專利名稱：一種光電目標(biāo)識(shí)別驅(qū)鳥器及驅(qū)鳥方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及聲、光、電驅(qū)鳥技術(shù)領(lǐng)域，特別是指一種光電目標(biāo)識(shí)別驅(qū)鳥器及驅(qū)鳥方法。
背景技術(shù)：
改革開放三十年來我國(guó)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，高速的發(fā)展引起的高消耗、高污染使得自然環(huán)境遭到嚴(yán)重的破壞。森林砍伐、開墾果園、開礦挖煤、沙漠化及城市化的進(jìn)程不斷加快， 使得適合鳥類生存的野外生存空間不斷減少，加劇了有些場(chǎng)合因鳥類和人類爭(zhēng)奪生存空間而帶來的困擾。比如，農(nóng)田、果園、機(jī)場(chǎng)及高壓輸電線路。鳥害一直來都是農(nóng)民的一大困擾，近年來防治蟲害的技術(shù)不斷加強(qiáng)大大增加了農(nóng)民的收成。但昆蟲的減少又使得鳥害的程度不斷的惡化，越來越多的鳥類把田地里的果實(shí)當(dāng)成食物主要來源。鳥害儼然已成為影響農(nóng)民收入的第一大危害。機(jī)場(chǎng)鳥害主要是鳥撞事件，根據(jù)國(guó)外調(diào)查顯示，全球每年要發(fā)生一萬多起的鳥撞事故。隨著航線的增多這一數(shù)字還在逐年遞增，鳥撞事故已經(jīng)嚴(yán)重影響到航空業(yè)的飛行安全。一旦發(fā)生鳥撞事故，造成的損失往往是相當(dāng)巨大。隨著森林的減少，高壓電線塔成為一些猛禽筑巢的最佳場(chǎng)所。遇到下雨刮風(fēng)這些鳥巢就有可能造成高壓線路的短路跳間，而一旦發(fā)生跳間斷電事故，對(duì)生產(chǎn)生活造成的影響就不是幾個(gè)經(jīng)濟(jì)方面的數(shù)字所能說明的。如何有效的防治鳥害成為一個(gè)困擾人類國(guó)際性難題。傳統(tǒng)的稻草人驅(qū)鳥已經(jīng)被淘汰，放置鳥網(wǎng)又會(huì)傷害到鳥類。噴灑驅(qū)鳥劑是比較有效的方式，可驅(qū)鳥劑又會(huì)造成環(huán)境污染。聲波驅(qū)鳥由于其對(duì)環(huán)境污染小、不傷害鳥類，正在逐步推廣?，F(xiàn)有的聲波驅(qū)鳥，可分為音頻驅(qū)鳥、高分貝爆炸聲驅(qū)鳥及超聲波驅(qū)鳥。音頻驅(qū)鳥，就是通過播放鳥類天敵的鳴叫或鳥類哀鳴的聲音使鳥類產(chǎn)生恐懼而逃離。但這種驅(qū)鳥方式有很大的地域性限制，不同地區(qū)的使用效果差別恨大。如首都國(guó)際機(jī)場(chǎng)采用“驅(qū)鳥王”設(shè)備，這種聲音驅(qū)鳥的辦法在美國(guó)效果很好，可在首都機(jī)場(chǎng)上空播放時(shí)卻沒什么用。因?yàn)樾酒锎鎯?chǔ)的都是些洋鳥的聲音，可中國(guó)鳥聽不懂“外語”。高分貝爆炸聲驅(qū)鳥，就是用煤氣炮或電子炮產(chǎn)生180分貝以上的爆炸聲來嚇跑鳥類，但時(shí)間一長(zhǎng)鳥類很容易適應(yīng)。超聲波驅(qū)鳥，是通過播放超聲波刺激鳥類的神經(jīng)系統(tǒng)，使其生理紊亂而逃離。由于超聲波的頻率高于人耳所能聽到的范圍，因而不會(huì)對(duì)人類的生活造成影響。通過不斷的變換聲音頻率減少時(shí)間限制性的影響，而且沒有地域限制性影響，適合大量推廣應(yīng)用。國(guó)內(nèi)現(xiàn)有超聲波驅(qū)鳥器主要都是定時(shí)工作方式，定時(shí)工作方式無疑又大大加快了鳥類對(duì)超聲波適應(yīng)的速度。采用探測(cè)方式可以杜絕這方面的影響，現(xiàn)有的光電探測(cè)驅(qū)鳥器是采用紅外熱釋電探測(cè)飛鳥，容易受環(huán)境溫度影響，而且探測(cè)距離短，容易因環(huán)境因素造成驅(qū)鳥器誤動(dòng)作。

發(fā)明內(nèi)容
3
