专利名称：一种监测装置的制作方法
技术领域：
本申请涉及监测控制系统领域，更具体的说，涉及一种监测装置。
背景技术：
随着传感器技术和智能控制技术的不断发展与改进，越来越多的利用传感器技术实现监控功能的装置逐渐并广泛地应用在各行各业之中。目前，在教学系统领域，已经存在利用传感器技术对教室内人数多少确定的监测装置。特别地，在大学教室里，监测装置实现了在教学过程中，学生受教人数的情况的确定，以更好的监控学生上课情况，从而有效地对学生进行管理。目前，市场上存在的监测装置大多利用的热释电红外感应传感器，来实现对教室内人数多少确定的监控。其中，热释电红外感应传感器利用透镜的特殊光学原理，在探测器前方产生一个交替变化的“盲区”和“高灵敏区”。当有人从透镜前走过时，人体发出的红外线不断地交替从“盲区”进入“高灵敏区”，使得热释电红外感应传感器接收的红外信号以忽强忽弱的脉冲形式输入，从而实现对人的监测。然而，每当两个人或多个人同时并排从透镜前走过时，热释电红外感应传感器只能识别为一个人，此时，监测的数据便不准确。
实用新型内容针对上述问题，本申请提供一种监测装置，以解决现有技术中利用热释电红外感应传感器的监测装置时，发生监测数据不准确的问题。技术方案如下本申请提供一种监测装置，包括用于采集图像信息的图像采集器；与所述图像采集器联接，用于多次接收所述图像信息，选取所述图像信息中坐标值变化的像素区域，对像素区域进行数学处理，计算得出计数信息的单片机。优选地，还包括与所述单片机联接，用于显示所述单片机的计数信息的显示器。优选地，还包括与所述单片机联接，用于控制基础设备的开关状态的基础设备控制器，其中，所述基础设备包括灯、门禁。优选地，还包括与所述单片机联接，用于采集光线强度的光强采集器。优选地，还包括无线射频器和/或设置在所述监测装置一侧的通用串行总线USB接口。优选地，所述图像采集器包括型号为豪威图像传感器0V7670的数字摄像头。优选地，所述单片机包括型号为混合信号处理器MSP430的单片机。应用上述技术方案，本申请提供一种监测装置，包括用于采集图像信息的图像采集器和与图像采集器联接，用于多次接收图像信息，选取图像信息中坐标值变化的像素区域，对像素区域进行数学处理，计算得出计数信息的单片机。在本申请中，图像采集器对教室内学生人数的图像信息进行多次重复采集，将每次采集后的图像信息发送给单片机处理。单片机接收图像信息，选取图像信息中坐标值发生变化的像素区域，坐标值发生变化的像素区域即为学生区域，对像素区域进行数学处理，进而计算得出教室内学生总人数的计数信息，不会发生多计数和少计数的情况，监测的数据准确。
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本申请提供的一种监测装置的结构示意图；图2为本申请提供的一种监测装置的图像采集器的结构示意图；图3为本申请提供的一种监测装置的单片机的结构示意图；图4为本申请提供的一种监测装置的另一种结构示意图；图5为本申请提供的一种监测装置的再一种结构示意图；图6为本申请提供的一种监测装置的再一种结构示意图；图7为本申请提供的一种监测装置的再一种结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。本申请可用于各种生活、工作、娱乐场景中。如办公区域，监测员工的上班情况；教学区域，监测教师和学生的上课情况；电影院中，监测座位的空位情况等。在本申请文件中，以基于在教学区域，实现教室内人数多少确定的环境中进行详细描述。一个实施例请参见图1，其示出了本申请提供的一种监测装置的结构示意图，可以包括图像采集器100和单片机200。其中，图像采集器100用于采集图像信息。具体地，图像采集器100每次采集图像的一部分信息。例如，一幅图片由100行像素点组成，而每次图像采集器100只能采集图片的I行像素点，那么图像采集器100要完成采集这幅图像则图像采集器100需要进行100次采集。其中，图像采集器100将每次采集到的部分图像信息发送给单片机200。在本实施例中，图像采集器100可以为型号为豪威OV (OmmiVision,图像传感器)7670的数字摄像头。单片机200与图像采集器100联接，用于多次接收图像信息，选取图像信息中坐标值变化的像素区域，对像素区域进行数学处理，计算得出计数信息。