[發明專利]一種基于有源跟蹤定位的監控系統

在審

• 申請號: 201710268824.0
• 申請日: 2017-04-18
• 公開（公告）號: CN107783076A
• 公開（公告）日: 2018-03-09
• 發明（設計）人: 羅忠輝;許錦川;白路
• 申請（專利權）人: 廣東技術師范學院
• 主分類號: G01S5/22
• 分類號: G01S5/22;G01J5/00;H04N7/18
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1、技術領域

本發明專利是一種基于有源跟蹤定位的監控系統，尤其為一種聲源與熱源結合的跟蹤定位監控系統，屬于電子監測技術領域。

2、背景技術

目前大多數防盜系統的視頻監控是固定針對一個方位，通過人工觀看視頻來進行監控，存在地理上的盲區，無法覆蓋監控現場。即使某些視頻監控裝有云臺，通過周期性的轉動獲取監控現場視頻，但也存在時間上的監控盲區，無法實時覆蓋監控現場。

3、發明內容

本發明的目的在于提供一種基于聲源與熱源結合的跟蹤定位監控系統，可實現現場聲源位置與熱源位置的迅速、準確定位，同時自動調節攝像頭跟蹤源信號確定的位置。系統由轉動桿、紅外傳感器、麥克風陣列、攝像頭、計算機、音頻解碼器、轉換器、單片機、步進電機B、大齒輪、步進電機A、蝸輪蝸桿、T型支架、銷、立板及底座組成，其中大齒輪(10)的輸出控制轉動桿(1)的旋轉運動，蝸輪蝸桿(12)與T型支架連接，蝸輪蝸桿控制T型支架(13)的旋轉運動；系統采用麥克風陣列(3)確定聲源方向及聲源三維空間位置，采用紅外傳感器(2)確定人體的位置，麥克風陣列(3)、紅外傳感器(2)安裝在轉動桿(1)的下部位置，攝像頭(4)通過立板(16)安裝在底座(17)上；系統通過單片機(8)控制步進電機A(11)與步進電機B(9)，麥克風陣列(3)、紅外傳感器(2)的檢測信號輸入到單片機(8)，經單片機(8)的分析與處理輸出控制信號，控制攝像頭(4)跟蹤聲源或熱源的位置；攝像頭(4)的信號輸入計算機(5)，采用計算機屏幕播放監控視頻，同時把視頻信號保存在計算機儲存器中，實現有源跟蹤定位的監控功能。

本發明的實現方式為：

一種基于有源跟蹤定位的監控系統，單片機作為系統的控制核心，采用周期雷達掃描的工作方式，即系統在單片機程序的控制下，定期對所監控的區域進行全方位掃描，單片機驅動步進電機B旋轉，帶動蝸輪蝸桿運動，渦輪裝在T型支架的下端，從而使得T型支架圍繞軸心線旋轉運動，轉動桿通過銷與T型支架連接，因此，裝在轉動桿上的傳感器可以圍繞T型支架的軸心做360度的旋轉；大齒輪與轉動桿通過銷安裝在T型支架的上部，固定在電機支架(14)上的步進電機A驅動大齒輪以銷為軸心旋轉，從而帶動轉動桿也以銷為軸心轉動，改變轉動桿的傾角，使得傳感器在垂直方向全方位監控。

本發明的優點是采用雷達掃描工作方式，全方位采集聲源及熱源信號，通過單片機的分析與處理，記錄掃描中期中聲源與熱源的方向，然后通過驅動攝像頭轉向聲源或熱源位置，實現全方位、無盲區的跟蹤監控。

本發明的工作原理是：

紅外傳感器探測人體紅外信號經轉換器輸入到單片機；麥克風陣列探測聲源音頻信息，輸入到音頻編碼器轉換成數字信息傳送給單片機，單片機進行數據分析與處理，確定掃描周期內探測到的聲源、熱源空間位置信息，然后發出控制信號控制攝像頭的云臺跟蹤聲源及熱源位置；同時單片機控制步進電機驅動大齒輪調節傾角，驅動蝸輪蝸桿調節T型支架的旋轉角度，用于更準確定位聲源或熱源方向；使得攝像頭自動跟蹤聲源或熱源位置進行視頻采集，視頻采集信號傳輸給計算機(5)進行圖像處理與顯示，實現實時動態監控功能。本發明具有全局、準確、快速、不存在監控盲區等優點。

4、附圖說明

附圖1為系統的原理圖。

附圖2為麥克風陣列接線圖。

附圖3為系統系統安裝圖。

5、具體實施方式

實施例

下面結合附圖，對本發明的實施作進一步詳細說明：

圖1為本系統的組成原理圖，由轉動桿(1)、紅外傳感器(2)、麥克風陣列(3)、攝像頭(4)、計算機(5)、音頻解碼器(6)、轉換器(7)、單片機(8)、步進電機B(9)、大齒輪(10)、步進電機A(11)、蝸輪蝸桿(12)、T型支架(13)組成。

圖2為本系統麥克風陣列實施的接線圖。單片機(8)與音頻解碼器(6)連接，單片機(8)選用STC12C51，音頻解碼器(6)選用AD1836。攝像頭(4)選用SCC-C6475高清夜視攝像頭，自帶云臺，單片機(8)輸出位置信息控制攝像頭跟蹤聲源及熱源位置；攝像頭(4)通過數據線與計算機(5)連接，采用計算機(6)實時顯示、存儲監控視頻影像。

圖3為本系統安裝圖，由轉動桿(1)、紅外傳感器(2)、麥克風陣列(3)、攝像頭(4)、單片機(8)、步進電機B(9)、大齒輪(10)、步進電機A(11)、蝸輪蝸桿(12)、T型支架(13)、電機支架(14)、銷(15)、立板(16)、底座(17)組成，T型支架(13)安裝在底座(15)上，蝸輪蝸桿(12)安裝在T型支架的下端，轉動桿(1)通過銷(15)與大齒輪(10)固定連接，通過銷安裝在T型支架(13)的上部，轉動桿(1)在步進電機A(11)的驅動下，繞銷(15)轉動。步進電機B(9)驅動蝸輪蝸桿(12)帶動T型支架(13)作旋轉運動；攝像頭(4)自帶云臺，安裝在立板(16)上；單片機(8)安裝底座(17)的空腔內，T型支架(13)內部采用空心結構，用以布置控制導線。