一种安防设备的控制方法、安防设备及存储介质与流程

1.本技术涉及电子设备控制技术领域，特别涉及一种安防设备的控制方法、安防设备及存储介质。


背景技术：

2.随着智能家居产品在人们日常生活中的应用日益广泛，消费者对智能家居的智能化要求也越来越高，智能门铃、智能摄像头等安防设备的应用场景越来越丰富。但是，相关技术中安防设备的摄像头拍摄角度固定，无法调节。当访客到来时会存在很多盲区，导致用户无法及时看到访客信息。
3.因此，如何减少监控盲区范围，提高安防设备的安全性是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。


技术实现要素：

4.本技术的目的是提供一种安防设备的控制方法、一种安防设备及一种存储介质，能够减少监控盲区范围，提高安防设备的安全性。
5.为解决上述技术问题，本技术提供一种安防设备的控制方法，应用于所述安防设备的处理器，所述安防设备包括麦克风阵列和摄像头，所述麦克风阵列包括至少2个单指向性麦克风，所述安防设备的控制方法包括：
6.利用至少2个所述单指向性麦克风采集访客声音信号，并根据所述访客声音信号确定访客位置；
7.根据所述摄像头的拍摄方向和视场角确定当前拍摄范围；
8.判断所述访客位置是否在当前拍摄范围内；
9.若否，则调整所述摄像头的拍摄角度，以使调整拍摄角度后所述摄像头的拍摄范围包括所述访客位置。
10.可选的，根据所述访客声音信号确定访客位置，包括：
11.计算所述访客声音信号到达至少2个所述单指向性麦克风的相位差，根据所述相位差计算对应的时间差；
12.根据所述时间差和所述单指向性麦克风的位置确定所述访客位置。
13.可选的，在利用至少2个所述单指向性麦克风采集访客声音信号之前，还包括：
14.判断红外检测模块是否检测到热源信号；
15.若是，则进入利用至少2个所述单指向性麦克风采集访客声音信号的步骤；
16.相应的，根据所述访客声音信号确定访客位置，包括：
17.根据所述热源信号计算热源位置；
18.根据所述访客声音信号计算音源位置；
19.对所述热源位置和所述音源位置加权计算，得到所述访客位置。
20.可选的，所述麦克风阵列还包括噪声采集麦克风；
21.相应的，利用至少2个所述单指向性麦克风采集访客声音信号，包括：
22.利用所述噪声采集麦克风采集噪声信号，并利用至少2个所述单指向性麦克风采集环境声音信号；
23.根据所述噪声信号对所述环境声音信号执行降噪处理，得到所述访客声音信号。
24.可选的，调整所述摄像头的拍摄角度，包括：
25.根据所述访客位置和所述摄像头的拍摄方向确定访客偏移角；其中，所述访客偏移角为所述摄像头与所述访客位置连线与所述摄像头的拍摄方向的夹角；
26.根据所述访客偏移角和所述摄像头的视场角调整所述摄像头的拍摄角度。
27.本技术还提供了一种安防设备的控制装置，所述安防设备包括存储器、处理器、麦克风阵列和摄像头，所述麦克风阵列包括至少2个单指向性麦克风，所述处理器调用所述存储器中的计算机程序时执行以下操作：
28.利用至少2个所述单指向性麦克风采集访客声音信号，并根据所述访客声音信号确定访客位置；
29.根据所述摄像头的拍摄方向和视场角确定当前拍摄范围；
30.判断所述访客位置是否在当前拍摄范围内；
31.若否，则调整所述摄像头的拍摄角度，以使调整拍摄角度后所述摄像头的拍摄范围包括所述访客位置。
32.可选的，所述麦克风阵列包括第一单指向性麦克风、第二单指向性麦克风和第三单指向性麦克风，所述第一单指向性麦克风、所述第二单指向性麦克风和所述第三单指向性麦克风不处于同一条直线上。
33.可选的，所述第一单指向性麦克风设置于所述安防设备的中轴线，所述第二单指向性麦克风和所述第三单指向性麦克风关于所述中轴线对称分布。
34.可选的，所述麦克风阵列还包括第一噪声采集麦克风和第二噪声采集麦克风，所述第一噪声采集麦克风和第二噪声采集麦克风关于所述中轴线对称分布。
35.本技术还提供了一种存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序执行时实现上述安防设备的控制方法执行的步骤。