在本实施例中，图像采集器100每采集完部分图像信息，并将部分图像信息发送至单片机200时，图像采集器100的行同步接口产生一个高电平，即此时对应连接图像采集器100的行同步接口的单片机200的I/O接口即为高电平。单片机200检测到连接图像采集器100的行同步接口的I/O接口为高电平时，单片机200产生一次行中断，进而接收一次图像采集器100发送的部分图像信息。直至图像采集器100发送完最后的部分图像信息后，图像采集器100的帧同步接口产生一个高电平，即此时对应连接图像采集器100的帧同步接口的单片机200的I/O接口即为高电平，单片机200检测到连接图像采集器100的帧同步接口的I/O接口为高电平时，单片机200产生一次帧中断，表示当前所有图像信息已采集完成，随后单片机200关闭行中断和帧中断，对接收到的图像采集器100发送的所有部分图像信息进行处理。在本实施例中，单片机200可以为型号为MSP (Mixed Signal Processor,混合信号处理器)430的单片机。其中，图像采集器100按照预先设定的采集次数对图像信息进行采集。例如，设定图像采集器100按照640 X 480的方式对图像信息进行采集，其中，640即图像采集器100每次采集640个像素点，480即图像采集器100的采集次数为480次。单片机200接收到图像采集器100发送的采集的所有部分图像信息后进行汇总，将所有像素点变换到同一投影坐标系下，并计算其中每个像素点的坐标值。一段时间后，图像采集器100再次开始重新采集图像信息，单片机200再次接收图像采集器100发送的图像信息，对图像信息再次进行同样的处理，计算出此时每个像素点的坐标值。通过对比两次图像信息中像素点的坐标值的变化，得出坐标值发生变化的像素区域，进而对坐标值发生变化的像素区域进行数学处理，计算得出教室内学生总人数的计数信息。特别地，坐标值发生变化的像素区域即为存在学生的区域。请结合图2和图3，其中，图2示出了本申请提供的一种监测装置的图像采集器的结构示意图，图3示出了本申请提供的一种监测装置的单片机的结构示意图。具体地，图像采集器100的引脚16至9，即图像采集器100的8个数据接口，依次顺序连接单片机200的Pl. O至Pl. 7的I/O接口，将图像采集器100采集到的图像信息通过8个数据接口发送至单片机200。图像采集器100的引脚6，即行同步接口，连接单片机200的P2. 21/0接口，图像采集器100的引脚5，即帧同步接口，连接单片机200的P2. 31/0接口，且单片机200的P2. 2和P2. 3的I/O接口配置为中断模式。首先图像采集器100采集教室内第一行的像素点，将采集后的包含第一行像素点的部分图像信息发送给单片机200，此时图像采集器100的引脚6，即行同步接口产生一个高电平，对应的单片机200的P2. 21/0接口为高电平，单片机200检测到P2. 31/0接口为高电平时，发生一次行中断，进而接收图像采集器100发送的包含第一行像素点的部分图像信息。图像采集器100继续采集教室内第二行的像素点并将包含第二行像素点的部分图像信息发送给单片机200，单片机200检测到P2. 31/0接口再次为高电平时，再发生一次行中断，接收图像采集器100发送的包含第二行像素点的部分图像信息。直至图像采集器100采集完最后一行的像素点后，将包含最后一行像素点的部分图像信息发送给单片机200，此时图像采集器100的引脚5，即帧同步接口产生一个高电平，对应的单片机200的P2. 31/0接口为高电平，单片机200检测到P2. 31/0接口为高电平时，发生一次帧中断，表示当前所有图像信息已采集完成。随后单片机200关闭行中断和帧中断，对接收到的图像采集器100发送的所有部分图像信息进行汇总，将所有像素点变换到同一投影坐标系下，并计算每个像素点的坐标值。一段时间后，图像采集器100又开始重新采集教室内学生人数的图像信息，单片机200再次接收图像采集器100发送的图像信息，对图像信息再次进行同样的处理，计算出此时每个像素点的坐标值。通过对比图像信息中像素点的坐标值的变化，得出坐标值发生变化的像素区域，进而对坐标值发生变化的像素区域进行数学处理，计算得出教室内学生总人数的计数信息。