专利名称：一种利用声波定位的智能监控摄像头装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种智能监控摄像头装置，特别涉及到一种利用声波 定位的智能监控摄像头装置。
背景技术：
近年来，随着计算机、网络以及图像处理、传输技术的飞速发展，
作为3C(Computer，Communication,Consumer Electronics)数字产品之
一的摄像头进入了安保系统当中，开创了视频监控技术领域。视频监 控系统是以"摄像机"这一先进的图像获取工具，结合报警探测器以 及一些系统控制设备组合而成的一种新的安全防范自动化技术。视频 监控是安全防范系统的重要组成部分，它是一种防范能力较强的综合 系统。视频监控以其直观、准确、及时和信息内容丰富而广泛应用于 许多场合。
数字视频监控系统以其信息量大、视觉直观、现场信息便于保存 分析、系统功能齐全、控制灵活、能节省大量安全保卫巡逻人力物力、 安全防范严密及时等特点，在安全防范技术中得到越来越多的应用。
但是，市场上的监控摄像头，存在着低效，浪费资源的缺点。首 先，监控摄像头一旦开机工作，就一直处于工作状态，无论被监控现 场是否存在异常现象还是风平浪静。而在摄像头工作的同时存储设备也写入了大量无用的视频信息，可能一个存储设备中记录的信息全都 是监控现场一成不变的画面，这样，浪费了昂贵的存储设备资源，电 力资源，而且长时间工作使得摄像头的工作寿命降低。
其次，对于非全方位旋转监控摄像头， 一个大的监控现场需要部 署多台摄像装置，以达到全方位监控的目的，极度浪费资源；而对于 全方位旋转监控摄像头，因为其旋转一周有一个周期，所以存在某一 时刻某一地点不在监控范围内的缺点，容易造成某一时刻的监控盲 点，给有预谋的人造成可乘之机。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种利用声波定位 的智能监控摄像头装置。
为了实现发明目的，采用的技术方案如下
一种利用声波定位的智能监控摄像头装置，设置有如下模块声 音采集模块，处理器模块，控制模块，摄像头本体以及存储模块。
处理器模块分别与声音采集模块和控制模块相连接，处理器模块 分析处理声音采集模块传送过来的信息，并将处理后的控制信息发送 到控制模块。
所述控制模块与摄像头本体相连接，向摄像头本体输出控制指 令，能够将来自处理器模块的信息转化为控制信息，监控摄像头的工 作状态与休眠状态的转换，同时通过控制信息自动启动摄像头并调整 摄像头相对于目标物体的摄像角度。所述声音采集模块包括三个高灵敏度的声音采集麦克风，安装在 摄像头本体的附近的不同位置，用以检测发声目标物体发出的声音到 达这三个高灵敏度声音采集麦克风的时差，当目标发声物体出现时， 发出的声音到达这三个麦克风的时间是不同的，两两之间具有一个时 差，声音采集模块负责将这个时差信息传送给处理器模块。
所述存储模块与摄像头本体相连接，在摄像头本体进入工作状态 时开始记录摄像头监控到的信息，并在写入采集到的视频信息的同时 加入时间信息，方便查阅目标物体进入监控范围内的时间。
所述摄像头本体处于休眠状态，即非工作状态，当有目标物体出 现，由控制模块将其唤醒，转化为工作状态。摄像头拍摄的有效信息 将大大的提高，尤其针对于监控不发生频繁活动的场所。摄像头本体 在三维空间内自动旋转，并根据控制模块传送的信息进行角度的定 位，锁定目标物体，使摄像头能够对准被监控的场所中发生事故的角 度；避免了周期性旋转摄像头在某一刻某些位置没有监控到的情况， 同时可以减少部署摄像头的数量。
所述处理器模块根据声音采集模块传送过来的时差信息建立立 体几何模型，每个时差能够建立一个立体几何体，两个立体几何体的 交点便是声源，从而向控制模块发出定位信息；同时，当有信息从声 音采集模块到达所述处理器模块时，所述处理器模块首先向控制模块 发出启动信息，令摄像头本体从休眠状态进入工作状态。
本发明的技术特点主要体现如下
1.能够在监控场所没有出现目标监控物体时使视频监控装置处于休眠状态，并在监控场所出现目标监控物体，并有声波产生时自动 将视频监控装置切换到工作状态。节约了昂贵的存储资源，提高了采 集到的视频信息的有效性，降低视频监控装置的工作时间，延长视频 监控装置的寿命。
2. 能够利用声波对目标监控物体进行定位，使视频监控装置时 刻追捕目标物体，避免漏网之鱼。减少了为达到全方位监控进行多摄 '像头部署的情况，节省资源。此外，避免了旋转式摄像头在一个旋转 周期内某一时刻某些角度没有监控到的情况。
3. 在一些大型的监控操纵室，在应用了该视频监控装置后可以 节省大量的安保人力，而且安保人员的工作量大大降低，不需要一整 天对着一成不变的监控屏幕，枯燥无味。在应用了该视频监控装置后， 当监控场所出现目标物体时，监控屏幕自动打开，方便而且工作效率 大大提高。
