基于红外触发图像比对的人体存在检测方法和装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及智能传感器领域，特别涉及一种基于红外触发图像比对的人体存在检 测方法和装置。
【背景技术】
[0002] 人体存在感应技术可用于安防监控，照明控制，电梯控制等领域。现有的人体存在 检测手段有：声压传感、红外传感、超声波传感。
[0003] 不同的检测手段有各自的缺点，列举如下：
[0004] 声压传感由环境声强触发，触发传感的声音并不一定是人体发出的，环境噪声容 易引起误报，且人在监测范围内但静止不发声时，无法检测到。
[0005] 红外传感检测环境中红外波段的能量分布变化，当人体进入监测范围时，由于人 体体温引起的环境中红外能量突变可以触发传感。但当人体存在但静止时，同样无法检测。
[0006] 超声波传感通过发射超声波，检测超声回波，可以检测静止存在的人体，但缺点是 方向性较强，只能检测指定方向，一定距离内的人体，无法检测区域内的人体存在。
【发明内容】
[0007] 鉴于以上技术问题，本发明提供了一种基于红外触发图像比对的人体存在检测方 法和装置，结合红外触发和图像比对，可以检测指定区域范围内运动和静止的人体存在，能 够准确、高效地检测人体在指定区域范围内的存在。
[0008] 根据本发明的一个方面，提供一种基于红外触发图像比对的人体存在检测方法， 包括：
[0009] 判断监测范围内的红外能量是否发生突变；
[0010] 如果监测范围内的红外能量发生突变，则判定人体进入，输出人体进入信号，并采 集当前单帧图像作为原始图像h;
[0011] 在预定时间间隔?\后，采集当前单帧图像作为比对图像P2 ;
[0012] 通过对比对图像匕与原始图像Pi进行比对，确定图像的差异值D;
[0013] 判断差异值D是否超过第一预定阈值DT ;
[0014] 如果差异值D超过第一预定阈值DT，贝U判定人体存在，输出人体存在信号。
[0015] 优选的，在输出人体存在信号后，所述方法还包括：
[0016] 执行在预定时间间隔?\后，采集当前单帧图像作为比对图像P2的步骤。
[0017] 优选的，所述方法还包括：
[0018] 如果监测范围内的红外能量未发生突变，则判定人体不存在，输出人体不存在信 号，并执行判断监测范围内的红外能量是否发生突变的步骤。
[0019] 优选的，所述方法还包括：
[0020] 如果差异值D未超过第一预定阈值DT，贝U判定人体不存在，输出人体存在信号；
[0021] 在预定时间间隔！\后，输出人体不存在信号，并执行判断监测范围内的红外能量 是否发生突变的步骤。
[0022] 优选的，通过对比对图像P2与原始图像Pi进行比对，确定图像的差异值D的步骤 包括：
[0023] 对比对图像P2与原始图像Pi的像素矩阵进行比较，并取绝对值ID = |H|，其中 12与L分别是比对图像P2与原始图像Pi的像素矩阵，ID是12与L做差后取绝对值得到的 矩阵，12和中分别包含MXN个像素，M、N为大于0的自然数；
[0024] 按第二预定阈值L对矩阵ID进行二值化处理生成二值矩阵IB，其中ID中每个元素 IB(j，k)满足公式：
[0025]
[0026] 其中1彡j彡M，1彡k彡N;
[0027] 利用公式D=ΣID获取ID中值为1的元素的数量作为图像的差异值D。
[0028] 根据本发明的另一方面，提供一种基于红外触发图像比对的人体存在检测装置， 包括红外传感器、第一判定单元、输出单元、摄像头、图像比对单元、识别单元、第二判定单 元，其中：
[0029] 红外传感器，用于判断监测范围内的红外能量是否发生突变；
[0030] 第一判定单元，用于根据红外传感器的判断结果，在监测范围内的红外能量发生 突变时，判定人体进入；
[0031] 输出单元，用于在第一判定单元判定人体进入时，输出人体进入信号；
[0032] 摄像头，用于在第一判定单元判定人体进入时，采集单帧图像作为原始图像Pi;并 在预定时间间隔?\后，采集当前单帧图像作为比对图像P2 ;
[0033] 图像比对单元，用于通过对比对图像P2与原始图像Pi进行比对，确定图像的差异 值D;
[0034] 识别单元，用于判断差异值D是否超过第一预定阈值DT ;
[0035] 第二判定单元，用于根据识别单元的判断结果，在差异值D超过第一预定阈值DT 时，判定人体存在，并指示输出单元输出人体存在信号。
[0036] 优选的，摄像头还用于在输出单元输出人体存在信号后，执行在预定时间间隔?\ 后，采集当前单帧图像作为比对图像Ρ2的操作。
[0037] 优选的，第一判定单元还用于根据红外传感器的判断结果，在监测范围内的红外 能量未发生突变时，判定人体不存在；输出单元还用于在第一判定单元判定人体不存在时， 输出人体不存在信号，并指示红外传感器执行判断监测范围内的红外能量是否发生突变的 操作。
[0038] 优选的，第二判定单元还用于根据识别单元的判断结果，在差异值D未超过第一 预定阈值DT时，判定人体不存在；输出单元还用于在第二判定单元判定人体不存在时，输出 人体存在信号，并在预定时间间隔?\后，输出人体不存在信号，并指示红外传感器执行判断 监测范围内的红外能量是否发生突变的操作。
[0039] 优选的，图像比对单元包括矩阵获取模块、二值化模块和差异值确定模块，其中：
[0040] 矩阵获取模块，用于对比对图像Ρ2与原始图像Pi的像素矩阵进行比较，并取绝对 值ID =II2-IiI，其中12与分别是比对图像P2与原始图像Pi的像素矩阵，ID是12与Ii 做差后取绝对值得到的矩阵，12和中分别包含MXN个像素，Μ、N为大于0的自然数；
[0041] 二值化模块，用于按第二预定阈值L对矩阵ID进行二值化处理生成二值矩阵ΙΒ， 其中ID中每个元素IB(j，k)满足公式：
[0042]
[0043] 其中1彡j彡M，1彡k彡N;
[0044] 差异值确定模块，用于利用公式D=ΣID获取ID中值为1的元素的数量作为图像 的差异值D。
[0045] 本发明通过结合红外触发和图像比对，可以检测指定区域范围内运动和静止的人 体存在，能够准确、高效且成本低廉地检测人体在指定区域范围内的存在。
【附图说明】
[0046] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本 发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可 以根据这些附图获得其他的附图。
[0047] 图1为本发明基于红外触发图像比对的人体存在检测方法一个实施例的示意图。
[0048] 图2为本发明一个实施例中图像差异值确定方法的示意图。
[0049] 图3为本发明基于红外触发图像比对的人体存在检测装置一个实施例的示意图。
[0050] 图4为本发明一个实施例中图像比对单元的示意图。
[0051] 图5为本发明基于红外触发图像比对的人体存在检测装置另一实施例的示意图。
[0052] 图6为本发明一个实施例中转换单元的连接示意图。
[0053] 图7为本发明基于红外触发