需要说明的是，每个学生区域包括多个像素点，且单片机200计算得到的每个像素点的坐标值精度都很高，学生只要发生小小的动作，如抬头，写字等，都会被图像采集器100采集到像素点发生变化，进而像素区域发生变化，发生变化的像素区域即为存在学生的区域。进一步地，图像采集器100需要多次重复采集图像信息发送至单片机200，由单片机200比较多次不同的图像信息中像素点的坐标值来得出坐标值发生变化的像素区域，进而对坐标值发生变化的像素区域进行数学处理，计算得出教室内学生总人数的计数信息。故而，在设置图像采集器100再次开始采集图像信息时与上一次采集图像信息的间隔时间不宜过长，可以设置为每30秒图像采集器100进行新一次的图像信息采集。应用上述技术方案，本申请提供一种监测装置，包括用于采集图像信息的图像采集器100和与图像采集器100联接，用于多次接收图像信息，选取图像信息中坐标值变化的像素区域，对像素区域进行数学处理，计算得出计数信息的单片机200。在本申请中，图像采集器100对教室内学生人数的图像信息进行多次重复采集，将每次采集后的图像信息发送给单片机200处理。单片机200接收图像信息，选取图像信息中坐标值发生变化的像素区域，坐标值发生变化的像素区域即为学生区域，对像素区域进行数学处理，进而计算得出教室内学生总人数的计数信息，不会发生多计数和少计数的情况，监测的数据准确。另一个实施例请参阅图4，其示出了本申请提供的一种监测装置的另一种结构示意图，在上述实施例的基础上，还包括显示器300。其中，显示器300与单片机200联接，用于显示单片机200的计数信息。在本实施例中，单片机200计算得出当前时刻教室内学生人数的总数的计数信息后，发送给显示器300，显示器300将当前时刻教室内学生人数的总数显示出来，便于查看。需要说明的是，在本实施例中，显示器300可以为液晶显示器IXD或其他相关的液晶显示产品。对于显示器300的型号、规格，本申请都可以适用，没有特殊要求。应用上述技术方案，本申请提供的显示器300将单片机200的计数信息显示出来，方便快捷地助于用户读取当前时刻教室内学生人数的总数的信息。再一个实施例请参阅图5，其示出了本申请提供的一种监测装置的再一种结构示意图，在上述实施例的基础上，还包括基础设备控制器400。其中，基础设备控制器400与单片机200联接，用于控制基础设备的开关状态。具体地，基础设备可以包括灯、门禁。在本实施例中，单片机200发送控制命令给基础设备控制器400，由基础设备控制器400控制相应的灯或门禁的开关。具体地，单片机200计算得出当前时刻教室内学生人数的总数后，根据学生人数的总数情况，设置发送相应的控制命令至基础设备控制器400。例如，在单片机200计算得出当前时刻教室内学生人数的总数为O时，发送“关闭该教室所有灯、开启门禁”的控制命令至基础设备控制器400，由基础设备控制器400控制相应的灯和门全部关闭；在单片机200计算得出当前时刻教室内学生人数的总数不大于10时，发送“开启前排灯管、关闭后排灯管”的控制命令至基础设备控制器400，由基础设备控制器400控制前排灯管打开，后排灯管关闭。应用上述技术方案，可以实现自动控制教室内基础设备的开关状态，实现自动应对不同的教室情况，控制开关基础设备的智能控制，节约能源。再一个实施例请参阅图6，其示出了本申请提供的一种监测装置的再一种结构示意图，在上述实施例的基础上，还包括光强采集器500。其中，光强采集器500与单片机200联接，用于采集光线强度。在本实施例中，光强采集器500用于采集教室内光线的强度。图像采集器100在采集图像信息时，需要满足在一定的光线强度下。当光线强度太弱时，图像采集器100不能采集到清晰的图像像素点，进而发送给单片机200的图像信息不清晰，单片机200无法正确计算出学生总人数。故而，在图像采集器100采集图像信息之前，光强采集器500首先采集此时教室内的光线强度，当此时教室内的光线强度满足图像采集器100清晰采集图像信息的条件时，图像采集器100开始工作；当此时教室内的光线强度不能满足图像采集器100清晰采集图像信息的条件时，发送反馈信息至单片机200，由单片机200完成控制相应基础设备的操作，以实现提高教室的光线强度。