[发明专利]一种基于有源跟踪定位的监控系统

说明书

1、技术领域

本发明专利是一种基于有源跟踪定位的监控系统，尤其为一种声源与热源结合的跟踪定位监控系统，属于电子监测技术领域。

2、背景技术

目前大多数防盗系统的视频监控是固定针对一个方位，通过人工观看视频来进行监控，存在地理上的盲区，无法覆盖监控现场。即使某些视频监控装有云台，通过周期性的转动获取监控现场视频，但也存在时间上的监控盲区，无法实时覆盖监控现场。

3、发明内容

本发明的目的在于提供一种基于声源与热源结合的跟踪定位监控系统，可实现现场声源位置与热源位置的迅速、准确定位，同时自动调节摄像头跟踪源信号确定的位置。系统由转动杆、红外传感器、麦克风阵列、摄像头、计算机、音频解码器、转换器、单片机、步进电机B、大齿轮、步进电机A、蜗轮蜗杆、T型支架、销、立板及底座组成，其中大齿轮(10)的输出控制转动杆(1)的旋转运动，蜗轮蜗杆(12)与T型支架连接，蜗轮蜗杆控制T型支架(13)的旋转运动；系统采用麦克风阵列(3)确定声源方向及声源三维空间位置，采用红外传感器(2)确定人体的位置，麦克风阵列(3)、红外传感器(2)安装在转动杆(1)的下部位置，摄像头(4)通过立板(16)安装在底座(17)上；系统通过单片机(8)控制步进电机A(11)与步进电机B(9)，麦克风阵列(3)、红外传感器(2)的检测信号输入到单片机(8)，经单片机(8)的分析与处理输出控制信号，控制摄像头(4)跟踪声源或热源的位置；摄像头(4)的信号输入计算机(5)，采用计算机屏幕播放监控视频，同时把视频信号保存在计算机储存器中，实现有源跟踪定位的监控功能。

本发明的实现方式为：

一种基于有源跟踪定位的监控系统，单片机作为系统的控制核心，采用周期雷达扫描的工作方式，即系统在单片机程序的控制下，定期对所监控的区域进行全方位扫描，单片机驱动步进电机B旋转，带动蜗轮蜗杆运动，涡轮装在T型支架的下端，从而使得T型支架围绕轴心线旋转运动，转动杆通过销与T型支架连接，因此，装在转动杆上的传感器可以围绕T型支架的轴心做360度的旋转；大齿轮与转动杆通过销安装在T型支架的上部，固定在电机支架(14)上的步进电机A驱动大齿轮以销为轴心旋转，从而带动转动杆也以销为轴心转动，改变转动杆的倾角，使得传感器在垂直方向全方位监控。

本发明的优点是采用雷达扫描工作方式，全方位采集声源及热源信号，通过单片机的分析与处理，记录扫描中期中声源与热源的方向，然后通过驱动摄像头转向声源或热源位置，实现全方位、无盲区的跟踪监控。

本发明的工作原理是：

红外传感器探测人体红外信号经转换器输入到单片机；麦克风阵列探测声源音频信息，输入到音频编码器转换成数字信息传送给单片机，单片机进行数据分析与处理，确定扫描周期内探测到的声源、热源空间位置信息，然后发出控制信号控制摄像头的云台跟踪声源及热源位置；同时单片机控制步进电机驱动大齿轮调节倾角，驱动蜗轮蜗杆调节T型支架的旋转角度，用于更准确定位声源或热源方向；使得摄像头自动跟踪声源或热源位置进行视频采集，视频采集信号传输给计算机(5)进行图像处理与显示，实现实时动态监控功能。本发明具有全局、准确、快速、不存在监控盲区等优点。

4、附图说明

附图1为系统的原理图。

附图2为麦克风阵列接线图。

附图3为系统系统安装图。

5、具体实施方式

实施例

下面结合附图，对本发明的实施作进一步详细说明：

图1为本系统的组成原理图，由转动杆(1)、红外传感器(2)、麦克风阵列(3)、摄像头(4)、计算机(5)、音频解码器(6)、转换器(7)、单片机(8)、步进电机B(9)、大齿轮(10)、步进电机A(11)、蜗轮蜗杆(12)、T型支架(13)组成。

图2为本系统麦克风阵列实施的接线图。单片机(8)与音频解码器(6)连接，单片机(8)选用STC12C51，音频解码器(6)选用AD1836。摄像头(4)选用SCC-C6475高清夜视摄像头，自带云台，单片机(8)输出位置信息控制摄像头跟踪声源及热源位置；摄像头(4)通过数据线与计算机(5)连接，采用计算机(6)实时显示、存储监控视频影像。

图3为本系统安装图，由转动杆(1)、红外传感器(2)、麦克风阵列(3)、摄像头(4)、单片机(8)、步进电机B(9)、大齿轮(10)、步进电机A(11)、蜗轮蜗杆(12)、T型支架(13)、电机支架(14)、销(15)、立板(16)、底座(17)组成，T型支架(13)安装在底座(15)上，蜗轮蜗杆(12)安装在T型支架的下端，转动杆(1)通过销(15)与大齿轮(10)固定连接，通过销安装在T型支架(13)的上部，转动杆(1)在步进电机A(11)的驱动下，绕销(15)转动。步进电机B(9)驱动蜗轮蜗杆(12)带动T型支架(13)作旋转运动；摄像头(4)自带云台，安装在立板(16)上；单片机(8)安装底座(17)的空腔内，T型支架(13)内部采用空心结构，用以布置控制导线。