36.本技术提供了一种安防设备的控制方法，应用于所述安防设备的处理器，所述安防设备包括麦克风阵列和摄像头，所述麦克风阵列包括至少2个单指向性麦克风，所述安防设备的控制方法包括：利用至少2个所述单指向性麦克风采集访客声音信号，并根据所述访客声音信号确定访客位置；根据所述摄像头的拍摄方向和视场角确定当前拍摄范围；判断所述访客位置是否在当前拍摄范围内；若否，则调整所述摄像头的拍摄角度，以使调整拍摄角度后所述摄像头的拍摄范围包括所述访客位置。
37.本技术提供的安防设备包括麦克风阵列和摄像头，利用麦克风阵列中的至少2个所述单指向性麦克风采集访客声音信号，进而根据访客声音信号确定访客位置。本技术将访客位置和摄像头的当前拍摄范围进行比对，进而判断访客是否处于摄像头的当前拍摄范围内。若访客处于摄像头的当前拍摄范围之外，则调整摄像头的拍摄角度，以使调整拍摄角度后所述摄像头的拍摄范围包括所述访客位置。因此本技术能够减少监控盲区范围，提高安防设备的安全性。本技术同时还提供了一种安防设备及一种存储介质，具有上述有益效果，在此不再赘述。
附图说明
38.为了更清楚地说明本技术实施例，下面将对实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，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。
39.图1为本技术实施例所提供的一种安防设备的控制方法的流程图；
40.图2为本技术实施例所提供的一种智能门铃的结构示意图；
41.图3为本技术实施例所提供的一种智能门铃的外观图；
42.图4为本技术实施例所提供的一种麦克风阵列结构示意图。
具体实施方式
43.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，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，都属于本技术保护的范围。
44.下面请参见图1，图1为本技术实施例所提供的一种安防设备的控制方法的流程图。
45.具体步骤可以包括：
46.s101：利用至少2个所述单指向性麦克风采集访客声音信号，并根据所述访客声音信号确定访客位置；
47.其中，本实施例可以应用于所述安防设备的处理器，上述安防设备可以为智能门铃或智能摄像头。上述安防设备可以包括麦克风阵列和摄像头，所述麦克风阵列包括至少2个单指向性麦克风。
48.在本步骤之前还可以存在启动麦克风阵列的操作，进而利用麦克风阵列中的至少2个单指向性麦克风采集访客声音信号。具体的，本步骤可以根据访客声音信号到各个麦克风阵列的时间差确定访客位置。
49.s102：根据所述摄像头的拍摄方向和视场角确定当前拍摄范围；
50.其中，本步骤可以根据摄像头当前的拍摄方向和视场角(又称，镜头角度)确定摄像头的当前拍摄范围。
51.s103：判断访客位置是否在当前拍摄范围内；若是，则结束流程；若否，则进入s104；
52.其中，当访客站位较偏、身高过高或身高过低时，访客处于摄像头的当前拍摄范围之外，本步骤可以将访客位置与当前拍摄范围进行比对，以便根据比对结果判断访客位置是否在当前拍摄范围内。
53.s104：调整所述摄像头的拍摄角度，以使调整拍摄角度后所述摄像头的拍摄范围包括所述访客位置。
54.其中，本步骤建立在访客处于摄像头的当前拍摄范围之外的情况下，此时可以对摄像头的拍摄角度进行调整，以使调整拍摄角度后所述摄像头的拍摄范围包括所述访客位置。作为一种可行的实施方式，本实施例可以根据访客位置和s102中确定的当前拍摄范围的偏差程度对摄像头的拍摄角度进行调整。
55.本实施例提供的安防设备包括麦克风阵列和摄像头，利用麦克风阵列中的至少2个所述单指向性麦克风采集访客声音信号，进而根据访客声音信号确定访客位置。本实施例将访客位置和摄像头的当前拍摄范围进行比对，进而判断访客是否处于摄像头的当前拍摄范围内。若访客处于摄像头的当前拍摄范围之外，则调整摄像头的拍摄角度，以使调整拍摄角度后所述摄像头的拍摄范围包括所述访客位置。因此本实施例能够减少监控盲区范围，提高安防设备的安全性。