再一个实施例请参阅图7，其示出了本申请提供的一种监测装置的再一种结构示意图，在上述实施例的基础上，还包括无线射频器600和/或USB (Universal Serial Bus，通用串行总线)接口 700。其中，设置在监测装置的一侧，通过485总线一端联接USB接口 700，另一端联接个人计算机，实现监测装置与个人计算机的联接，或，通过无线射频器600，实现监测装置与个人计算机联接。在本实施例中，通过无线射频器600和/或USB接口 700实现监测装置与个人计算机的联接，从而将监测装置中单片机200的计数信息传输到个人计算机，个人计算机将接收到的计数信息进行保存。在教学领域，教室的个数众多，如果学校领导或监管部门想要了解当前学生上课的出勤情况，需要学校领导或监管部门挨个去每个教室查看监测装置上的计数信息，这样使得监察方式繁琐，浪费时间。因此，为了实现统一管理，将每个教室安装的监测装置通过无线射频器600或利用USB接口 700，实现与个人计算机的联接。每个监测装置中的单片机200将计数信息发送至个人计算机中进行保存。学校领导或监管部门想要查看某个教室的学生上课情况时，只需调出该教室的计数信息便实现查看的功能。[0068]此外，还可以通过查看保存的计数信息的记录，查看近期学生的上课情况，方便快捷。进一步地，还可以根据各个监测装置中单片机200发送的计数信息，根据每个教室内的学生人数的总数情况，人工控制教室内的基础设备。通过人为发送一个控制命令给单片机200，再经由单片机200转发该控制命令至基础设备控制器400，由基础设备控制器400控制相应的基础设备开关。应用上述技术方案，本申请提供的无线射频器600和/或USB接口 700实现了监测装置与个人计算机的联接，进而可以通过控制个人计算机实现对教室内基础设备的控制，实现人工应对不同的教室情况，控制开关基础设备。需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。以上对本申请 所提供的一种监测装置进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式
及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。
权利要求1.一种监测装置，其特征在于，包括 用于采集图像信息的图像采集器； 与所述图像采集器联接，用于多次接收所述图像信息，选取所述图像信息中坐标值变化的像素区域，对像素区域进行数学处理，计算得出计数信息的单片机。
2.根据权利要求1所述的监测装置，其特征在于，还包括 与所述单片机联接，用于显示所述单片机的计数信息的显示器。
3.根据权利要求1所述的监测装置，其特征在于，还包括 与所述单片机联接，用于控制基础设备的开关状态的基础设备控制器，其中，所述基础设备包括灯、门禁。
4.根据权利要求1所述的监测装置，其特征在于，还包括 与所述单片机联接，用于采集光线强度的光强采集器。
5.根据权利要求1所述的监测装置，其特征在于，还包括 无线射频器和/或设置在所述监测装置一侧的通用串行总线USB接口。
6.根据权利要求1所述的监测装置，其特征在于，所述图像采集器包括型号为豪威图像传感器0V7670的数字摄像头。
7.根据权利要求1至6任一项所述的监测装置，其特征在于，所述单片机包括型号为混合信号处理器MSP430的单片机。
专利摘要本申请公开了一种监测装置，包括用于采集图像信息的图像采集器和与图像采集器联接，用于多次接收图像信息，选取图像信息中坐标值变化的像素区域，对像素区域进行数学处理，计算得出计数信息的单片机。在本申请中，图像采集器对教室内学生人数的图像信息进行多次重复采集，将每次采集后的图像信息发送给单片机处理。单片机接收图像信息，选取图像信息中坐标值发生变化的像素区域，坐标值发生变化的像素区域即为学生区域，对像素区域进行数学处理，进而计算得出教室内学生总人数的计数信息，不会发生多计数和少计数的情况，监测的数据准确。
文档编号G05B19/042GK202870528SQ20122051050
公开日2013年4月10日 申请日期2012年9月29日 优先权日2012年9月29日
发明者冀渊, 孙华, 丁伟, 杨竣涛, 莫涛, 刘川, 赵瀚钊 申请人:西华大学