一种基于FPGA的红外探测驱动器均匀校正及噪声控制的制作方法

一种基于fpga的红外探测驱动器均匀校正及噪声控制
技术领域
1.本技术涉及红外热成像技术的领域，尤其是涉及一种基于fpga的红外探测驱动器均匀校正及噪声控制。


背景技术：

2.在红外线探测器中，热电元件检测人体的存在或移动，并把热电元件的输出信号转换成电压信号。然后，对电压信号进行波形分析。红外线探测器通过波形分析检测到由人体产生的波形时，才输出检测信号，实现其人体检测识别功能。
3.相关技术可参考公开号为cn107959800a的中国专利，其公开了一种基于fpga的非制冷红外热成像系统，包括红外探测模块的偏压信号输入端与偏压调制模块的输出端连接，偏压调制模块的输入端与fpga模块的输出端连接，红外探测模块的信号输出端与模拟信号调制模块的输入端连接，模拟信号调制模块的信号输出端与fpga模块的输入端连接，ddr3存储模块和flash存储模块与fpga模块相互连接，fpga模块的输出端与video输出模块和lvds接口模块的输入端连接。
4.针对上述中的相关技术，发明人认为存在有以下缺陷：当红外线探测驱动器对人体进行红外检测时，红外线探测器在工作过程中，容易受各种外界热源、阳光源的干扰，使红外线探测器在工作过程中难以对热源进行精准识别，存在有红外线探测器对人体检测过程精准度不足的缺陷。


技术实现要素：

5.为了使红外线探测器在工作过程中能够精准识别人体辐射，提高红外线探测器对人体检测的精准度，本技术提供一种基于fpga的红外探测驱动器均匀校正及噪声控制。
6.第一方面，本技术提供一种基于fpga的红外探测驱动器均匀校正及噪声控制方法，采用如下的技术方案：一种基于fpga的红外探测驱动器均匀校正及噪声控制方法，包括以下步骤：实时获取物体辐射信息，所述物体辐射信息包括实际辐射波长以及实际辐射频率；从预设的校正数据库中查询与所述实际辐射波长相对应的基准辐射波长以及与所述实际辐射频率相对应的基准辐射频率；若所述实际辐射波长符合所述基准辐射波长且所述实际辐射频率符合所述基准辐射频率，则生成人体检测指令并执行，所述人体检测指令用于控制红外探测器根据当前物体辐射信息输出检测信号。
7.通过采用上述技术方案，当红外线探测器对人体的存在或移动进行检测操作时，校正系统实时获取红外线探测器周边的物体辐射信息，并从预设的校正数据库中查询与所述实际辐射波长相对应的基准辐射波长以及与所述实际辐射频率相对应的基准辐射频率，校正系统对实际辐射波长以及实际辐射频率进行校验，判断当前的实际辐射波长以及实际
辐射频率是否为人体发出的，当实际辐射波长符合基准辐射波长且实际辐射频率符合基准辐射频率时，说明当前实际辐射波长以及实际辐射频率是人体发出的，此时校正系统生成人体检测指令，红外探测器接收到检测信号之后，对相关的人体数据进行转化输出，使红外线探测器在工作过程中能够精准识别人体辐射，进而提高了红外线探测器对人体检测的精准度。
8.可选的，还包括：若所述实际辐射波长不符合所述基准辐射波长和/或所述实际辐射频率不符合所述基准辐射频率，则从预设的校正数据库中查询与所述实际辐射波长相对应的动物体辐射波长以及与所述实际辐射频率相对应的动物体辐射频率；若所述实际辐射波长符合所述动物体辐射波长且所述实际辐射频率符合所述动物体辐射频率，则生成动物过滤指令并执行，所述动物过滤指令用于向用户的智能终端推送动物过滤信号。
9.通过采用上述技术方案，当校正系统检测到当前的实际辐射波长以及实际辐射频率不是人体发出的，那么此时校正系统从预设的校正数据库中查询与所述实际辐射波长相对应的动物体辐射波长以及与所述实际辐射频率相对应的动物体辐射频率，进一步判断当前的实际辐射波长以及实际辐射频率是否为动物体发出的，当校正系统得知当前的实际辐射波长以及实际辐射频率为动物体发出的，说明此时红外探测器的周边有动物体活动，此时，校正系统生成动物过滤指令，向用户的智能终端推送动物过滤信号，使用户及时对红外探测器周边的动物进行驱逐，进而减少动物体对红外探测器工作过程造成的干扰影响。
10.可选的，还包括：若所述实际辐射波长不符合所述动物体辐射波长和/或所述实际辐射频率不符合所述动物体辐射频率，则生成消除干扰指令并执行，所述消除干扰指令用于减少可见光和短波红外线对红外探测器的干扰。
