基于无线传输的视频监控型定向声波驱散器的制作方法

技术特征：
1.基于无线传输的视频监控型定向声波驱散器，其特征在于：包括定向声波驱散模块、视频监控模块、无线传输模块、数据处理模块、控制模块，所述定向声波驱散模块包括按照阵列设置的发声单元、尖峰正弦波信号生成模块，所述尖峰正弦波信号生成模块生成有尖峰正弦波信号，尖峰正弦波信号通过单个发声单元生成单股声波，多组单股声波叠加后生成声波束。2.根据权利要求1所述的基于无线传输的视频监控型定向声波驱散器，其特征在于：所述视频监控模块包括摄像头、用来驱动摄像头水平和垂直回转的电动云台，所述数据处理模块包括图像处理单元，所述摄像头用于获取监控目标的视频图像，将视频图像通过无线传输模块传输给图像处理单元；在图像处理单元中，对视频图像进行特征提取得到特征图像，对特征图像进行识别并生成运动轨迹向量，将运动轨迹向量投影至摄像头视野所在圆形区域，当运动轨迹向量在摄像头视野所在圆形区域的投影与摄像头视野所在圆形区域的边界之间的最小值小于或等于第一设定值，通过控制模块和电动云台调整摄像头的视野，摄像头视野的调整方向与运动轨迹向量在摄像头视野所在圆形区域的投影方向呈平行设置。3.根据权利要求1所述的基于无线传输的视频监控型定向声波驱散器，其特征在于：正弦波信号通过尖峰正弦波信号生成模块生成有尖峰正弦波信号，尖峰正弦波信号是在正弦波信号的波峰处叠加有等腰直角三角形状的尖峰波。4.根据权利要求3所述的基于无线传输的视频监控型定向声波驱散器，其特征在于：正弦波信号的振幅为a0，尖峰正弦波信号的振幅为a1，δa=a
1-a0；正弦波信号的周期为t0，尖峰波的周期为t1；k1=δa/a0，0.38≤k1≤0.72；k2=t1/t0，0.05≤k2≤0.25。5.根据权利要求1所述的基于无线传输的视频监控型定向声波驱散器，其特征在于：所述定向声波驱散模块的外周套设有包边框，所述包边框包括套设在定向声波驱散模块外周的边框、与边框连接为一体的降噪框，降噪框的前端设置有多个弧形缺口，相邻两个缺口之间设置有间距。6.根据权利要求5所述的基于无线传输的视频监控型定向声波驱散器，其特征在于：所述降噪框与发声单元的阵面之间的夹角为α，88
°
≤α＜90
°
。7.根据权利要求2所述的基于无线传输的视频监控型定向声波驱散器，其特征在于，所述控制模块包括相位旋转单元，改变声波束的声波指向的方法包括如下步骤：步骤s1、以发声单元的阵面为基准建立三维坐标系，如阵面的长度方向为x轴，阵面的宽度方向为y轴，阵面的法线方向为z轴，x轴与y轴组成xy面，x轴与z轴组成xz面，z轴与y轴组成yz面；对调整前声波束的声波指向在三维坐标系中建立初始声波指向向量，初始声波指向向量为向量a，向量a在xy面的投影为分向量a1，向量a在xz面的投影为分向量a2，向量a在yz面的投影为分向量a3；对调整后声波束的声波指向在三维坐标系中建立建立预设声波指向向量，预设声波指向向量为向量b，向量b在xy面的投影为分向量b1，向量b在xz面的投影为分向量b2，向量b在yz面的投影为分向量b3；步骤s2、对分向量b1与分向量a1之间的偏差角度进行运算得到θ1，对分向量b2与分向量a2之间的偏差角度进行运算得到θ2，对分向量b3与分向量a3之间的偏差角度进行运算得