56.作为对于图1对应实施例的进一步介绍，可以通过以下方式确定访客位置：计算所述访客声音信号到达至少2个所述单指向性麦克风的相位差，根据所述相位差计算对应的时间差；根据所述时间差和所述单指向性麦克风的位置确定所述访客位置。
57.作为一种可行的实施方式，可以使用2个单指向性麦克风采集访客声音信号，根据访客声音信号到达2个单指向性麦克风的时间差、以及2个单指向性麦克风之间的距离确定访客位置。具体的，上述2个单指向性麦克风的连线平行于地面，上述访客位置可以包括访客在地面上所处的位置。
58.作为另一种可行的实施方式，可以使用3个单指向性麦克风采集访客声音信号，根据访客声音信号到达3个单指向性麦克风的时间差、以及3个单指向性麦克风之间的距离确定访客位置。具体的，上述3个单指向性麦克风不处于同一直线上，上述访客位置可以包括访客在地面上所处的位置和访客的高度。
59.作为对于图1对应的进一步介绍，上述安防设备还可以包括红外检测模块，在利用至少2个所述单指向性麦克风采集访客声音信号之前，还可以判断红外检测模块是否检测到热源信号；若是，则进入启动麦克风阵列，以便进入上述利用至少2个所述单指向性麦克风采集访客声音信号的步骤。
60.在安防设备包括红外检测模块和麦克风阵列的基础上，可以通过以下方式确定访客位置：根据所述热源信号计算热源位置；根据所述访客声音信号计算音源位置；对所述热源位置和所述音源位置加权计算，得到所述访客位置。具体的，上述过程中可以计算所述访客声音信号到达至少2个所述单指向性麦克风的相位差，根据所述相位差计算对应的时间差；根据所述时间差和所述单指向性麦克风的位置确定所述音源位置。通过上述方式，可以提高访客位置的检测精度。
61.作为对于图1对应实施例的进一步介绍，上述麦克风阵列还可以包括噪声采集麦克风，以便利用噪声采集麦克风采集的噪声信号进行降噪处理。在麦克风阵列包括噪声采集麦克风和单指向性麦克风的基础上，可以通过以下方式采集访客声音信号：利用所述噪声采集麦克风采集噪声信号，并利用至少2个所述单指向性麦克风采集环境声音信号；根据所述噪声信号对所述环境声音信号执行降噪处理，得到所述访客声音信号。上述噪声采集麦克风指能够采集噪声的麦克风，例如上述噪声采集麦克风可以为单指向性麦克风、双指向性麦克风或全指向性麦克风。因此上述麦克风阵列中的麦克风设置方式可以至少存在以下4种方式：
62.方式1：将麦克风阵列中的麦克风均设置为单指向性麦克风，其中一部分单指向性麦克风用于采集噪声，另一部分单指向性麦克风用于确定访客位置；
63.方式2：在麦克风阵列中设置单指向性麦克风和双指向性麦克风，其中双指向性麦克风用于采集噪声，单指向性麦克风用于确定访客位置；
64.方式3：在麦克风阵列中设置单指向性麦克风和全指向性麦克风，其中全指向性麦克风用于采集噪声，单指向性麦克风用于确定访客位置；
65.方式4：在麦克风阵列中设置单指向性麦克风、双指向性麦克风和全指向性麦克风，其中双指向性麦克风和全指向性麦克风用于采集噪声，单指向性麦克风用于确定访客位置。
66.作为对于图1对应实施例的进一步介绍，可以通过以下方式调整摄像头的拍摄角度：根据所述访客位置和所述摄像头的拍摄方向确定访客偏移角；根据所述访客偏移角和所述摄像头的视场角调整所述摄像头的拍摄角度。上述访客偏移角为所述摄像头与所述访客位置连线与所述摄像头的拍摄方向的夹角。
67.本技术实施例还提供的一种安防设备，该安防设备可以包括：存储器、处理器、麦克风阵列和摄像头，所述麦克风阵列包括至少2个单指向性麦克风，所述处理器调用所述存储器中的计算机程序时执行以下操作：
68.利用至少2个所述单指向性麦克风采集访客声音信号，并根据所述访客声音信号确定访客位置；
69.根据所述摄像头的拍摄方向和视场角确定当前拍摄范围；
70.判断所述访客位置是否在当前拍摄范围内；
71.若否，则调整所述摄像头的拍摄角度，以使调整拍摄角度后所述摄像头的拍摄范围包括所述访客位置。
