一种低功耗震声图像复合探测系统的制作方法

本发明涉及安防技术领域，尤其涉及一种低功耗震声图像复合探测系统。

背景技术：

在人烟稀少、空旷平坦的重要区域，往往需要实施昼夜不间断侦察监视。随着技术的进步，现有技术中产生了很多种类的传感器，例如震动传感器、声响传感器、图像传感器、光纤传感器、红外传感器等等，这些都可以实现昼夜不间断地侦察监视。

但是，尽管各类传感器技术水平的不断提高，单一物理特性的传感器由于无法充分表征目标物性，所以无法达到足够低地虚警率，这导致了现有技术中安防探测系统的目标探测准确率较低。此外，有些传感类设备虽然能够获得图像，提高监测准确率，但是功耗往往较高。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明所要解决的技术问题在于避免上述背景技术中的问题，提出一种低功耗震声图像复合探测系统。该系统充分利用多种不同传感器的特点，将多种不同物理特性的传感器联合起来使用，既能保证低功耗，又能有效降低虚警率，提高目标探测准确率。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种低功耗震声图像复合探测系统，其包括震动探测部分、图像探测部分、声响传感部分，以及数据处理单元和数据传输单元，所述震动探测部分包括震动传感器和值守单元，所述图像探测部分包括光传感器、白光摄像头、夜间摄像头和选择单元，所述声响传感部分包括声响传感器，所述震动探测部分、图像探测部分、声响传感部分和无线传输单元均与所述数据处理单元连接，所述选择单元用于根据所述光传感器的信号选择开启白光摄像头或夜间摄像头，所述值守单元用于根据震动传感器的检测信号短暂地唤醒所述数据处理单元，所述数据处理单元在被唤醒后对由图像探测部分采集的数据信息进行处理，并将处理后的信息通过数据传输单元发送出去。

可选的，所述值守单元用于执行如下程序：

实时探测震动传感器的震动信号；

若震动信号超过检测门限，则对震动信号做进一步分析，识别震动信号的类型；

若震动信号被识别为人或车的信号，则唤醒所述数据处理单元，否则继续探测震动信号。

可选的，所述数据处理单元在唤醒后执行如下程序：

通过声响传感部分判断声音的方向；

通过选择单元开启白光摄像头或夜间摄像头，并将白光摄像头或夜间摄像头对准声音方向；

对摄像头拍摄的图像进行压缩处理，并通过数据传输单元将压缩后的图像信息，以及震动信号类型和声音方向信息一起发送给上位系统。

可选的，所述值守单元还具有心跳检测功能，当连续一定时间未探测到震动信号时，触发自检程序并进行信息上报。

可选的，所述值守单元的自检范围包括震动传感器和值守单元自身。

可选的，所述数据处理单元每隔一定时间自动进行一次自检并将自检信息进行上报。

可选的，所述数据处理单元的自检范围包括震动探测部分、图像探测部分、声响传感部分以及数据处理单元自身。

可选的，所述声响传感部分至少包括4个位于不同位置的声响传感器，所述4个位于不同位置的声响传感器围成一个对角线长度不小于1米的矩形。

可选的，所述数据传输单元为连接有天线的无线传输单元。

本发明的有益效果在于：

本发明系统能够探测一定范围内的震动和声音信号，通过处理分析得到目标类型、目标方位等信息，并根据光线情况自动开启白光摄像头或者夜间摄像头，控制摄像头拍摄图像，然后进行图像压缩处理，最终形成文字信息和图像信息，通过网络传输方式实现远程上报，最终实现对装置周围一定范围内的人或车等目标实施侦察监视的功能。另外，该装置还可具有心跳功能，每24小时通过无线方式自动上报一次自检信息。

总之，该设备具有易布设、低功耗、抗虚警和自动目标识别等特点，是对现有技术的一种重要改进。

附图说明

图1为本发明实施例中低功耗震声图像复合探测系统的一种结构框图。

图2为本发明实施例中的一种工作流程框图。

具体实现方式

下面结合附图对本发明的实施方案进行详细说明：本实施实例在本发明的前提下进行实施，给出了详细的实施过程和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述实施例。

一种低功耗震声图像复合探测系统，其包括震动探测部分、图像探测部分、声响传感部分，以及数据处理单元和数据传输单元，所述震动探测部分包括震动传感器和值守单元，所述图像探测部分包括光传感器、白光摄像头、夜间摄像头和选择单元，所述声响传感部分包括声响传感器，所述震动探测部分、图像探测部分、声响传感部分和无线传输单元均与所述数据处理单元连接，所述选择单元用于根据所述光传感器的信号选择开启白光摄像头或夜间摄像头，所述值守单元用于根据震动传感器的检测信号短暂地唤醒所述数据处理单元，所述数据处理单元在被唤醒后对由图像探测部分采集的数据信息进行处理，并将处理后的信息通过数据传输单元发送出去。