11.通过采用上述技术方案，若校正系统得知当前的实际辐射波长以及实际辐射频率并不是人体或动物体发出的，那么此时的实际辐射波长以及实际辐射频率为没有生命体征的热源发出的，校正系统生成消除干扰指令，使红外探测器对当前获取的实际辐射波长以及实际辐射频率进行信息删除操作，进而减少可见光以及短波红外线对红外探测器工作过程的干扰。
12.可选的，在所述实时获取物体辐射信息的步骤之后，还包括：实时获取实际辐射时长；从预设的校正数据库中查询与所述实际辐射时长相对应的预设辐射阈值；若所述实际辐射时长达到所述预设辐射阈值，则执行所述从预设的校正数据库中查询与所述实际辐射波长相对应的基准辐射波长以及与所述实际辐射频率相对应的基准辐射频率的步骤。
13.通过采用上述技术方案，当校正系统获取到实际辐射波长以及实际辐射频率后，校正系统先行对该辐射源在红外监测区域的停留时间进行计时操作，生成实际辐射时长，并判断当前实际辐射时长是否达到用户预设的预设辐射阈值，当实际辐射时长达到预设辐射阈值时，校正系统再对实际辐射波长以及实际辐射频率进行后续的实际类型判断过程，以减少快速经过的生物引起红外探测器的重复误报。
14.可选的，还包括：实时获取探测器周边区域情况；根据所述探测器周边区域情况，获取遮挡物数据；若获取到所述遮挡物数据，则生成报警指令并执行，所述报警指令用于向用户的智能终端推送报警信号。
15.通过采用上述技术方案，校正系统实时获取红外探测器周边区域内的物品放置情况，当靠近红外探测器检测范围的区域被一些物品所遮挡，校正系统生成报警指令，向用户的智能终端推送报警信号，使用户能够及时对红外探测器周边的环境杂物进行清理，进而使红外探测器在工作过程中并不会被杂物阻隔其探测过程。
16.可选的，还包括：实时获取预设维护周期，所述预设维护周期由用户预先设置生成；根据所述预设维护周期，获取与所述预设维护周期相对应的实际工作时长；若所述实际工作时长达到所述预设维护周期，则生成提示指令并执行，所述提示指令用于向用户的智能终端发送提示信息；生成清零指令并执行，所述清零指令用于控制所述实际工作时长清零并重新累计。
17.通过采用上述技术方案，红外线探测器在日常工作中，需要用户对红外探测器的工作过程进行周期性维护，校正系统根据用户预设的预设维护周期，周期性提醒用户对红外探测器的工作情况进行相关的维护，以保证红外探测器的正常工作状态。
18.第二方面，本技术提供一种基于fpga的红外探测驱动器均匀校正及噪声控制系统，采用如下的技术方案：一种基于fpga的红外探测驱动器均匀校正及噪声控制系统，包括：物体辐射信息获取模块，用于实时获取物体辐射信息，所述物体辐射信息包括实际辐射波长以及实际辐射频率；基准辐射信息获取模块，用于从预设的校正数据库中查询与所述实际辐射波长相对应的基准辐射波长以及与所述实际辐射频率相对应的基准辐射频率；人体检测指令生成模块，用于若所述实际辐射波长符合所述基准辐射波长且所述实际辐射频率符合所述基准辐射频率，则生成人体检测指令并执行，所述人体检测指令用于控制红外探测器根据当前物体辐射信息输出检测信号。
19.第三方面，本技术提供一种智能终端，采用如下的技术方案：一种智能终端，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有能够被处理器加载并执行如上述任一一种基于fpga的红外探测驱动器均匀校正及噪声控制方法的计算机程序。
20.第四方面，本技术提供一种计算机可读存储介质，采用如下的技术方案：一种计算机可读存储介质，存储有能够被处理器加载并执行如上述任一一种基于fpga的红外探测驱动器均匀校正及噪声控制方法的计算机程序。
21.综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：当红外线探测器对人体的存在或移动进行检测操作时，校正系统实时获取红外线探测器周边的物体辐射信息，并从预设的校正数据库中查询与实际辐射波长相对应的基准辐射波长以及与实际辐射频率相对应的基准辐射频率，校正系统对实际辐射波长以及实际
