專利名稱：一種自動(dòng)瞄準(zhǔn)的多點(diǎn)激光驅(qū)鳥(niǎo)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于驅(qū)鳥(niǎo)裝置技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種自動(dòng)瞄準(zhǔn)的多點(diǎn)激光驅(qū)鳥(niǎo)裝置。
背景技術(shù)：
目前在航空、電力等領(lǐng)域，鳥(niǎo)類對(duì)航空領(lǐng)域飛機(jī)的飛行安全造成嚴(yán)重的安全隱患；而鳥(niǎo)類在高壓桿塔上筑巢，也會(huì)對(duì)電力系統(tǒng)的安全造成影響；同時(shí)，鳥(niǎo)類的排泄物會(huì)腐蝕金屬設(shè)備，造成設(shè)備使用壽命縮短、提前報(bào)廢以及各類使用故障。目前一般采用人工驅(qū)鳥(niǎo)，不僅浪費(fèi)人力財(cái)力，效果也不甚理想。而捕殺鳥(niǎo)類則會(huì)影響生態(tài)平衡，非長(zhǎng)久之計(jì)。還有利用各種聲音驅(qū)鳥(niǎo)的裝置，雖然初期會(huì)起到一些作用，但由于鳥(niǎo)類的適應(yīng)能力極強(qiáng)，其效果會(huì)逐漸下降。利用仿生擬態(tài)之類的裝置驅(qū)鳥(niǎo)，同樣由于鳥(niǎo)類的適應(yīng)能力而難以起到應(yīng)有的作用。還有利用閃光之類的方法驅(qū)鳥(niǎo)，由于白天自然光很強(qiáng)，閃光的作用范圍極有限，僅在自然光較弱的條件下能夠體現(xiàn)效果，且也會(huì)逐漸被鳥(niǎo)類所適應(yīng)。目前的激光驅(qū)鳥(niǎo)裝置，如專利號(hào)CN200820068090. 8的專利，是一種靠人工瞄準(zhǔn)的激光驅(qū)鳥(niǎo)裝置，由于人工瞄準(zhǔn)的精度差，且浪費(fèi)人力資源，所以其效果受到影響。而專利號(hào)為CN200520029033. 5的專利激光驅(qū)鳥(niǎo)燈，則是在水平360度和垂直90度的范圍內(nèi)進(jìn)行掃描(半球形覆蓋整個(gè)天空)，其激光功率分散嚴(yán)重，驅(qū)鳥(niǎo)效果也會(huì)受到影響，如果想達(dá)到理想效果，則需使用大功率的激光器，其散熱等條件相當(dāng)苛刻，會(huì)造成成本上升；且大范圍的無(wú)差別掃描照射，可能會(huì)對(duì)周圍的行人、車輛甚至飛機(jī)等設(shè)備造成影響，造成嚴(yán)重后果。專利號(hào)為CN201110330328. 6的專利激光驅(qū)鳥(niǎo)器采用一束功率為500mW，直徑152mm的綠色激光向下貼著地面掃描，能夠驅(qū)趕落在地上的鳥(niǎo)類，也在一定程度上避免了掃描激光對(duì)過(guò)往行人、車輛和飛機(jī)的干擾。 但是對(duì)飛行中的鳥(niǎo)類無(wú)能為力，且有可能對(duì)小孩和寵物造成影響。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是，提供一種自動(dòng)瞄準(zhǔn)的多點(diǎn)激光驅(qū)鳥(niǎo)裝置，主要解決短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)對(duì)多只鳥(niǎo)的自動(dòng)偵測(cè)、跟蹤和瞄準(zhǔn)，并利用低功率激光分時(shí)對(duì)多只鳥(niǎo)照射，達(dá)到驅(qū)鳥(niǎo)的目的。為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采取的技術(shù)方案是提供一種自動(dòng)瞄準(zhǔn)的多點(diǎn)激光驅(qū)鳥(niǎo)裝置，其特征在于包括水平轉(zhuǎn)臺(tái)、垂直轉(zhuǎn)臺(tái)；所述垂直轉(zhuǎn)臺(tái)設(shè)置在水平轉(zhuǎn)臺(tái)上，且水平轉(zhuǎn)臺(tái)與垂直轉(zhuǎn)臺(tái)活動(dòng)連接；所述垂直轉(zhuǎn)臺(tái)內(nèi)設(shè)置有攝像頭和至少一個(gè)激光發(fā)射單元。所述激光發(fā)射單元包括至少一個(gè)激光器、旋轉(zhuǎn)反射器a和旋轉(zhuǎn)反射器b ;所述旋轉(zhuǎn)反射器a設(shè)置在激光器的前方。所述旋轉(zhuǎn)反射器a和旋轉(zhuǎn)反射器b的轉(zhuǎn)軸互相垂直。所述水平轉(zhuǎn)臺(tái)、垂直轉(zhuǎn)臺(tái)、攝像頭、激光器、旋轉(zhuǎn)反射器a、旋轉(zhuǎn)反射器b均通過(guò)數(shù)據(jù)線與控制器連接。所述控制器通過(guò)以太網(wǎng)與后臺(tái)設(shè)備的服務(wù)器連接。所述控制器為PC機(jī)或能夠?qū)崿F(xiàn)圖像處理功能的嵌入式處理器。所述旋轉(zhuǎn)反射器a和旋轉(zhuǎn)反射器b均為掃描振鏡。