(19)国家知识产权局 (12)发明 专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202210318540.9 (22)申请日 2022.03.29 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 114422713 A (43)申请公布日 2022.04.29 (73)专利权人 湖南航天捷诚电子装备有限责任 公司 地址 410205 湖南省长 沙市高新 开发区尖 山路39号中电软件园一期 8栋 (72)发明人 黄江峰　夏显忠　肖兵　李炬　 彭宏程　 (74)专利代理 机构 长沙市护航专利代理事务所 (特殊普通 合伙) 43220 专利代理师 莫晓齐(51)Int.Cl. H04N 5/232(2006.01) G01H 17/00(2006.01) G01D 21/02(2006.01) (56)对比文件 CN 104660991 A,2015.0 5.27 CN 109300471 A,2019.02.01 CN 103888726 A,2014.0 6.25 CN 112597983 A,2021.04.02 EP 2373054 A1,201 1.10.05 US 2013314580 A1,2013.1 1.28 CN 112597983 A,2021.04.02 审查员 姜孜锜 (54)发明名称 一种图像采集及智能判读处 理装置及方法 (57)摘要 本发明公开了一种图像采集及智能判读处 理装置及方法， 包括供电模块、 主控模块、 视频采 集模块、 视频处理模块、 声音传感模块、 振动 传感 模块、 无线通信模块； 所述供电模块与主控模块 连接， 所述视频处理模块、 声音传感模块、 振动 传 感模块、 无线通信模块均与主控模块连接； 所述 视频采集模块与视频处理模块连接； 所述主控模 块接收声音信息和振动信息进行处理， 判断是否 有异常情况， 若存在异常情况， 主控模块给视频 处理模块和视频采集模块供电， 接收视频处理模 块发送的处理后信息； 若不存在异常情况， 则继 续监控声音信息和振动信息。 具有无人值守、 智 能判读、 轻巧、 低功耗、 超长续航时间、 部署简单、 微光夜视的特点， 适用于野外长航时、 隐蔽的无 人监控。 权利要求书4页 说明书12页 附图8页 CN 114422713 B 2022.06.24 CN 114422713 B 1.一种图像采集及智能判读处理装置， 其特征在于， 包括供电模块、 主控模块、 视频采 集模块、 视频处理模块、 声音传感模块、 振动传感模块、 无线通信模块； 其中所述供电模块与 主控模块连接， 所述视频处理模块、 声音传感模块、 振动传感模块、 无线通信模块均与主控 模块连接； 所述视频采集模块与视频处 理模块连接； 所述供电模块， 用于给主控模块供电； 通过主控模块给视频处理模块、 声音传感模块、 振动传感模块、 无线通信模块供电； 通过主控 模块、 视频处 理模块给视频采集模块供电； 所述视频采集模块， 用于在视频处理模块供电时， 根据采集控制信号采集周边视频信 息发送给视频处 理模块； 所述视频处理模块， 用于在主控模块供电时， 给视频采集模块供电， 并发送采集控制信 号给视频采集模块， 并接 收视频采集模块发送的周边视频信息进行判断处理后， 将判读结 果以及压缩后有目标的图像发送给主控 模块， 具体包括以下步骤： S41、 基于声源距离值， 计算金字塔分层算法的层数以将采集的视频图像切割成多幅子 图像， 其中， 计算金字塔分层算法的层数的公式为： 式中，n表示金字塔分层算法层 数，D表示声源距离值， ln函数表示取自然底数， floor函 数表示向下 取整函数； S42、 基于声音方向计算目标在图像中的粗范围 （x0,y0,w,h） ， 作为帧差法目标遍历计 算范围， 用公式表示 为： 式中， （x0,y0） 表示图像左上角像素坐标， W， H分别表示视频采集模块中摄像头采集的 原始图像分辨率的宽和高， w， h分别表示目标在图像中粗范围的宽和高， 是摄像头与声 音传感模块中第0个传感器之间的夹角， 是声源位置与声音传感模块中第0个传感器之间 的夹角， 和 分别表示声源位置与视频采集模块 