[發明專利]野生動物監控的局部立體視覺紅外相機系統及方法

在審

• 申請號: 202010215625.5
• 申請日: 2020-03-24
• 公開（公告）號: CN111399014A
• 公開（公告）日: 2020-07-10
• 發明（設計）人: 許忠軻;孫亮;王新偉;周燕
• 申請（專利權）人: 中國科學院半導體研究所
• 主分類號: G01S19/42
• 分類號: G01S19/42;G01S11/12;H04N13/239;H04N13/296
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 吳夢圓

1.一種野生動物監控的局部立體視覺紅外相機系統，包括：

兩個圖像采集模塊，呈上下布設，且兩個圖像采集模塊的視場部分交疊；兩個圖像采集模塊用于同步采集雙目圖像；

感應觸發模塊，用于紅外感應野生動物運動信息采集紅外信號；

同步控制模塊，接收所述感應觸發模塊發出的觸發信號，控制兩個所述圖像采集模塊開閉；

圖像處理模塊，接收兩個所述圖像采集模塊采集的雙目圖像，所述圖像處理模塊通過背景差分和圖像融合進行無效數據的剔除，并根據標定得到的內外參數和鏡頭畸變信息對雙目圖像進行雙目圖像校正，對視場交疊部分進行雙目匹配，從而進行野生動物尺寸立體測量；

所述同步控制模塊和所述圖像處理模塊共用一個主控制電路。

2.根據權利要求1所述的野生動物監控的局部立體視覺紅外相機系統，其中，還包括：

模式切換模塊，接收所述同步控制模塊發出的開啟信號，所述模式切換模塊根據采集的環境的光照信息，進行模式切換；所述模式切換模塊包括：光敏傳感器、濾光裝置和補光裝置；所述光敏傳感器，用于采集環境的光照信息，并根據采集到的光照信息控制所述濾光裝置和所述補光裝置的開閉。

3.根據權利要求1所述的野生動物監控的局部立體視覺紅外相機系統，其中，還包括：

數據傳輸模塊，用于接收兩個所述圖像采集模塊采集的圖像數據和/或圖像處理模塊處理后的圖像數據，并將圖像數據上傳至服務器；

圖像存儲模塊，用于接收兩個所述圖像采集模塊采集的圖像數據和/或圖像處理模塊處理后的圖像數據，并將圖像數據進行存儲；

供電模塊，與主控制電路相連。

4.根據權利要求1所述的野生動物監控的局部立體視覺紅外相機系統，其中，兩個所述圖像采集模塊的視場寬度L為：

L＝B+2Dtan(θ+α)

其中，B為兩個圖像采集模塊的兩個光心間距；d為兩個圖像采集模塊的光軸傾斜角；θ為圖像采集模塊視場角的一半。

5.根據權利要求1所述的野生動物監控的局部立體視覺紅外相機系統，其中，在圖像處理模塊中測距精度|Δz|min為：

|Δz|_min＝kΔu

其中，z為觀測距離，f為鏡頭焦距，B為基線距離，Δu為一個隨機變量，其概率密度函數為

其中，px為最小像元尺寸。

6.根據權利要求1所述的野生動物監控的局部立體視覺紅外相機系統，其中，兩個所述圖像采集模塊的視場交疊部分三維坐標為：

其中，

7.一種用于如權利要求1-6所述的野生動物監控的局部立體視覺紅外相機系統的方法，其中，包括步驟：

A、感應觸發模塊紅外感應動物運動采集紅外信號，并向同步控制模塊發送觸發信號，觸發同步控制模塊；

B、同步控制模塊控制兩個圖像采集模塊的開啟，同步采集雙目圖像；

C、圖像處理模塊接收兩個圖像采集模塊將采集的雙目圖像，圖像處理模塊通過背景差分和圖像融合進行無效數據的剔除，并根據標定得到的內外參數和鏡頭畸變信息對雙目圖像進行校正，對視場交疊部分進行雙目匹配，從而進行野生動物尺寸立體測量。

8.根據權利要求7所述的方法，其中，還包括步驟：

D、步驟A中感應觸發模塊發送觸發信號，還同時觸發模式切換模塊，包括子步驟：

D1、光敏傳感器感應環境的光照度，判斷光照強度是否大于設定閾值；

D2、如果是，則觸發模式切換模塊切換為白天模式，關閉補光裝置，開啟濾光裝置；如果否，則觸發模式切換模塊切換為夜晚模式，開啟補光裝置，關閉濾光裝置。

9.根據權利要求7所述的方法，其中，還包括步驟：

E、將兩個所述圖像采集模塊采集的圖像數據和/或圖像處理模塊處理后的圖像數據發送至數據存儲模塊進行存儲。

10.根據權利要求7所述的方法，其中，還包括步驟：

F、兩個所述圖像采集模塊采集的圖像數據和/或圖像處理模塊處理后的圖像數據發送通過數據傳輸模塊上傳至服務器。