使用，術(shù)語“包括”、“具有”及其同源詞僅意在表示特定特征、數(shù)字、步驟、操作、元件、組件或前述項(xiàng)的組合，并且不應(yīng)被理解為首先排除一個(gè)或更多個(gè)其它特征、數(shù)字、步驟、操作、元件、組件或前述項(xiàng)的組合的存在或增加一個(gè)或更多個(gè)特征、數(shù)字、步驟、操作、元件、組件或前述項(xiàng)的組合的可能性。

在本公開的各種實(shí)施例中，表述“或”或“a或/和b中的至少一個(gè)”包括同時(shí)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(gè)”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(shí)施例中使用的表述(諸如“第一”、“第二”等)可修飾在各種實(shí)施例中的各種組成元件，不過可不限制相應(yīng)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(gè)元件與其它元件區(qū)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(shí)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(yīng)注意到：如果描述將一個(gè)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(dāng)將一個(gè)組成元件“直接連接”到另一組成元件時(shí)，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(shí)施例中使用的術(shù)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(shí)施例中使用的術(shù)語僅用于描述特定實(shí)施例的目的并且并非意在限制本公開的各種實(shí)施例。如在此所使用，單數(shù)形式意在也包括復(fù)數(shù)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(shù)語(包括技術(shù)術(shù)語和科學(xué)術(shù)語)具有與本公開的各種實(shí)施例所屬領(lǐng)域普通技術(shù)人員通常理解的含義相同的含義。所述術(shù)語(諸如在一般使用的詞典中限定的術(shù)語)將被解釋為具有與在相關(guān)技術(shù)領(lǐng)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(shí)施例中被清楚地限定。

實(shí)施例1

本發(fā)明實(shí)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(biāo)范圍內(nèi)的熱釋電紅外信號(hào)。

通過相機(jī)上的熱釋電紅外傳感器來采集目標(biāo)范圍內(nèi)的熱釋電紅外信號(hào)。

相機(jī)上的熱釋電紅外傳感器可選用德國perkinelmer公司生產(chǎn)的型號(hào)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(yīng)度；優(yōu)異的共模平衡-雙單元類型，單元器件帶熱補(bǔ)償，廣泛引用于目標(biāo)的移動(dòng)識(shí)別。

相機(jī)上的熱釋電紅外傳感器的個(gè)數(shù)為2個(gè)，兩個(gè)熱釋電紅外傳感器以反極性串聯(lián)，以抑制由于自身溫度升高而產(chǎn)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(shè)一個(gè)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(xué)系統(tǒng)的透鏡，它和放大電路相配合，可將信號(hào)放大70分貝以上，這樣就可以測出10-20米范圍內(nèi)活動(dòng)范圍內(nèi)的人或者動(dòng)物的行動(dòng)。

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

當(dāng)有活動(dòng)目標(biāo)從透鏡前經(jīng)過時(shí)，活動(dòng)目標(biāo)發(fā)出的紅外線就不斷地交替從“盲區(qū)”進(jìn)入“高靈敏區(qū)”，這樣就使接收到的紅外信號(hào)以忽強(qiáng)忽弱的脈沖形式輸入，從而增強(qiáng)其能量幅度。信號(hào)峰值更加大更加有利于檢測到活動(dòng)目標(biāo)。

s12、將采集到的熱釋電紅外信號(hào)轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的特征頻譜信息。

通過傅里葉變換把時(shí)域的熱釋電紅外信號(hào)轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的頻域信號(hào)，利用運(yùn)動(dòng)檢測算法從所述頻域信號(hào)中提取熱釋電紅外信號(hào)的特征頻譜信息。

所述運(yùn)動(dòng)檢測算法優(yōu)選vibe算法。

運(yùn)動(dòng)檢測算法vibe是一種像素級(jí)視頻背景建模或前景檢測的算法，對硬件內(nèi)存占用也少，實(shí)現(xiàn)過程簡單。

將得到的熱釋電紅外信號(hào)轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的特征頻譜信息既可以由專用的dsp數(shù)字信號(hào)處理芯片來實(shí)現(xiàn)，也可以由相機(jī)的中央處理器結(jié)合相關(guān)的軟件來實(shí)現(xiàn)。

s13、將轉(zhuǎn)換得到的特征頻譜信息與預(yù)先選取的目標(biāo)信息模型進(jìn)行比對。

所述目標(biāo)信息模型是基于大量的獵物特征頻譜信息統(tǒng)計(jì)得到的。用戶根據(jù)獵物的名稱，在獵物相機(jī)上，事先選擇好相應(yīng)名稱的獵物信息模型作為目標(biāo)信息模型，這樣就可以排除由于一些非獵物活動(dòng)進(jìn)入目標(biāo)范圍內(nèi)，導(dǎo)致打獵相機(jī)記錄該非獵物的活動(dòng)信息。例如：打獵相機(jī)只想用于監(jiān)控兔子的出沒情況，用戶可以在相機(jī)的目標(biāo)信息模型選擇兔子的信息模型，當(dāng)檢測到地面的老鼠活動(dòng)，打獵相機(jī)不會(huì)控制攝像頭對老鼠活動(dòng)進(jìn)行記錄，可以更加精準(zhǔn)的檢測需要監(jiān)視的運(yùn)動(dòng)目標(biāo),并有助于延長打獵相機(jī)的待機(jī)時(shí)間,節(jié)省打獵相機(jī)的存儲(chǔ)空間。