位置左边和右边的位置阈值； S43、 在遍历计算范围内对多幅子图像求帧差， 计算目标在图像中的位置， 选取待识别 的子图像； S44、 利用人工智能模型算法对待识别子图像进行目标判读， 选取置信度最高的待识别 子图像的目标识别结果为最 终判读结果， 并将最 终判读结果和压缩后有目标的图像发送 给 主控模块； 所述声音传感模块， 用于采集声 音信息发送给主控 模块； 所述振动传感模块， 用于采集振动信息发送给主控 模块； 所述主控模块， 用于接收声音信息和振动信 息进行处理， 判断是否有异常情况， 若存在 异常情况， 则利用声音传感模块采集装置周边的声音信息并计算声音方向及距离并给视频权　利　要　求　书 1/4 页 2 CN 114422713 B 2处理模块和视频采集模块供电， 发送包含有异常情况对应声音方向及距离信息的控制 信号 给视频处理模块， 接收视频处理模块 发送的判读处理后信息； 若不存在异常情况， 则继续监 控声音信息和振动信息； 通过 无线通信模块与外 部终端进行信息交 互； 所述无线通信模块， 用于实现主控 模块与外 部终端之间的信息交 互。 2.根据权利要求1所述的图像采集及智能判读处理装置， 其特征在于， 所述主控模块包 括微控制单元、 二次电源模块、 继电器； 其中供电模块通过二次电源模块与继电器连接， 所 述视频处理模块、 声音传感模块、 振动传感模块、 无线通信模块、 继电器均与微控制单元连 接； 继电器与视频 处理模块连接； 所述供电模块通过二次电源模块给声音传感模块、 振动传 感模块、 无线通信模块、 微控制单 元供电； 所述微控制单元， 用于接收声音信 息和振动信 息进行处理， 判断是否有异常情况， 若存 在异常情况， 则发送供电控制信号给继电器； 微控制单元利用声音传感模块采集装置周边 的声音信息并计算声音方向及距离， 微控制单元发送启动工作控制信号及发送包含异常情 况对应方向及距离信息的控制 信号给视频 处理模块； 微控制单元持续接收视频处理模块 发 送的判读处理后信息直至无异常情况， 或微控制单元将目标智能判读结果信息发送给外部 终端后， 微控制单元发送断电控制信号给继电器， 继续监控声音信息和振动信息； 若不存在 异常情况， 则继续 监控声音信息和振动信息； 与无线通信模块进行信息交 互； 所述二次电源 模块用于将供电模块 提供的电压转 化成预设电压； 所述继电器， 用于根据微控制单元供电控制信号， 控制视频处理模块和视频采集模块 供电的通断。 3.根据权利要求2所述的图像采集及智能判读处理装置， 其特征在于， 所述主控模块还 包括定位模块， 二次电源模块给定位模块供电， 所述定位模块与微控制单元连接， 用于实现 对装置本身的定位， 可采用GP S或北斗定位模块。 4.根据权利要求3所述的图像采集及智能判读处理装置， 其特征在于， 所述视频采集模 块包括安装在同一水平面的若干组微光摄像头， 每一组微光摄像头均可单独控制上电和采 集图像， 每一组所述微光摄像头包括相互连接的镜头和微光传感器， 所述镜头视场角大于 90°， 所述微光传感器通过MIPI接口与视频处 理模块连接 。 5.根据权利要求4所述的图像采集及智能判读处理装置， 其特征在于， 所述声音传感模 块包括多个均匀布设于装置四周的声音传感器， 所述视频 处理模块包含多个均匀布设于装 置四周的环境 光传感器。 6.一种图像采集及智能判读处理方法， 其特征在于， 基于权利要求1 ‑5任一项所述的图 像采集及智能判读处 理装置进行图像的采集和智能判读， 包括以下步骤： S1、 利用声音传感模块和振动传感模块采集周边环境的声音信息和振动信息， 并发送 至主控模块； S2、 主控模块基于所接收的声音信息和振动信息判断是否有异常情况， 若存在异常情 况， 则利用声音传感模块采集装置周边的声音信息并计算声音方向及距离并给视频 处理模 块和视频采集模块供电， 同时发送采集控制 信号给视频采集模块， 如不存在异常情况， 则继 续监控声音信息和振动信息； S3、 视频处理模块基于采集控制信号中异常情况对应声音方向信息， 计算该方向的环 境光强度， 视频采集模块基于声音方向和该方向环境光 强度， 对该方向的摄像头进 行上电、权　利　要　求　书 2/4 页 3 CN 114422713 B 3