辐射频率进行校验，判断当前的实际辐射波长以及实际辐射频率是否为人体发出的，当实际辐射波长符合基准辐射波长且实际辐射频率符合基准辐射频率时，说明当前实际辐射波长以及实际辐射频率是人体发出的，此时校正系统生成人体检测指令，红外探测器接收到检测信号之后，对相关的人体数据进行转化输出，使红外线探测器在工作过程中能够精准识别人体辐射，进而提高了红外线探测器对人体检测的精准度；当校正系统检测到当前的实际辐射波长以及实际辐射频率不是人体发出的，那么此时校正系统从预设的校正数据库中查询与实际辐射波长相对应的动物体辐射波长以及与实际辐射频率相对应的动物体辐射频率，进一步判断当前的实际辐射波长以及实际辐射频率是否为动物体发出的，当校正系统得知当前的实际辐射波长以及实际辐射频率为动物体发出的，说明此时红外探测器的周边有动物体活动，此时，校正系统生成动物过滤指令，向用户的智能终端推送动物过滤信号，使用户及时对红外探测器周边的动物进行驱逐，进而减少动物体对红外探测器工作过程造成的干扰影响；当校正系统获取到实际辐射波长以及实际辐射频率后，校正系统先行对该辐射源在红外监测区域的停留时间进行计时操作，生成实际辐射时长，并判断当前实际辐射时长是否达到用户预设的预设辐射阈值，当实际辐射时长达到预设辐射阈值时，校正系统再对实际辐射波长以及实际辐射频率进行后续的实际类型判断过程，以减少快速经过的生物引起红外探测器的重复误报。
附图说明
22.图1是本技术实施例一种基于fpga的红外探测驱动器均匀校正及噪声控制方法的流程示意图。
23.图2是本技术实施例中从预设的校正数据库中查询与实际辐射时长相对应的预设辐射阈值的流程示意图。
24.图3是本技术实施例中实时获取探测器周边区域情况的流程示意图。
25.图4是本技术实施例中生成清零指令并执行的流程示意图。
26.图5是本技术实施例一种基于fpga的红外探测驱动器均匀校正及噪声控制系统的模块框图。
27.附图标记说明：1、物体辐射信息获取模块；2、基准辐射信息获取模块；3、人体检测指令生成模块。
具体实施方式
28.以下结合附图1-5对本技术作进一步详细说明。
29.本技术实施例公开一种基于fpga的红外探测驱动器均匀校正及噪声控制。
30.参照图1，一种基于fpga的红外探测驱动器均匀校正及噪声控制方法包括：s101：实时获取物体辐射信息。
31.其中，物体辐射信息包括实际辐射波长以及实际辐射频率。当红外线探测器对人体的存在或移动进行检测操作时，校正系统实时获取红外线探测器周边的物体辐射信息，对位于监测范围内的活动辐射体进行物体辐射信息获取操作。
32.s102：从预设的校正数据库中查询与实际辐射波长相对应的基准辐射波长以及与
实际辐射频率相对应的基准辐射频率。
33.具体的，校正系统从预设的校正数据库中查询与实际辐射波长相对应的基准辐射波长以及与实际辐射频率相对应的基准辐射频率，其中，基准辐射波长以及基准辐射频率为用户根据人体辐射信息预先设置生成，校正系统以基准辐射波长以及基准辐射频率为比对基准，对实际辐射波长以及实际辐射频率进行校验。
34.举例来说，人体辐射的红外线波长为8至12微米，频率约为2.5
×
10^13至3.75
×
10^13赫兹，那么用户预设的基准辐射波长为8至12微米，基准辐射频率为2.5
×
10^13至3.75
×
10^13赫兹。
35.s103：若实际辐射波长符合基准辐射波长且实际辐射频率符合基准辐射频率，则生成人体检测指令并执行。
36.具体的，校正系统判断当前的实际辐射波长以及实际辐射频率是否为人体发出的，当实际辐射波长符合基准辐射波长且实际辐射频率符合基准辐射频率时，说明当前实际辐射波长以及实际辐射频率是人体发出的，此时校正系统生成人体检测指令，其中，人体检测指令用于控制红外探测器根据当前物体辐射信息输出检测信号，红外探测器接收到检测信号之后，对相关的人体数据进行转化输出，使红外线探测器在工作过程中能够精准识别人体辐射。
37.参照图1，进一步地，在s103之后，作为一种实施方式，本技术实施例还可以包括：s104：若实际辐射波长不符合基准辐射波长和/或实际辐射频率不符合基准辐射频率，则从预设的校正数据库中查询与实际辐射波长相对应的动物体辐射波长以及与实际辐射频率相对应的动物体辐射频率。