本發(fā)明的主要目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的光電探測(cè)驅(qū)鳥器驅(qū)鳥效果不佳的缺點(diǎn)， 提供一種光電目標(biāo)識(shí)別驅(qū)鳥器和驅(qū)鳥方法，采用光學(xué)透鏡成像技術(shù)，大大提高了探測(cè)的距離與精度。本發(fā)明 采用如下技術(shù)方案一種光電目標(biāo)識(shí)別驅(qū)鳥器，包括機(jī)殼、光學(xué)鏡頭、光敏管面陣、單片機(jī)、超聲波換能器、照明組件和供電組件，該光學(xué)鏡頭設(shè)置于該光敏管面陣前，該光敏管面陣連接該單片機(jī)，該單片機(jī)連接該超聲波換能器和該照明組件，該供電組件連接該光敏管面陣和該單片機(jī)。超聲波換能器將單片機(jī)產(chǎn)生的電信號(hào)轉(zhuǎn)換成超聲波。所述光學(xué)鏡頭由鏡筒、光闌、面板和透鏡組成。光闌用來控制照射到光敏管面陣上的光通量。光學(xué)鏡頭的焦距為10 100mm，調(diào)節(jié)光闌使上述光敏管面陣上的照度為20 401ux (室外照度為1000 15001ux的情況下)。所述光學(xué)鏡頭所成的像平面與所述光敏管面陣在同一平面。所述光敏管面陣由兩兩串聯(lián)反接的貼片光敏管排列組成。所述光敏管面陣由1206或0805封裝的貼片光敏管組成。所述光敏管面陣的長(zhǎng)和寬均為10_20mm。所述照明組件為大功率LED。大功率LED最好采用3W以上白光LED(亮度> 3001m)。所述供電組件包括依次相連的太陽能板、繼電器和蓄電池，該繼電器和蓄電池并連接于所述單片機(jī)，該蓄電池還連接于所述光敏管面陣。單片機(jī)通過繼電器控制太陽能板給蓄電池充電。蓄電池給光敏管面陣和單片機(jī)供電。太陽能板白天持續(xù)給蓄電池充電。采用前述光電目標(biāo)識(shí)別驅(qū)鳥器的光電目標(biāo)識(shí)別驅(qū)鳥方法，包括白天探測(cè)模式和夜晚定時(shí)模式，其中白天探測(cè)模式包括如下步驟成像步驟，利用光學(xué)鏡頭將外部環(huán)境成像在光敏管面陣上；電壓檢測(cè)步驟，光敏管面陣的電壓隨著光敏管面陣上的成像不同而變化，由單片機(jī)檢測(cè)光敏管面陣的電壓變化；判斷步驟，由單片機(jī)根據(jù)其檢測(cè)到的光敏管面陣的電壓變化判斷是否有鳥飛過；超聲波發(fā)出步驟，當(dāng)單片機(jī)判斷出有鳥飛過時(shí)單片機(jī)驅(qū)動(dòng)超聲波換能器發(fā)出隨機(jī)頻率的超聲波驅(qū)鳥；其中夜晚定時(shí)模式包括如下步驟單片機(jī)關(guān)閉探測(cè)功能并定時(shí)點(diǎn)亮照明組件，由照明組件發(fā)出的光刺激鳥類使其無法入睡，使鳥類飛離驅(qū)鳥器周圍。由上述對(duì)本發(fā)明的描述可知，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的一種光電目標(biāo)識(shí)別驅(qū)鳥器及驅(qū)鳥方法具有如下有益效果在白天本發(fā)明能夠探測(cè)進(jìn)入探測(cè)范圍的飛鳥，并有效的實(shí)施驅(qū)趕；在夜晚本發(fā)明能夠間歇性的刺激鳥類使其無法安心入睡，逃離本發(fā)明周圍。可更換的光學(xué)鏡頭，有利于在不同的場(chǎng)合變換探測(cè)的距離和角度。當(dāng)運(yùn)用于農(nóng)田、果園或高壓輸電線路，鏡頭用短焦距(15mm)探測(cè)距離大于15米，探測(cè)角度大于70度；當(dāng)運(yùn)用于機(jī)場(chǎng)，鏡頭用長(zhǎng)焦距(50mm)探測(cè)距離大于200米，探測(cè)角度大于15度。


圖1為本發(fā)明一種光電目標(biāo)識(shí)別驅(qū)鳥器具體實(shí)施方式
的立體分解結(jié)構(gòu)示意圖2為本發(fā)明一種光電目標(biāo)識(shí)別驅(qū)鳥器具體實(shí)施方式
的主視結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為圖2中A處放大圖；圖4為本發(fā)明一種光電目標(biāo)識(shí)別驅(qū)鳥器具體實(shí)施方式
的主控電路板的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本發(fā)明一種光電目標(biāo)識(shí)別驅(qū)鳥器具體實(shí)施方式
