本實用新型涉及紅外檢測及跟蹤技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種紅外人體追蹤裝置。
背景技術(shù):
現(xiàn)有的機器人均有電控裝置,電控裝置控制機器人的運動機構(gòu)進行前進、轉(zhuǎn)向、后退等各種動作。機器人的電控裝置接收到傳感器的信號后,根據(jù)追蹤對象的位置控制運動機構(gòu)動作,使機器人向著追蹤對象移動。
目前公知的機器人人體跟隨方法主要是基于紅外熱釋電傳感器、超聲波傳感器以及計算機視覺實現(xiàn)的。掃描式紅外熱釋電探測方法無法區(qū)分人體與干擾熱源,誤檢測率高。超聲波傳感器無法分辨被測物體是人或者其它障礙物,人機距離誤差較大。計算機視覺檢測方式漏檢率高,實時性差,硬件成本和系統(tǒng)復(fù)雜度高。另外,傳統(tǒng)的追蹤手段難以得到追蹤對象(人體)的確切橫向方位。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本實用新型的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡單、成本較低的紅外人體追蹤裝置,能夠較為精確地得到追蹤對象的橫向位置。
為實現(xiàn)上述目的,本實用新型的紅外人體追蹤裝置包括均呈圓環(huán)形的底座和上蓋,底座與上蓋插接配合;底座上表面沿周向均勻設(shè)有12個熱釋電紅外傳感器,沿底座的徑向方向,各熱釋電紅外傳感器的徑向外側(cè)的底座上分別設(shè)有一個菲涅爾透鏡;所述上蓋的內(nèi)圓向下連接有插接筒,插接筒的下端部與底座的內(nèi)圓相適配,且插接筒的下端與底座下表面相齊平;插接筒上對應(yīng)于每一個熱釋電紅外傳感器分別設(shè)有一個出線孔;各熱釋電紅外傳感器的視場角度均為90度。
所述紅外人體追蹤裝置的底座上沿周向分布有12個安裝座,各安裝座的徑向外端與底座的外圓相齊平,各安裝座的徑向內(nèi)端與底座的內(nèi)圓相齊平;
相鄰安裝座的中部之間連接有安裝板,安裝板上設(shè)有安裝孔,熱釋電紅外傳感器安裝在安裝孔內(nèi);
相鄰安裝座的外端部處對應(yīng)設(shè)有透鏡安裝側(cè)槽,相鄰安裝座之間的底座外端部上表面設(shè)有透鏡安裝底槽,透鏡安裝底槽與透鏡安裝側(cè)槽相互貫通;
菲涅爾透鏡的兩側(cè)邊分別插設(shè)在相應(yīng)安裝座上的透鏡安裝側(cè)槽內(nèi),菲涅爾透鏡的底邊插設(shè)在透鏡安裝底槽內(nèi);菲涅爾透鏡的頂端與上蓋相壓接;菲涅爾透鏡與相應(yīng)的熱釋電紅外傳感器相距2厘米。
所述12個安裝座中,6個安裝座為上蓋連接安裝座,另外6個安裝座為普通安裝座,上蓋連接安裝座與普通安裝座沿周向方向交替設(shè)置;
各上蓋連接安裝座的頂面中部均設(shè)有一連接孔,所述上蓋底面向下連接有6個連接柱,6個連接柱與6個上蓋連接安裝座上的連接孔一一對應(yīng)設(shè)置,各連接柱均插接在相應(yīng)的連接孔內(nèi)。
本實用新型具有如下的優(yōu)點:
紅外人體追蹤裝置的結(jié)構(gòu)非常簡單,既便于制造,也便于安裝,成本較低。各熱釋電紅外傳感器的視場角度均為90度,保證了在紅外人體追蹤裝置360度方向上,任意一點均有3個熱釋電紅外傳感器能夠監(jiān)測到。當(dāng)被追蹤的對象較大時,會有4個或更多的熱釋電紅外傳感器監(jiān)測到。這樣,就提高了追蹤的可靠程度,為電控裝置準(zhǔn)確地判斷追蹤對象的位置和距離提供基礎(chǔ)。
透鏡安裝側(cè)槽的設(shè)置非常便于安裝菲涅爾透鏡。菲涅爾透鏡的邊緣處對紅外線具有一定的干擾作用,本實用新型中將菲涅爾透鏡的邊緣處插入透鏡安裝側(cè)槽和透鏡安裝底槽內(nèi),從而使進入熱釋電紅外傳感器的紅外線均未通過菲涅爾透鏡的邊緣處,從而提高傳感的準(zhǔn)確程度。
紅外人體追蹤裝置中底座與蓋體通過連接柱和連接孔插接配合,便于制造和安裝使用。
本實用新型通過多個環(huán)形均勻分布的熱釋電紅外傳感器探測追蹤對象的方位及距離,相鄰的三個熱釋電紅外傳感器的視場重疊(每個熱釋電紅外傳感器的視場角度為90度,相鄰兩個熱釋電紅外傳感器之間的夾角為30度),從而彌補了在單一傳感器下靜態(tài)檢測時只能確定人體的邊沿而無法確切知道人體的橫向方位的缺陷。
附圖說明