图1是本发明的结构示意图； 图2是本发明的工作流程图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明作进一步的详细描述
本发明的结构示意图如附图l所示，由声音采集模块，处理器模 块，控制模块，摄像头本体以及存储模块组成。所述声音采集模块通过数据总线与处理器模块相连，将时差信息 传送给处理器。
所述处理器模块通过数据总线与控制模块相连，将建模分析后的 信息传送给控制模块。
所述控制模块通过控制总线分别与摄像头本体和存储设备相连， 将处理器传送过来的分析信息转化为控制信息传送给摄像头本体和 存储设备。
所述摄像头本体通过数据总线与存储设备相连，将采集到的视频 信息写入存储设备。
本发明的工作流程图如图2所示，三个高灵敏度的声音采集麦克 风，安装在摄像头本体的附近的不同位置，构成声音采集模块，用以 检测发声目标物体发出的声音到达这三个高灵敏度声音采集麦克风 的时差，当有声波出现时，启动摄像头工作，并将时差信息传送给处 理器进行几何建模分析。
处理器模块通过数据总线分别与声音采集模块和控制模块相连 接，处理器模块通过几何建模，分析处理声音采集模块传送过来的时 差信息，并将处理后的控制信息发送到控制模块。
处理器模块的几何建模的步骤为当声源发出声波时，先后被声 音采集装置的三个麦克风接收到，并产生了时差信息。根据声音传播 速度与其中一个时差信息，可以计算出该声源离麦克风的距离差，几 何建模计算出声源在一空间双曲柱面表面上。再根据另一时差信息建 立同样的模型，并进行空间几何运算，计算出两个空间几何模型的交点，便是声源所在，将该点的空间几何坐标信息传送给控制模块。
控制模块与摄像头本体相连接，将来自处理器模块的信息转化为 控制信息，向摄像头本体输出控制指令，通过控制模块控制信息自动 启动摄像头并根据处理器传来的控制信息调整摄像头相对于目标物 体的摄像角度。
摄像头本体可以在三维空间内自动旋转，并根据控制模块传送的 信息进行角度的定位，锁定目标物体，使摄像头能够对准被监控的场 所中发生事故的角度。
存储模块与摄像头本体相连接，用于存储监控摄像头拍摄下来的 东西；存储模块在摄像头本体进入工作状态时，开始记录摄像头监控 到的信息，并在采集到的视频信息中加入时间信息，方便查阅目标物 体进入监控范围内的时间。
权利要求
1. 一种利用声波定位的智能监控摄像头装置，其特征在于，包括声音采集模块，处理器模块，控制模块，摄像头本体以及存储模块；处理器模块分别与声音采集模块和控制模块相连接，处理器模块分析处理声音采集模块传送过来的信息，并将处理后的控制信息发送到控制模块；控制模块还与摄像头本体相连接，向摄像头本体输出控制指令，通过控制模块控制信息自动启动摄像头并根据处理器传来的控制信息调整摄像头相对于目标物体的摄像角度；所述声音采集模块包括三个高灵敏度的声音采集麦克风，安装在摄像头本体的附近的不同位置，用以检测发声目标物体发出的声音到达这三个高灵敏度声音采集麦克风的时差，当目标发声物体出现时，发出的声音到达这三个麦克风的时间是不同的，两两之间具有一个时差，声音采集模块负责将这个时差信息传送给处理器模块；所述存储模块与摄像头本体相连接，在摄像头本体进入工作状态时开始记录摄像头监控到的信息，并在写入采集到的视频信息的同时加入时间信息，方便查阅目标物体进入监控范围内的时间；所述摄像头本体处于休眠状态，即非工作状态，当有目标物体出现，由控制模块将其唤醒，转化为工作状态；摄像头本体在三维空间内自动旋转，并根据控制模块传送的信息进行角度的定位，锁定目标物体，使摄像头能够对准被监控的场所中发生事故的角度，减少部署摄像头的数量。
2.根据权利要求1所述的一种利用声波定位的智能监控摄像头 装置，其特征在于，所述处理器模块根据声音采集模块传送过来的时 差信息建立立体几何模型，每个时差能够建立一个立体几何体，两个 立体几何体的交点便是声源，从而向控制模块发出定位信息；同时， 当有信息从声音采集模块到达所述处理器模块时，所述处理器模块首 先向控制模块发出启动信息，令摄像头本体从休眠状态进入工作状 态。
全文摘要
本发明涉及一种利用声波定位的智能监控摄像头装置，包括声音采集模块，处理器模块，控制模块，摄像头本体以及存储模块。利用该装置既节约了昂贵的存储资源，提高了采集到的视频信息的有效性，又可降低视频监控装置的工作时间。同时当监控场所出现目标物体时，监控屏幕会自动打开，方便而且工作效率大大提高。
文档编号G01S5/00GK101511000SQ20091003744
公开日2009年8月19日 申请日期2009年2月27日 优先权日2009年2月27日
发明者通 张, 罗笑南 申请人:中山大学