的輔助電路板的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式以下通過具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。參照?qǐng)D1、圖2、圖3、圖4和圖5，本發(fā)明的一種光電目標(biāo)識(shí)別驅(qū)鳥器，主要包括機(jī)殼10、兩光學(xué)鏡頭21和22、兩光敏管面陣71和73、單片機(jī)80、兩超聲波換能器41和42、照明組件和供電組件。照明組件為兩大功率白光LED 51、52，大功率白光LED 51、52和兩超聲波換能器 41、42固定在機(jī)殼10前后兩端的上部。供電組件包括太陽能板61、太陽能板支架62、旋轉(zhuǎn)支架63、6v蓄電池64、接線盒 65和繼電器66，太陽能板61固定在太陽能板支架62上，太陽能板支架62通過旋轉(zhuǎn)支架63 固定在機(jī)殼10上，接線盒65置于太陽能板支架62下面，蓄電池64固定于機(jī)殼10的內(nèi)部中心。光學(xué)鏡頭21和22的結(jié)構(gòu)相同，以光學(xué)鏡頭22的結(jié)構(gòu)為例，光學(xué)鏡頭22由鏡筒 221、光闌222、面板223和透鏡2M組成。光學(xué)鏡頭21和22分別設(shè)置于機(jī)殼10前后兩端的下部。光學(xué)鏡頭21設(shè)置于光敏管面陣71前，光敏管面陣71藉由模擬開關(guān)72連接單片機(jī)80，單片機(jī)80連接超聲波換能器41和大功率白光LED 51，蓄電池64連接光敏管面陣71 和單片機(jī)80。光學(xué)鏡頭22設(shè)置于光敏管面陣73前，光敏管面陣73藉由模擬開關(guān)74連接單片機(jī) 80，單片機(jī)80連接超聲波換能器42和大功率白光LED 52，蓄電池64連接光敏管面陣73。光敏管面陣71、模擬開關(guān)72、單片機(jī)80和繼電器66均設(shè)于主控電路板31上，光敏管面陣73和模擬開關(guān)74均設(shè)于主控電路板32上。本發(fā)明在工作時(shí)，單片機(jī)80實(shí)時(shí)檢測(cè)蓄電池64的電量，蓄電池64的電量過低，單片機(jī)80自動(dòng)關(guān)機(jī)充電防止蓄電池64過放，直至蓄電池64電量正常才開機(jī)，蓄電池64電量過高，單片機(jī)80關(guān)閉太陽能板61對(duì)蓄電池64的充電，防止蓄電池64過充。參照?qǐng)D1至圖5，一種采用上述一種光電目標(biāo)識(shí)別驅(qū)鳥器的光電目標(biāo)識(shí)別驅(qū)烏方法，包括白天探測(cè)模式和夜晚定時(shí)模式，其中白天探測(cè)模式包括如下步驟成像步驟，利用光學(xué)鏡頭21、22將外部環(huán)境成像在光敏管面陣71、73上；電壓檢測(cè)步驟，光敏管面陣71、73的電壓隨著光敏管面陣71、73上的成像不同而變化，由單片機(jī)80檢測(cè)光敏管面陣71、73的電壓變化；判斷步驟，由單片機(jī)80根據(jù)其檢測(cè)到的光敏管面陣71、73的電壓變化判斷是否有鳥飛過；超聲波發(fā)出步驟，當(dāng)單片機(jī)80判斷出有鳥飛過時(shí)單片機(jī)80驅(qū)動(dòng)超聲波換能器41、42發(fā)出隨機(jī)頻率的超聲波驅(qū)鳥；其中夜晚定時(shí)模式包括如下步驟單片機(jī)80關(guān)閉探測(cè)功能并定時(shí)點(diǎn)亮兩大功率白光LED 51、52，由兩大功率白光LED 51、52發(fā)出的光刺激鳥類使其無法入睡，使鳥類飛離驅(qū)鳥器周圍。本發(fā)明采用可見光成像探測(cè)，通過變換光學(xué)鏡頭，可以任意調(diào)節(jié)探測(cè)距離(探測(cè)距離越遠(yuǎn)探測(cè)角度越小)。根據(jù)探測(cè)的結(jié)果發(fā)出超聲波，只要鳥類不在探測(cè)范圍內(nèi)活動(dòng)就不發(fā)出超聲波，降低鳥類的適應(yīng)性更能增加驚嚇的效果。相比于其他光電探測(cè)驅(qū)鳥器，本發(fā)明光電目標(biāo)識(shí)別驅(qū)鳥器采用光學(xué)透鏡成像，提高了探測(cè)的距離與精度；采用圖像識(shí)別技術(shù)來識(shí)別飛鳥因而減少了環(huán)境因素所造成的誤動(dòng)作。上述僅為本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施方式