圖1是本實用新型中底座的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2是本實用新型中上蓋的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3是圖1中A處的放大圖。
具體實施方式
如圖1至圖3所示,本實用新型的紅外人體追蹤裝置包括均呈圓環(huán)形的底座6和上蓋7,底座6與上蓋7插接配合;底座6上表面沿周向均勻設(shè)有12個熱釋電紅外傳感器,沿底座6的徑向方向,各熱釋電紅外傳感器的徑向外側(cè)的底座6上分別設(shè)有一個菲涅爾透鏡;所述上蓋7的內(nèi)圓向下連接有插接筒8(圖3的視向為由上蓋7的側(cè)部下方向上看上蓋7),插接筒8的下端部與底座6的內(nèi)圓相適配,且插接筒8的下端與底座6下表面相齊平;插接筒8上對應(yīng)于每一個熱釋電紅外傳感器分別設(shè)有一個出線孔9;各熱釋電紅外傳感器的視場角度均為90度;熱釋電紅外傳感器以及菲涅爾透鏡均為現(xiàn)有裝置,圖2未示。
所述熱釋電紅外傳感器的連接線通過出線孔9后連接外置的控制電路的模擬信號采集裝置。
紅外人體追蹤裝置的結(jié)構(gòu)非常簡單,既便于制造,也便于安裝,成本較低。各熱釋電紅外傳感器的視場角度均為90度,保證了在紅外人體追蹤裝置360度方向上,任意一點均有3個熱釋電紅外傳感器能夠監(jiān)測到。當(dāng)被追蹤的對象較大時,會有4個或更多的熱釋電紅外傳感器監(jiān)測到。這樣,就提高了追蹤的可靠程度,并能夠較為準(zhǔn)確地判斷追蹤對象的位置。
所述紅外人體追蹤裝置的底座6上沿周向分布有12個安裝座10,各安裝座10的徑向外端與底座6的外圓相齊平,各安裝座10的徑向內(nèi)端與底座6的內(nèi)圓相齊平;
相鄰安裝座10的中部之間連接有安裝板11,安裝板11上設(shè)有安裝孔12,熱釋電紅外傳感器安裝在安裝孔12內(nèi);
相鄰安裝座10的外端部處對應(yīng)設(shè)有透鏡安裝側(cè)槽13,相鄰安裝座10之間的底座6外端部上表面設(shè)有透鏡安裝底槽14,透鏡安裝底槽14與透鏡安裝側(cè)槽13相互貫通并形成U形槽;
菲涅爾透鏡的兩側(cè)邊分別插設(shè)在相應(yīng)安裝座10上的透鏡安裝側(cè)槽13內(nèi),菲涅爾透鏡的底邊插設(shè)在透鏡安裝底槽14內(nèi);菲涅爾透鏡的頂端與上蓋7相壓接;菲涅爾透鏡與相應(yīng)的熱釋電紅外傳感器相距2厘米。
透鏡安裝側(cè)槽13的設(shè)置非常便于安裝菲涅爾透鏡。菲涅爾透鏡的邊緣處對紅外線具有一定的干擾作用,本實用新型中將菲涅爾透鏡的邊緣處插入透鏡安裝側(cè)槽13和透鏡安裝底槽14內(nèi),從而使進入熱釋電紅外傳感器的紅外線均未通過菲涅爾透鏡的邊緣處,從而提高傳感的準(zhǔn)確程度。
所述12個安裝座10中,6個安裝座10為上蓋連接安裝座,另外6個安裝座10為普通安裝座,上蓋連接安裝座與普通安裝座沿周向方向交替設(shè)置;
各上蓋連接安裝座的頂面中部均設(shè)有一連接孔15,所述上蓋7底面向下連接有6個連接柱16,6個連接柱16與6個上蓋連接安裝座上的連接孔15一一對應(yīng)設(shè)置,各連接柱16均插接在相應(yīng)的連接孔15內(nèi)。
使用時,熱釋電紅外傳感器的連接線通過出線孔9后連接外置的控制電路的模擬信號采集裝置,從而向外輸出信號。紅外人體追蹤裝置在360度方向上采集紅外信號,3-5個熱釋電紅外傳感器采集到人體的紅外信號,各熱釋電紅外傳感器的信號均傳送至模擬信號采集裝置,為電控裝置判斷追蹤對象(人體)的距離和方向提供基礎(chǔ)。
本實用新型通過多個環(huán)形均勻分布的熱釋電紅外傳感器探測追蹤對象的方位及距離,相鄰的三個熱釋電紅外傳感器的視場重疊(每個熱釋電紅外傳感器的視場角度為90度,相鄰兩個熱釋電紅外傳感器之間的夾角為30度),從而彌補了在單一傳感器下靜態(tài)檢測時只能確定人體的邊沿而無法確切知道人體的橫向方位的缺陷,較為精確地得出追蹤對象(人體)的方位(角度)以及距離。
以上實施例僅用以說明而非限制本實用新型的技術(shù)方案,盡管參照上述實施例對本實用新型進行了詳細說明,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:依然可以對本實用新型進行修改或者等同替換,而不脫離本實用新型的精神和范圍的任何修改或局部替換,其均應(yīng)涵蓋在本實用新型的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。