可选的，所述值守单元用于执行如下程序：

实时探测震动传感器的震动信号；

若震动信号超过检测门限，则对震动信号做进一步分析，识别震动信号的类型；

若震动信号被识别为人或车的信号，则唤醒所述数据处理单元，否则继续探测震动信号。

可选的，所述数据处理单元在唤醒后执行如下程序：

通过声响传感部分判断声音的方向；

通过选择单元开启白光摄像头或夜间摄像头，并将白光摄像头或夜间摄像头对准声音方向；

对摄像头拍摄的图像进行压缩处理，并通过数据传输单元将压缩后的图像信息，以及震动信号类型和声音方向信息一起发送给上位系统。

可选的，所述值守单元还具有心跳检测功能，当连续一定时间未探测到震动信号时，触发自检程序并进行信息上报。

可选的，所述值守单元的自检范围包括震动传感器和值守单元自身。

可选的，所述数据处理单元每隔一定时间自动进行一次自检并将自检信息进行上报。

可选的，所述数据处理单元的自检范围包括震动探测部分、图像探测部分、声响传感部分以及数据处理单元自身。

可选的，所述声响传感部分至少包括4个位于不同位置的声响传感器，所述4个位于不同位置的声响传感器围成一个对角线长度不小于1米的矩形。

可选的，所述数据传输单元为连接有天线的无线传输单元。

如图1所示，一种低功耗震声图像复合探测系统，其包括震动探测部分、图像探测部分、声响传感部分，以及数据处理单元、数据传输单元和电池，震动探测部分包括震动传感器和值守单元，图像探测部分包括光传感器、白光摄像头、夜间摄像头和选择单元，声响传感部分包括声响传感器，震动探测部分、图像探测部分、声响传感部分和数据传输单元均与数据处理单元连接，选择单元用于根据光传感器的信号选择开启白光摄像头或夜间摄像头，值守单元用于根据震动传感器的检测信号短暂地唤醒数据处理单元，数据处理单元在被唤醒后对由图像探测部分采集的数据信息进行处理，并将处理后的信息通过数据传输单元发送出去。

其中，数据传输单元可以是连接有天线的无线传输单元，震动探测部分可以与信号处理单元通过串口进行通信。

声响传感部分可以由4个声响传感器组成，这4个声响传感器围成一个正方形，并分别将声响信号传给数据处理单元。

图像探测部分可以由选择单元、光传感器、白光摄像头和红外摄像头组成，并通过串口与信号处理单元进行通信，同时将图像传给数据处理单元。

无线传输单元可以通过串口和spi接口与数据处理单元进行通信。

本系统中的电池可以直接为数据处理单元和震动探测值守单元供电，数据处理单元则可以为声响传感器单元、摄像头和无线传输单元供电。

图2为本发明的一种工作流程框图，震动探测值守单元在值守状态下不断探测震动信号，判断有无目标，当发现目标后进行目标识别分类，同时启动数据处理单元工作，数据处理单元根据声响传感器单元的4路声响信号进行目标定位，然后通过摄像头获取图像，将目标类型和图像等信息打包后通过无线方式上报，当上报完成后数据处理单元休眠，整个系统重新回到探测值守状态。

具体来说，本系统的震动探测部分包括震动传感器和值守单元，能够实现低功耗值守、震动信号探测、目标类型分析、串口通信等功能，该部分与数据处理单元通过串口进行通信。震动传感器一直探测震动信号，一旦震动信号超过检测门限，值守单元将进一步分析震动信号，识别目标类型，如果识别到人或车，则将启动数据处理单元工作，后续将由数据处理单元控制整个工作流程，直到完成信息上报，值守单元关掉数据处理单元，继续职守。另外，值守单元还具备心跳功能，如果在24小时内没有侦察到目标，就会启动整个装置进行自检和信息上报工作。

上述系统所用的声响传感部分主要由4个声响传感器组成，4个声响传感器安装在监测环境的周围，在物理分布上形成1个正方形，4个声响传感器分别位于正方形的4个角上，正方形的对角线长度不小于1米。该部分由数据处理单元控制其工作，能够将声响信号传给数据处理单元进行处理分析。

上述系统所用的图像探测部分主要由选择单元、光传感器、白光摄像头和夜间摄像头组成。光传感器能够自动检测光线情况，并控制启动白光摄像头或者夜间摄像头工作。图像探测部分与数据处理单元通过串口进行通信，根据信号处理单元指令，控制选择单元和摄像头转向目标进行拍摄。

上述系统所用的数据处理单元主要由声响信号采集模块、图像压缩模块、信号处理模块、流程控制模块和接口模块组成。该单元由震动探测值守单元启动其工作，能够接收震动探测值守单元指令和目标类型等信息；能够接收按规则分布的4个声响传感器单元的声响信号，并根据4路声响信号解算目标方位；能够启动、控制伺服和远景摄像头，并根据目标方位信息获取目标图像；能够对目标图像进行jpeg格式压缩，并和目标方位、类型等信息进行打包；能够将打包数据经无线传输单元发送出去；能够接收无线传输单元的转发来的控制指令并做出规定动作；在系统心跳时能够控制相关设备自检并将自检结果通过无线传输单元发送出去；能够在完成目标侦察任务后通知震动探测值守单元，然后进行休眠模式。

本系统所用的无线传输单元主要由无线传输控制卡和天线组成，与信号处理单元通过串口和spi接口进行通信，接收信号处理单元的信息，然后通过天线发送出去。

本系统所用的电池是锂电池，所有组成部件都采用了低功耗设计，并且信号处理单元中的流程控制模块能够智能管理自身以及声响传感器单元、图像探测器、无线传输单元的工作运行，减少各部件的运行时间，节省电量。

可见，本发明系统具有易布设、低功耗、抗虚警和自动目标识别等特点，适用于布设在人烟稀少、空旷平坦的重要区域，达到无人看守、远程侦察监视的目的，是对现有技术的一种重要改进。