38.具体的，当校正系统检测到当前的实际辐射波长以及实际辐射频率不是人体发出的，那么此时校正系统从预设的校正数据库中查询与实际辐射波长相对应的动物体辐射波长以及与实际辐射频率相对应的动物体辐射频率，其中，动物体辐射波长以及动物体辐射频率为用户预先设置生成。
39.用于不同动物的体表温度与人体温度不尽相同，因此动物体对应的动物体辐射波长以及动物体辐射频率与人体对应的基准辐射波长以及基准辐射频率不相同，进而得以区分当前物体的具体生物种类。
40.s105：若实际辐射波长符合动物体辐射波长且实际辐射频率符合动物体辐射频率，则生成动物过滤指令并执行。
41.具体的，校正系统进一步判断当前的实际辐射波长以及实际辐射频率是否为动物体发出的，当校正系统得知当前的实际辐射波长以及实际辐射频率为动物体发出的，说明此时红外探测器的周边有动物体活动，此时，校正系统生成动物过滤指令，其中，动物过滤指令用于向用户的智能终端推送动物过滤信号，使用户及时对红外探测器周边的动物进行驱逐，进而减少动物体对红外探测器工作过程造成的干扰影响。
42.参照图1，进一步地，在s105之后，作为一种实施方式，本技术实施例还可以包括：s106：若实际辐射波长不符合动物体辐射波长和/或实际辐射频率不符合动物体辐射频率，则生成消除干扰指令并执行。
43.具体的，若校正系统得知当前的实际辐射波长以及实际辐射频率并不是人体或动物体发出的，那么此时的实际辐射波长以及实际辐射频率为没有生命体征的热源发出的，
校正系统生成消除干扰指令，其中，消除干扰指令用于减少可见光和短波红外线对红外探测器的干扰，使红外探测器对当前获取的实际辐射波长以及实际辐射频率进行信息删除操作，进而减少可见光以及短波红外线对红外探测器工作过程的干扰。
44.参照图2，在s101之后还会根据实际辐射时长判断是否进行后续的信息查询步骤，具体包括以下步骤：s201：实时获取实际辐射时长。
45.具体的，当校正系统获取到物体的实际辐射波长以及实际辐射频率后，校正系统通过设置在红外探测器内的计时器，对该辐射源在红外监测区域的停留时间进行计时操作，进而生成实际辐射时长。
46.s202：从预设的校正数据库中查询与实际辐射时长相对应的预设辐射阈值。
47.其中，预设辐射阈值为用户预先设置生成，举例来说，用户预设的预设辐射阈值为5秒。校正系统在工作过程中以预设辐射阈值为基准对物体的停留时间进行时长判断。
48.s203：若实际辐射时长达到预设辐射阈值，则执行从预设的校正数据库中查询与实际辐射波长相对应的基准辐射波长以及与实际辐射频率相对应的基准辐射频率的步骤。
49.具体的，校正系统判断当前实际辐射时长是否达到用户预设的预设辐射阈值，当实际辐射时长达到预设辐射阈值时，校正系统再对实际辐射波长以及实际辐射频率进行后续的实际类型判断过程，以减少快速经过的生物引起红外探测器重复误报的可能性。
50.红外探测器安装的主要功能一般是防备人的非法通行，为了防止动物引起误报，通过设置预设辐射阈值，能够有效减少在监控范围内活动的小鸟、小猫等引起误报的可能性。
51.参照图3，本实施例公开一种基于fpga的红外探测驱动器均匀校正及噪声控制方法，具体包括以下步骤：s301：实时获取探测器周边区域情况。
52.具体的，校正系统实时获取红外探测器周边区域内的物品放置情况。
53.s302：获取遮挡物数据。
54.具体的，校正系统根据探测器周边区域情况，获取遮挡物数据。判断红外探测器的周边是否存在有物体对红外探测器的监控范围进行遮挡。
55.s303：若获取到遮挡物数据，则生成报警指令并执行。
56.具体的，当靠近红外探测器检测范围的区域被一些物品所遮挡，校正系统生成报警指令，其中，报警指令用于向用户的智能终端推送报警信号，使用户能够及时对红外探测器周边的环境杂物进行清理，进而使红外探测器在工作过程中并不会被杂物阻隔其探测过程。
57.参照图4，本实施例公开一种基于fpga的红外探测驱动器均匀校正及噪声控制方法，具体包括以下步骤：s401：实时获取预设维护周期。
58.其中，预设维护周期由用户预先设置生成。红外线探测器在日常工作中，需要用户对红外探测器的工作过程进行周期性维护，用户根据维护需求，预先设定相应的预设维护周期。