用戶可以選擇升級(jí)相應(yīng)的目標(biāo)信息模型，所述目標(biāo)信息模型存儲(chǔ)在相機(jī)上，用戶需要相應(yīng)的目標(biāo)信息模型時(shí)，可以在pc端選擇需要檢測的目標(biāo)，生成相應(yīng)的策略文件，用戶再將所述目標(biāo)信息模型文件上傳到相機(jī)上。目標(biāo)信息模型包含常見獵物的運(yùn)動(dòng)模型數(shù)據(jù)，所述目標(biāo)信息模型涵蓋了動(dòng)物的外貌特征，活動(dòng)規(guī)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(dòng)。

s14、當(dāng)比對滿足預(yù)設(shè)條件時(shí)，開啟拍攝裝置的拍攝功能。

當(dāng)轉(zhuǎn)換得到的特征頻譜信息與預(yù)先選取的目標(biāo)信息模型進(jìn)行比對時(shí)，兩者的差距在預(yù)設(shè)的范圍內(nèi)，就認(rèn)為比對一致，控制攝像頭進(jìn)行拍攝記錄。

實(shí)施例2

本發(fā)明實(shí)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(biāo)范圍內(nèi)的熱釋電紅外信號(hào)。

通過相機(jī)上的熱釋電紅外傳感器來采集目標(biāo)范圍內(nèi)的熱釋電紅外信號(hào)。

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(shè)一個(gè)菲涅爾透鏡。

s22、對采集到的熱釋電紅外信號(hào)進(jìn)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(hào)需要進(jìn)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(hào)轉(zhuǎn)變成微弱的電壓信號(hào)，經(jīng)過場效應(yīng)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(hào)轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的特征頻譜信息。

通過傅里葉變換把時(shí)域的熱釋電紅外信號(hào)轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的頻域信號(hào)，利用運(yùn)動(dòng)檢測算法從所述頻域信號(hào)中提取熱釋電紅外信號(hào)的特征頻譜信息。

所述運(yùn)動(dòng)檢測算法優(yōu)選vibe算法。

s24、將轉(zhuǎn)換得到的特征頻譜信息與預(yù)先選取的目標(biāo)信息模型進(jìn)行比對。

所述目標(biāo)信息模型是基于大量的獵物特征頻譜信息統(tǒng)計(jì)得到的。用戶可以選擇升級(jí)相應(yīng)的目標(biāo)信息模型，所述目標(biāo)信息模型存儲(chǔ)在相機(jī)上，用戶需要相應(yīng)的目標(biāo)信息模型時(shí)，可以在pc端選擇需要檢測的目標(biāo)，生成相應(yīng)的策略文件，用戶再將所述目標(biāo)信息模型文件上傳到相機(jī)上。目標(biāo)信息模型包含常見獵物的運(yùn)動(dòng)模型數(shù)據(jù)，所述目標(biāo)信息模型涵蓋了動(dòng)物的外貌特征，活動(dòng)規(guī)律等信息。

s25、當(dāng)比對滿足預(yù)設(shè)條件時(shí)，開啟拍攝裝置的拍攝功能。

當(dāng)轉(zhuǎn)換得到的特征頻譜信息與預(yù)先選取的目標(biāo)信息模型進(jìn)行比對時(shí)，兩者的差距在預(yù)設(shè)的范圍內(nèi)，就認(rèn)為比對一致，控制攝像頭進(jìn)行拍攝記錄。

實(shí)施例3

本發(fā)明實(shí)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(biāo)范圍內(nèi)的熱釋電紅外信號(hào)；

轉(zhuǎn)換模塊202，用于將采集模塊201采集到的熱釋電紅外信號(hào)轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的特征頻譜信息；

比對模塊203，用于將轉(zhuǎn)換模塊202得到的特征頻譜信息與預(yù)先選取的信息模型進(jìn)行比對；

拍攝模塊204，用于當(dāng)比對滿足預(yù)設(shè)條件時(shí)，開啟拍攝裝置的拍攝功能。

實(shí)施例4

本發(fā)明實(shí)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(biāo)范圍內(nèi)的熱釋電紅外信號(hào)。

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(hào)進(jìn)行放大處理和濾波處理。

轉(zhuǎn)換模塊202，用于將放大濾波模塊205處理的熱釋電紅外信號(hào)轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的特征頻譜信息；

比對模塊203，用于將轉(zhuǎn)換模塊202得到的特征頻譜信息與預(yù)先選取的信息模型進(jìn)行比對；

拍攝模塊204，用于當(dāng)比對滿足預(yù)設(shè)條件時(shí)，開啟拍攝裝置的拍攝功能。

本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解附圖只是一個(gè)優(yōu)選實(shí)施場景的示意圖，附圖中的模塊或流程并不一定是實(shí)施本發(fā)明所必須的。

本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解實(shí)施場景中的裝置中的模塊可以按照實(shí)施場景描述進(jìn)行分布于實(shí)施場景的裝置中，也可以進(jìn)行相應(yīng)變化位于不同于本實(shí)施場景的一個(gè)或多個(gè)裝置中。上述實(shí)施場景的模塊可以合并為一個(gè)模塊，也可以進(jìn)一步拆分成多個(gè)子模塊。

上述本發(fā)明序號(hào)僅僅為了描述，不代表實(shí)施場景的優(yōu)劣。以上公開的僅為本發(fā)明的幾個(gè)具體實(shí)施場景，但是，本發(fā)明并非局限于此，任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員能思之的變化都應(yīng)落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。