一種紅外單目標跟蹤與防盜報警系統(tǒng)設計

0 引 言

隨著時代的不斷進步，人們對自己所處環(huán)境的安全性提出了更高的要求，尤其是在家居安全方面，不得不時刻留意那些不速之客?，F(xiàn)在很多小區(qū)都安裝了智能報警系統(tǒng)，大大提高了小區(qū)的安全程度，有效保證了居民的人身財產(chǎn)安全。由于紅外線是不可見光，有很強的隱蔽性和保密性，因此在防盜、警戒等安保裝置中得到了廣泛的應用。

國內(nèi)目前使用的各類防盜、保安報警器基本都是以超聲波、主動式紅外發(fā)射／接收以及微波等技術為基礎。當前廣泛應用的基于紅外的目標跟蹤以及防盜系統(tǒng)主要有兩類：主動紅外跟蹤系統(tǒng)和被動紅外跟蹤報警系統(tǒng)。前者主要用于視頻會議、辦公室人員的定位跟蹤或者醫(yī)院對病人的定位跟蹤等，主動紅外跟蹤系統(tǒng)其優(yōu)點在于針對性強、誤報率低，但是尚未應用于防盜領域。后者主要應用于一些民用或商用報警系統(tǒng)，由于人本身輻射一定波長的紅外線，紅外探測器檢測到紅外變化而產(chǎn)生斬波信號從而觸發(fā)報警電路，其靈敏度較高，適用于對移動目標的偵測。用它制作的防盜報警器與目前市場上銷售的許多防盜報警器材相比，具有如下特點：不需要用紅外線或電磁波等發(fā)射源；靈敏度高、控制范圍大；隱蔽性好，可流動安裝。

對于一些大型倉庫或者保密性較高的場所，通常都希望工作人員進入時對其行為進行跟蹤而不報警；而對非系統(tǒng)內(nèi)部人員在進行防盜報警同時，并對其進行跟蹤錄像。針對該應用需求，本文提出了一種兼主動和被動紅外報警于一體的目標跟蹤和報警系統(tǒng)的設計方案，給出了原理框圖，在此基礎上分析了系統(tǒng)的工作流程。特別是系統(tǒng)的被動紅外跟蹤報警功能更是為一些突發(fā)事件的后續(xù)偵查提供了可靠證據(jù)。

1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

系統(tǒng)組成如圖1所示。其中紅外接受器IR2638、微處理器STC89C53RC、電機控制電路A3977、攝像頭等組成紅外主動跟蹤模塊；熱釋電紅外傳感KP506B、微處理器STC89C53RC、電機控制電路A3977、攝像頭、報警器等組成被動跟蹤報警模塊。

主動跟蹤模塊用于跟蹤進入檢測范圍的攜帶有紅外發(fā)射電路的已知目標，模塊中的紅外接收器用來接收來自已知目標的特定頻率的紅外信號，并將該紅外信號轉(zhuǎn)換成電信號輸出給微處理器，微處理器對信號進行調(diào)理，并根據(jù)視場定位算法得到目標當前位置，再通過電機來轉(zhuǎn)動云臺來實現(xiàn)攝像頭對目標的跟蹤，完成主動跟蹤目標的功能。

被動跟蹤報警模塊用于跟蹤進入系統(tǒng)的未攜帶紅外發(fā)射電路的未知目標，模塊中的熱釋電紅外傳感器用來檢測人體輻射的紅外信號，并將其轉(zhuǎn)換成電信號輸出給微處理器，微處理器再獲得信號及目標位置后，分別輸出報警信號進行報警；同時輸出跟蹤信號通過電機驅(qū)動云臺實現(xiàn)攝像頭對目標的跟蹤，完成被動跟蹤目標并報警功能。

2 系統(tǒng)模塊化

2.1 主動跟蹤模塊

此模塊主要完成對目標的主動識別與跟蹤。主要包括紅外傳感器接受電路、紅外視覺神經(jīng)調(diào)理電路及攝像機伺服電路。模塊組成如圖2所示。

(1)目標：這里是指能夠發(fā)出紅外接收器接收的特定頻率段紅外信號的紅外發(fā)射器。