[其他]光信号的处理方法

说明书

本发明涉及一种可用于可见光或红外光入侵报警系统或类似系统的信号处理方法。

通常红外和可见光场是很混杂的，这给探测诸如闯入者或车辆等目标造成了极大的困难。

人们已经知道了各种各样的与视频图象相关的运动目标探测器，例如由澳大利亚联邦提交的PCT申请（NO.WO82/01454）中提到了这样一个系统，即对各个区域进行扫描并记录下在这些地区的移动，在那种场合下的扫描与一些窗口相关，选择这些窗口可以限制可能由邻近区域来的皮波。

本发明的目的是提供一种简单、有效的方式探测变化或运动的方法和装置。

本发明的一个特征就是能适应于背景杂波中的时间和空间两种变化。

本发明的方法包括一种监测背景信号的以及探测这些信号的任何微小变化的简单处理技术。

本发明是光信号的处理，此光信号可以是可见光的，也可以是红外的，并且提供有两个通道，其中一个通道的衰减率比另一个通道的高，两通道输出的差即表示了变化或运动。

使用一台光扫描装置可以很容易地实施本发明，此光扫描装置产生一个代表该场辐射的空间变化的时变信号。把此信号放大并经过两极轮廓积分，第一级具有短的持续时间，以增强信噪比，同时保持快速的时间响应，第二级具有长的持续时间，表明长持续时间中的平均扫描场。对两个信号进行比较之后，其差别表示在扫描场任何部分的变化或运动。

为了全面理解本发明，将参考附图描述本发明的一个实施方案，这些附图仅作为图示对本发明不起任何限制作用。

图1是描述本发明的框图。

图2是一复合图，它按顺序给出了：A，第一轮廓积分器的输出;B，第二轮廓积分器的输出;和C，差分放大器的输出。

下面将会看到该输出可以是单个探测器的信号或者，多个探测器信号可予合并和处理。

就单个探测器来说，可用光学机械的方法进行扫描，例如，通过转动一个反射多角镜或摆动镜片来进行扫描。对于探测器阵列，扫描是通过倍增阵列输出进行的。

把来自探测器1的信号馈入交流耦合的分立低噪声高增益前置放大器2，而后，通过一Q值为3以扫描频率为中心频率的带通滤波器3。典型的扫描频率为100H2。

随后，此信号通过第一轮廓积分器4的模拟积分初始级。此积分器包括放大级5，此放大级具有一个电荷耦合器件（CCD）模拟延迟线6，构成正反馈结构。该延迟线与扫描频率同步。将一完整的扫描周期积分，其时间常数是4个周期的量级。这一级用于增强探测器产生的信噪比（短期贮存）。

然后，把增強过的信号送到第二轮廓积分器7，此积分器包括一同步积分级，此同步积分级由放大器8和相联系的在反馈通路中的模拟延迟线9组成。这里的时间常数长了很多，为1秒（100个周期）的量级。这一级起长期存贮的作用。

而后，把第一和第二轮廓积分器4和7的输出在比较器10中进行比较。对于一稳定状态的扫描轮廓，比较器无输出;当由于在视野内有运动物体，而引起场发生变化时，检测到一个与长期存贮器中的轮廓不同的输入信号，比较器输出的比较结果信号有一与扫描频率同步的大的分量。用一个锁相音频检测器11检测在这一频率上的输出，当超过值电平时，触发报警器。

这种技术的优点在于灵敏度高，杂波抑制性能強，实时工作好，功耗低，使用的模拟硬件成本低。

如前面所定义的，图2中A所示的第一积分器4的输出有一个包络，此包络与第二级积分器7所产生的包络（图2中B所示）不同，这一差别产生一个（如图2中C所示的）信号，表明探测器1接收的数据中的变化。

第一轮廓积分器4和第二轮廓积分器7与一锁相环时钟发生器12相连。

当目标进入视野而工作时，第一轮廓积分器快速反应（如图2中A所示）。中间的轨迹B表示第二轮廓积分器较慢反应。把这两个信号在差分放大器中比较。最初，信号随着第一积分回路的快速响应上升，然后，当具有长的延续时间的第二轮廓积分器响应了这种变化时，信号再次下降。

当目标离开视野后，也会出现同样的拢动。当差分放大器的输出超过一预定阈值电平时，触发报警器。