一種紅外單目標(biāo)跟蹤與防盜報警系統(tǒng)設(shè)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(yīng)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(shù)為基礎(chǔ)。當(dāng)前廣泛應(yīng)用的基于紅外的目標(biāo)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(yīng)用于防盜領(lǐng)域。后者主要應(yīng)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(biāo)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(yīng)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(biāo)跟蹤和報警系統(tǒng)的設(shè)計方案，給出了原理框圖，在此基礎(chǔ)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(biāo)，模塊中的紅外接收器用來接收來自已知目標(biāo)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(biāo)當(dāng)前位置，再通過電機來轉(zhuǎn)動云臺來實現(xiàn)攝像頭對目標(biāo)的跟蹤，完成主動跟蹤目標(biāo)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(biāo)，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(biāo)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(biāo)的跟蹤，完成被動跟蹤目標(biāo)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(biāo)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(biāo)：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。