72.本实施例提供的安防设备包括麦克风阵列和摄像头，利用麦克风阵列中的至少2个所述单指向性麦克风采集访客声音信号，进而根据访客声音信号确定访客位置。本实施例将访客位置和摄像头的当前拍摄范围进行比对，进而判断访客是否处于摄像头的当前拍摄范围内。若访客处于摄像头的当前拍摄范围之外，则调整摄像头的拍摄角度，以使调整拍摄角度后所述摄像头的拍摄范围包括所述访客位置。因此本实施例能够减少监控盲区范围，提高安防设备的安全性。
73.进一步的，上述麦克风阵列包括第一单指向性麦克风、第二单指向性麦克风和第三单指向性麦克风，所述第一单指向性麦克风、所述第二单指向性麦克风和所述第三单指向性麦克风不处于同一条直线上。
74.进一步的，上述第一单指向性麦克风设置于所述安防设备的中轴线，所述第二单指向性麦克风和所述第三单指向性麦克风关于所述中轴线对称分布。
75.进一步的，上述麦克风阵列还包括第一噪声采集麦克风和第二噪声采集麦克风，所述第一噪声采集麦克风和第二噪声采集麦克风关于所述中轴线对称分布。
76.进一步的，上述处理器根据所述访客声音信号确定访客位置的过程包括：计算所述访客声音信号到达至少2个所述单指向性麦克风的相位差，根据所述相位差计算对应的时间差；根据所述时间差和所述单指向性麦克风的位置确定所述访客位置。
77.进一步的，处理器在利用至少2个所述单指向性麦克风采集访客声音信号之前，执行的操作还包括：判断红外检测模块是否检测到热源信号；若是，则进入利用至少2个所述单指向性麦克风采集访客声音信号的步骤；
78.相应的，处理器根据所述访客声音信号确定访客位置的过程包括：根据所述热源信号计算热源位置；根据所述访客声音信号计算音源位置；对所述热源位置和所述音源位
置加权计算，得到所述访客位置。
79.进一步的，所述麦克风阵列还包括噪声采集麦克风；
80.相应的，处理器利用至少2个所述单指向性麦克风采集访客声音信号的过程包括：利用所述噪声采集麦克风采集噪声信号，并利用至少2个所述单指向性麦克风采集环境声音信号；根据所述噪声信号对所述环境声音信号执行降噪处理，得到所述访客声音信号。
81.进一步的，处理器调整所述摄像头的拍摄角度，包括：根据所述访客位置和所述摄像头的拍摄方向确定访客偏移角；其中，所述访客偏移角为所述摄像头与所述访客位置连线与所述摄像头的拍摄方向的夹角；根据所述访客偏移角和所述摄像头的视场角调整所述摄像头的拍摄角度。
82.由于设备部分的实施例与方法部分的实施例相互对应，因此装置部分的实施例请参见方法部分的实施例的描述，这里暂不赘述。
83.下面通过在实际应用中的智能门铃说明上述实施例描述的流程。本方案通过对智能门铃内部电路集成智能语音控制模块，产品周围布局多个单指向性麦克风，当访客来访，麦克风会根据接收到的声音位置信息，反馈给mcu模块，同时结合红外采集模块信息发送指令给驱动模块进行设备角度调整，并将访客画面通过无线方式通知给用户访客情况；与访客进行实时画面交流；该方案解决了可视门铃角度固定，导致盲区范围大、安全性差的问题；同时解决了访客身高和设备位置受限而不在画面的情况。
84.请参见图2，图2为本技术实施例所提供的一种智能门铃的结构示意图，该智能门铃包括红外检测模块、语音模块、微控制单元mcu(microcontroller unit，即上文的处理器)、驱动模块、摄像头模块和无线模块。当微控制单元mcu根据红外检测模块和语音模块采集的信息确定访客位置后，利用驱动模块带动摄像头模块运动，摄像头模块将采集的画面传输至无线模块，以便无线模块将摄像头模块将采集的画面发送至用户的终端设备(如手机)，用户可以通过终端设备查看访客的外貌，用户还可以利用终端设备与访客进行视频语音交流。上述语音模块包括麦克风阵列和扬声器。请参见图3，图3为本技术实施例所提供的一种智能门铃的外观图，图3中301、302和303为单指向性麦克风，2为摄像头，3为导光柱，4为喇叭，5为红外检测模块和led灯。
85.单指向性麦克风有利于结合声音位置做出准确判断访客位置，麦克风阵列中的单指向性麦克风和噪声采集麦克风可以分布于智能门铃下部的5个位置。摄像头模块用来采集访客信息；红外检测模块用于检测外界白天/黑夜模式；无线模块包含蓝牙和wifi两种传输给终端的方式；摄像头模块用来采集访客信息；驱动模块用于调节智能门铃的位置；mcu用于控制各个模块的有序运作。