59.s402：获取与预设维护周期相对应的实际工作时长。
60.具体的，校正系统根据预设维护周期，获取与预设维护周期相对应的实际工作时长。红外探测器工作时，校正系统通过设置在红外探测器内部的计时器，对红外探测器的连续工作时长进行计时操作，进而生成红外探测器的实际工作时长。
61.s403：若实际工作时长达到预设维护周期，则生成提示指令并执行。
62.具体的，当校正系统累计的实际工作时长达到预设维护周期时，校正系统生成提示指令，其中，提示指令用于向用户的智能终端发送提示信息。校正系统根据用户预设的预设维护周期，周期性提醒用户对红外探测器的工作情况进行相关的维护，以保证红外探测器的正常工作状态。
63.s404：生成清零指令并执行。
64.具体的，校正系统生成提示指令并执行后，校正系统继而生成清零指令，其中，清零指令用于控制实际工作时长清零并重新累计，使校正系统对红外探测器的工作时长进行新一轮的累计过程，使校正系统能够按照用户预设的提示周期对用户进行周期性提醒过程。
65.本技术实施例一种基于fpga的红外探测驱动器均匀校正及噪声控制方法的实施原理为：当红外线探测器工作时，校正系统实时获取红外线探测器周边的物体辐射信息，并从预设的校正数据库中查询与实际辐射波长相对应的基准辐射波长以及与实际辐射频率相对应的基准辐射频率，校正系统对实际辐射波长以及实际辐射频率进行校验，判断当前的实际辐射波长以及实际辐射频率是否为人体发出的，当实际辐射波长符合基准辐射波长且实际辐射频率符合基准辐射频率时，说明当前实际辐射波长以及实际辐射频率是人体发出的，此时校正系统生成人体检测指令，红外探测器接收到检测信号之后，对相关的人体数据进行转化输出，使红外线探测器在工作过程中能够精准识别人体辐射。
66.基于上述方法，本技术实施例还公开一种基于fpga的红外探测驱动器均匀校正及噪声控制系统。参照图5，一种基于fpga的红外探测驱动器均匀校正及噪声控制系统包括：物体辐射信息获取模块1，物体辐射信息获取模块1用于实时获取物体辐射信息，物体辐射信息包括实际辐射波长以及实际辐射频率。
67.基准辐射信息获取模块2，基准辐射信息获取模块2用于从预设的校正数据库中查询与实际辐射波长相对应的基准辐射波长以及与实际辐射频率相对应的基准辐射频率。
68.人体检测指令生成模块3，人体检测指令生成模块3用于若实际辐射波长符合基准辐射波长且实际辐射频率符合基准辐射频率，则生成人体检测指令并执行，人体检测指令用于控制红外探测器根据当前物体辐射信息输出检测信号。
69.本技术实施例还公开一种智能终端，其包括存储器和处理器，其中，存储器上存储有能够被处理器加载并执行如上述的一种基于fpga的红外探测驱动器均匀校正及噪声控制方法的计算机程序。
70.本技术实施例还公开一种计算机可读存储介质。计算机可读存储介质内存储有能够被处理器加载并执行如上述的一种基于fpga的红外探测驱动器均匀校正及噪声控制方法的计算机程序，计算机可读存储介质例如包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(read-only memory，rom)、随机存取存储器(random access memory，ram)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
71.以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对发明的保护范围进行限制。显
然，所描述的实施例仅仅是本发明部分实施例，而不是全部实施例。基于这些实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明所要保护的范围。尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域普通技术人员依然可以在不冲突的情况下，不作出创造性劳动对本发明各实施例中的特征根据情况相互组合、增删或作其他调整，从而得到不同的、本质未脱离本发明的构思的其他技术方案，这些技术方案也同样属于本发明所要保护的范围。