到θ3；步骤s3、通过运算模块来计算得到θ1、θ2、θ3，在运算模块中，δl/d=sinθ，θ为θ1、θ2或θ3，δl是指相邻两个发声单元所发出的单股声波之间的相位差，d是相邻两个发声单元之间的中心间距；步骤s4、通过相位旋转单元将尖峰正弦波信号转化为相位偏转的尖峰正弦波信号，相位偏转的尖峰正弦波信号与尖峰正弦波信号之间的相位差为δl；步骤s5、相位偏转的尖峰正弦波信号通过对应的发声单元生成偏转的单股声波，多组偏转的单股声波叠加后生成声波指向发生偏转的声波束。8.根据权利要求2所述的基于无线传输的视频监控型定向声波驱散器，其特征在于，所述控制模块包括相位旋转单元，改变声波束的声波指向的方法包括如下步骤：步骤p1、以发声单元的阵面为基准建立三维坐标系，如阵面的长度方向为x轴，阵面的宽度方向为y轴，阵面的法线方向为z轴，x轴与y轴组成xy面，x轴与z轴组成xz面，z轴与y轴组成yz面；对调整前声波束的声波指向所在平面为调整前声波指向所在面，对调整后声波束的声波指向所在平面为调整后声波指向所在面，调整后声波指向所在面与调整前声波指向所在面之间的交线为转向交线，调整前声波束的声波指向在xy面的投影与转向交线在xy面的投影之间的夹角为θ4，调整前声波束的声波指向在xz面的投影与转向交线在xz面的投影之间的夹角为θ5，调整前声波束的声波指向在yz面的投影与转向交线在yz面的投影之间的夹角为θ6；步骤p2、通过运算模块来计算得到θ4、θ5、θ6，在运算模块中，δl/d=sinθ，θ为θ4、θ5或θ6，δl是指相邻两个发声单元所发出的单股声波之间的相位差，d是相邻两个发声单元之间的中心间距；步骤p3、通过相位旋转单元将尖峰正弦波信号转化为相位偏转的尖峰正弦波信号，相位偏转的尖峰正弦波信号与尖峰正弦波信号之间的相位差为δl；步骤p4、相位偏转的尖峰正弦波信号通过对应的发声单元生成偏转的单股声波，多组偏转的单股声波叠加后生成声波指向发生偏转的声波束。9.根据权利要求2所述的基于无线传输的视频监控型定向声波驱散器，其特征在于，所述数据处理模块还包括人员聚集识别单元，所述人员聚集识别单元的工作方法包括以下步骤：步骤q1、将摄像头所获取的视频图像通过无线传输模块传输给人员聚集识别单元，对视频图像按帧进行分解成视频图像帧，通过背景差分法对视频图像帧进行背景差分，灰度处理和二值化处理得到二值化图像；步骤q2、对二值化图像中具有相同像素值的像素点划分为同一区域得到图像块集合，相同的像素点组成了图像块，对图像块集合中相邻的图像块进行相似度运算，当运算结果大于或等于第二设定值时，将图像块集合中通过相似度运算的相邻图像块划分为同一区域，即获得筛选目标；对二值化图像中的每个筛选目标进行噪声滤除，获得疑似聚集目标；步骤q3、对相邻视频图像帧中的疑似聚集目标的位置进行统计并生成疑似聚集目标运动轨迹，对相邻两个疑似聚集目标运动轨迹进行相似度运算，统计运算结果大于或等于第三设定值的数量，相似度运算结果大于或等于第三设定值的数量与疑似聚集目标运动轨迹之间的比值为实际疑似聚集目标概率；
步骤q4、计算疑似聚集目标在聚集区域之间的聚集密度，聚集密度等于疑似聚集目标的数量与聚集区域之间的比值，通过对处于最外围的疑似聚集目标进行两两连线构成形状为多边形的聚集区域；步骤q5、对实际疑似聚集目标概率进行赋值计算得到第一赋值结果，对聚集密度进行赋值计算得到第二赋值结果，对第一赋值结果和第二赋值结果进行加权计算，加权计算结果大于或等于第四设定值时，判定为涉嫌聚集；步骤q6、人员聚集识别单元将运算得到的涉嫌聚集信息通过无线传输模块发出告警信息，通过人工核实核实告警信息来判定是否发出驱散或警示的命令。

技术总结
本发明涉及基于无线传输的视频监控型定向声波驱散器，包括定向声波驱散模块、视频监控模块、无线传输模块、数据处理模块、控制模块，定向声波驱散模块包括按照阵列设置的发声单元、尖峰正弦波信号生成模块，尖峰正弦波信号生成模块生成有尖峰正弦波信号，尖峰正弦波信号通过单个发声单元生成单股声波，多组单股声波叠加后生成声波束。该定向声波驱散器具有驱散效果好、驱散距离远、功耗低等优点，能快速调整声波方向；还具有智能监控功能，应用价值高。高。高。


技术研发人员：江山
受保护的技术使用者：北京北科烁普科技有限公司
技术研发日：2022.03.21
技术公布日：2022/6/28