，但本發(fā)明的設(shè)計(jì)構(gòu)思并不局限于此，凡利用此構(gòu)思對(duì)本發(fā)明進(jìn)行非實(shí)質(zhì)性的改動(dòng)，均應(yīng)屬于侵犯本發(fā)明保護(hù)范圍的行為。
權(quán)利要求
1.一種光電目標(biāo)識(shí)別驅(qū)鳥器，其特征在于包括機(jī)殼、光學(xué)鏡頭、光敏管面陣、單片機(jī)、 超聲波換能器、照明組件和供電組件，該光學(xué)鏡頭設(shè)置于該光敏管面陣前，該光敏管面陣連接該單片機(jī)，該單片機(jī)連接該超聲波換能器和該照明組件，該供電組件連接該光敏管面陣和該單片機(jī)。
2.如權(quán)利要求1所述的一種光電目標(biāo)識(shí)別驅(qū)鳥器，其特征在于所述光學(xué)鏡頭由鏡筒、 光闌、面板和透鏡組成。
3.如權(quán)利要求1或2所述的一種光電目標(biāo)識(shí)別驅(qū)鳥器，其特征在于所述光學(xué)鏡頭所成的像平面與所述光敏管面陣在同一平面。
4.如權(quán)利要求1所述的一種光電目標(biāo)識(shí)別驅(qū)鳥器，其特征在于所述光敏管面陣由兩兩串聯(lián)反接的貼片光敏管排列組成。
5.如權(quán)利要求4所述的一種光電目標(biāo)識(shí)別驅(qū)鳥器，其特征在于所述光敏管面陣由 1206或0805封裝的貼片光敏管組成。
6.如權(quán)利要求1或4或5所述的一種光電目標(biāo)識(shí)別驅(qū)鳥器，其特征在于所述光敏管面陣的長(zhǎng)和寬均為10-20mm。
7.如權(quán)利要求1所述的一種光電目標(biāo)識(shí)別驅(qū)鳥器，其特征在于所述照明組件為大功率 LED。
8.如權(quán)利要求1所述的一種光電目標(biāo)識(shí)別驅(qū)鳥器，其特征在于所述供電組件包括依次相連的太陽能板、繼電器和蓄電池，該繼電器和蓄電池并連接于所述單片機(jī)，該蓄電池還連接于所述光敏管面陣。
9.一種采用權(quán)利要求1所述的光電目標(biāo)識(shí)別驅(qū)鳥器的光電目標(biāo)識(shí)別驅(qū)鳥方法，其特征在于包括白天探測(cè)模式和夜晚定時(shí)模式，其中白天探測(cè)模式包括如下步驟成像步驟，利用光學(xué)鏡頭將外部環(huán)境成像在光敏管面陣上；電壓檢測(cè)步驟，光敏管面陣的電壓隨著光敏管面陣上的成像不同而變化，由單片機(jī)檢測(cè)光敏管面陣的電壓變化；判斷步驟，由單片機(jī)根據(jù)其檢測(cè)到的光敏管面陣的電壓變化判斷是否有鳥飛過；超聲波發(fā)出步驟，當(dāng)單片機(jī)判斷出有鳥飛過時(shí)單片機(jī)驅(qū)動(dòng)超聲波換能器發(fā)出隨機(jī)頻率的超聲波驅(qū)鳥；其中夜晚定時(shí)模式包括如下步驟單片機(jī)關(guān)閉探測(cè)功能并定時(shí)點(diǎn)亮照明組件，由照明組件發(fā)出的光刺激鳥類使其無法入睡，使鳥類飛離驅(qū)鳥器周圍。
全文摘要
一種光電目標(biāo)識(shí)別驅(qū)鳥器及驅(qū)鳥方法，包括機(jī)殼、光學(xué)鏡頭、光敏管面陣、單片機(jī)、超聲波換能器、照明組件和供電組件，該光學(xué)鏡頭設(shè)置于該光敏管面陣前，該光敏管面陣連接該單片機(jī)，該單片機(jī)連接該超聲波換能器和該照明組件，該供電組件連接該光敏管面陣和該單片機(jī)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果在白天本發(fā)明能夠探測(cè)進(jìn)入探測(cè)范圍的飛鳥，并有效的實(shí)施驅(qū)趕；在夜晚本發(fā)明能夠間歇性的刺激鳥類使其無法安心入睡，逃離本發(fā)明周圍?？筛鼡Q的光學(xué)鏡頭，有利于在不同的場(chǎng)合變換探測(cè)的距離和角度。
文檔編號(hào)A01M29/18GK102396447SQ20101028466
公開日2012年4月4日 申請(qǐng)日期2010年9月7日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月7日
發(fā)明者葉明樹, 吳菲力, 林文勝, 梁松端, 田治富 申請(qǐng)人:泉州市豐澤華盛電子通訊器材有限公司