86.上述智能门铃的工作流程如下：
87.当访客到来时，红外检测模块将检测到的热源信号传递给mcu，同时mcu开启语音模块，当单指向性麦克风检测到声音后，单指向性麦克风会将声信号通过语音模块传递给mcu。mcu会结合红外检测模块和语音模块提供信息计算访客位置，并将计算结果传递给驱动调节模块进行调节摄像头位置，同时将访客到来信息通过无线传输模块传递给用户；用户通过终端设备与访客进行视频语音交互；当红外检测模块3分钟内未检测到热源信号，智能门铃可以自动进行复位到用户初始设定位置。
88.请参见图4，图4为本技术实施例所提供的一种麦克风阵列结构示意图，图4中301、
302和303为单指向性麦克风，304和305为噪声采集麦克风，d1为单指向性麦克风302和单指向性麦克风303之间的距离，d2为单指向性麦克风303和噪声采集麦克风305之间的距离，r1为音源到单指向性麦克风302之间的距离，r2为音源到单指向性麦克风303之间的距离。
89.目前市面镜头角度α在53
°
～118
°
之间，在镜头视角角度较小的情况下，位置d1＞d2有利于准确识别对应方向的声音。麦克风阵列中噪声采集麦克风304和305用于收集风噪以及外界噪音。声音到达单指向性麦克风302和303的时间不一样，对应的相位存在差异，系统结合声音到达单指向性麦克风302和303的相位差异，实时计算音源与镜头初始位置的夹角θ(即上文的访客偏移角)；结合θ角度对镜头实时调整，在θ《α/2时，镜头角度保持不变，在α/2＜θ＜α时，镜头调节角度为θ-α/2；在θ＞α时，镜头调节角度为θ+α/2。
90.夹角θ可以通过以下方式计算：通过音源到达单指向性麦克风302和303的相位差会得出对应的时间差，结合时间差以及单指向性麦克风302和303的位置可以计算出音源到单指向性麦克风302和303的距离r1和r2，对应的夹角θ也就可以计算得出。
91.关于风噪及环境噪音方面：r(n)＝c*f(x)s(n)’+d(θ)，其中c为风噪计算平滑因子，s(n)’为风噪周期内的卷积，f(x)为两个麦克风噪卷积，d(θ)为不同角度下的麦克管道风噪；d(θ)可以结合风噪周期内的风噪情况确定，r(n)为输出给降噪模块对应的波形信号；音频系统中降噪模块r(n)数据输出给扬声器发出声音与噪音声响的频率和幅值相同，振幅与噪音实时相同但相位差了180度，这样两种声波相遇就可以进行抵消。
92.上述智能门铃解决了摄像头角度固定、无法调节的情况下，访客到来会存在很多盲区的问题；同时解决了因访客的身高限制，而无法确认访客信息的问题；因智能门铃采用多个麦克风，除拾音进行用于位置定位，还具有降噪等功能，因此语音交互的音质更加清晰。
93.本技术还提供了一种存储介质，其上存有计算机程序，该计算机程序被执行时可以实现上述实施例所提供的步骤。该存储介质可以包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(read-only memory，rom)、随机存取存储器(random access memory，ram)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
94.说明书中各个实施例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部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术原理的前提下，还可以对本技术进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本技术权利要求的保护范围内。
95.还需要说明的是，在本说明书中，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。在没有更多限制的状况下，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。