基于热释电红外传感技术的目标定位研究

利用配备有多重反射光学装置的热释电红外传感器感知节点接收运动人体的红外辐射能量.通过采集和分析红外传感器输出的模拟信号的特征,可以提取人体的位置信息.当受试者沿离红外感知节点不同距离的路径通过节点观测区域时,红外信号的最大峰值会随人体与节点距离的增大而下降.在此基础上,设计了一种基于红外信号最大峰值的定位方法.与质心定...     

动态下红外热释电传感器的目标定位方法

为了提高热释电传感器的探测灵敏度,拓宽其传统使用范围,提出了一种动态下热释电传感器发现人体目标并测向测距的新型使用方法。该方法大大扩展了热释电传感器的探测范围,根据波形能准确判定目标的方向,利用经验值推断出人体的目标距离。该系统采用热释电红外传感器作为探测器,创新运用红外透镜代替传统用法中的菲涅耳透镜,在步进电机的匀速带动下,单片机记录测量区域的原始红外波形(在环境基本不变且没有目标进入的情况下,波形具有一定规律且基本保持不变);目标进入测量区域内时将引起原始规律变化,单片机利用帧间差分法求出变化的波形,判断目标有无及方向、距离等结果。与热释电传感器的传统使用方法相比,该方法具有反应迅速、探测灵敏、探测范围大、可测向测距等新特点,大大拓宽了热释电传感器的使用范围,进一步提升了其在安防和智能家居系统中的应用。     

针对运动目标感知的动静态双坐标探测系统

在被动式红外检测的条件下,针对动态目标探测的可靠性及军事防卫需求,提出了一种动/静态双坐标感知探测系统。静态感知系统是一个标准的二维坐标体系,也是运动目标检测的基准;动坐标感知系统是在水平面内以恒定的角速度在90范围内来回摆动的十字坐标系统,该系统的提出解决了传统热释电红外传感器探测感知距离与视场角成反比的矛盾,实现了全方位战场态势感知的功能。文中建立了感知系统的理论模型和数学模型。经实验验证,该理论切实可行,构建的感知系统稳定可靠,具有一定的实际应用价值。     

动态热释电传感器网络目标跟踪技术研究

提出了一种动态热释电红外辐射传感器网络的目 标 跟踪方法,使热释电传感器在运动状态下进行目标探测,通过采集、分析 动态热释电传感器输出的信号特征可得到目标的角度信息;使用传感器网络目标定位数 学模型, 对多个节点的信息进行融合即可实现运动目标的定位及跟踪,并有效解决了热释电 探测距离及探测角度的矛盾问题。实验表明,所提方法可在大范围对目标进行定时监控及自 主跟踪,在探测范围及灵敏度、定位精度 等方面具有很大优势。     

基于热释红外探头的电灯节能自动开关

介绍了热释红外传感器的工作原理,给出了一种热释电红外报警器的结构原理及其应用电路。依据接收人体红外光谱而工作,当人体在其接收范围内活动,热释电红外探头探测到红外信号并对接收到的微弱信号加以放大,然后驱动继电器,自动开启负载,人不离开且在活动,报警持续工作,直至人离开后延时关闭报警,并给出了其完整的硬件电路设计方案与实现方法及节能目的。     

基于多探测传感器的智能灯控制系统的设计

针对目前高校、商场、道路等公共场所照明用电浪费严重的问题,本文设计了一款智能灯控制系统。以AT89S52单片机作为核心控制芯片,利用光强检测模块、声强检测模块、步进电机旋转热释电红外传感器模块构成了多方式探测系统。该系统创新性地利用多传感器互补探测,辅以步进电机旋转实现了热释电红外传感器的动态检测。     

基于NETD的红外探测系统作用距离分析

由于红外焦平面阵列(Infrared Focal Plane Array, IRFPA)已成为红外探测器发展的主流,用IRFPA的参数来评价红外探测系统的综合性能变得至关重要。推导了以噪声等效温差(Noise Equivalent Temperature Difference, NETD)参数表示的红外探测系统的作用距离方程,考虑了背景辐射和目标成像弥散效应对探测的影响,计算了不同能见度条件下系统对点源目标的作用距离。结果表明,大气能见度越好,红外探测系统的作用距离就越远。分析了红外探测系统的探测能力随NETD值的变化。随着NETD值的增大,红外探测系统对目标的作用距离显著减小。研究结果能为红外探测系统的设计和性能指标评价提供参考。     

三角形模型的动态PIR目标轨迹预推算方法

针对热释电被动红外传感器(passive infrared sensor,PIR)阵列构建的四边形模型在目标轨迹测量方面的局限性,提出了利用搭载动态PIR阵列的三感知平台构建三角形感知模型实现对运动目标轨迹测量的方法。单感知平台由4路PIR传感器组成,相邻传感器水平方向间隔90°均匀分布,PIR转速为10°/s。首先将三感知平台布撒为三角形感知模型,然后对三感知平台上PIR传感器在转动过程中感知到的角度信息进行筛选,最后将筛选后的有效信息结合感知平台自身坐标信息和时间信息,根据相应轨迹预推算法推导出准确的目标运动轨迹和运动速度。实验结果表明,该方法突破了四感知平台的几何形状限制,降低了成本,将预推轨迹的精度从1.5 m提高到了1 m,具有较大的理论意义与实际应用价值。     

运动检测与定位的热释电红外传感新方法

针对人体目标运动检测与定位,提出了一种新型的热释电红外感知方法,采用递阶的体系结构对菲涅尔透镜的视场(FoV)进行空间调制。首先,对单个传感器节点上的多个热释电红外(PIR)传感器及其菲涅尔透镜的FoV进行环形调制编码,实现单自由度的FoV细分;然后,利用相邻的3个传感器节点相互协作定位。实验表明,该方法具有计算简单、鲁棒性好等优点。     

瞬态目标红外探测电路设计

在靶场试验中,通常需要一个以弹丸出膛时刻为起始点的时间基准信号作为试验与测试的时间基准。文中分析了炮口火焰的红外光谱特性,设计了一种以锑化铟红外探测器为核心的炮口火焰探测系统。用锑化铟器件对瞬态目标的红外信号进行光电转换,采用暗电阻优化匹配来保证系统的探测灵敏度。所设计的差分阈值比较电路使系统在较强背景亮度下可准确地探测微弱目标信号,靶场实弹试验与测试表明,距离炮口50 m距离范围内系统所测时基信号精度达到1 μs,能满足靶场的试验需求。