本實(shí)用新型提供的自動(dòng)瞄準(zhǔn)的多點(diǎn)激光驅(qū)鳥(niǎo)裝置具有以下有益效果1、該自動(dòng)瞄準(zhǔn)的多點(diǎn)激光驅(qū)鳥(niǎo)裝置首先利用攝像頭尋找目標(biāo)和定位目標(biāo)，激光發(fā)射單元再發(fā)射激光達(dá)到驅(qū)鳥(niǎo)的目的，這樣不僅避免了激光的隨意照射，從而避免激光器對(duì)人和過(guò)往車輛的干擾，可以采用低功率的激光器，而且僅當(dāng)發(fā)現(xiàn)目標(biāo)后開(kāi)啟激光器、旋轉(zhuǎn)反射器a和旋轉(zhuǎn)反射器b，降低了功耗，同時(shí)也降低成本；2、該自動(dòng)瞄準(zhǔn)的多點(diǎn)激光驅(qū)鳥(niǎo)裝置能夠在短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)驅(qū)趕攝像頭拍攝范圍內(nèi)的多個(gè)目標(biāo)；3、該自動(dòng)瞄準(zhǔn)驅(qū)鳥(niǎo)裝置由于采用低功率的激光器，僅對(duì)鳥(niǎo)類暫時(shí)性致盲，不會(huì)對(duì)鳥(niǎo)類造成嚴(yán)重傷害，也避免了由于鳥(niǎo)類對(duì)驅(qū)鳥(niǎo)裝置的適應(yīng)而導(dǎo)致的驅(qū)鳥(niǎo)效果下降；
4、該自動(dòng)瞄準(zhǔn)的多點(diǎn)激光驅(qū)鳥(niǎo)裝置可以通過(guò)以太網(wǎng)更新控制器數(shù)據(jù)庫(kù)中的鳥(niǎo)類特征圖像、掃描路徑程序等以適應(yīng)不同應(yīng)用場(chǎng)合的需求；5、該自動(dòng)瞄準(zhǔn)的多點(diǎn)激光驅(qū)鳥(niǎo)裝置能夠自動(dòng)完成驅(qū)鳥(niǎo)作業(yè)，節(jié)省了人力和財(cái)力。

圖1為自動(dòng)瞄準(zhǔn)的多點(diǎn)激光驅(qū)鳥(niǎo)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為激光發(fā)射單元的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為有一個(gè)激光器時(shí)的自動(dòng)瞄準(zhǔn)的多點(diǎn)激光驅(qū)鳥(niǎo)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為自動(dòng)瞄準(zhǔn)的多點(diǎn)激光驅(qū)鳥(niǎo)裝置發(fā)射的激光掃描覆蓋示意圖；圖5為自動(dòng)瞄準(zhǔn)的多點(diǎn)激光驅(qū)鳥(niǎo)裝置的控制方法流程圖；圖6為驅(qū)鳥(niǎo)程序流程圖；圖7為根據(jù)鳥(niǎo)類在攝像頭中的位置實(shí)現(xiàn)鎖定目標(biāo)、跟蹤目標(biāo)或者鎖定幾何中心點(diǎn)、跟蹤幾何中心點(diǎn)任務(wù)過(guò)程流程圖；圖8為發(fā)現(xiàn)單只鳥(niǎo)，自動(dòng)瞄準(zhǔn)的多點(diǎn)激光驅(qū)鳥(niǎo)裝置尋找到目標(biāo)時(shí)示意圖；圖9為發(fā)現(xiàn)單只鳥(niǎo)，自動(dòng)瞄準(zhǔn)的多點(diǎn)激光驅(qū)鳥(niǎo)裝置鎖定目標(biāo)時(shí)示意圖；圖10為同時(shí)發(fā)現(xiàn)三只鳥(niǎo)，自動(dòng)瞄準(zhǔn)的多點(diǎn)激光驅(qū)鳥(niǎo)裝置尋找到三只鳥(niǎo)幾何中心點(diǎn)時(shí)示意圖；圖11為同時(shí)發(fā)現(xiàn)三只鳥(niǎo)，自動(dòng)瞄準(zhǔn)的多點(diǎn)激光驅(qū)鳥(niǎo)裝置鎖定三只鳥(niǎo)幾何中心點(diǎn)時(shí)示意圖；圖12為發(fā)現(xiàn)單只鳥(niǎo)，激光發(fā)射單元照射驅(qū)趕鳥(niǎo)類過(guò)程的示意圖；圖13為發(fā)現(xiàn)三只鳥(niǎo)，激光發(fā)射單元照射驅(qū)趕三只鳥(niǎo)過(guò)程的示意圖。其中，1、水平轉(zhuǎn)臺(tái)；2、垂直轉(zhuǎn)臺(tái)；3、攝像頭；4、激光發(fā)射單元；41、激光器；42、旋轉(zhuǎn)反射器a ;43、旋轉(zhuǎn)反射器b。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)的描述，但它不是對(duì)本實(shí)用新型的進(jìn)一步限制。如圖1所示，該自動(dòng)瞄準(zhǔn)的多點(diǎn)激光驅(qū)鳥(niǎo)裝置包括水平轉(zhuǎn)臺(tái)1、垂直轉(zhuǎn)臺(tái)2 ;垂直轉(zhuǎn)臺(tái)2設(shè)置在水平轉(zhuǎn)臺(tái)I上，且水平轉(zhuǎn)臺(tái)I與垂直轉(zhuǎn)臺(tái)2活動(dòng)連接；垂直轉(zhuǎn)臺(tái)2內(nèi)設(shè)置有攝像頭3和至少一個(gè)激光發(fā)射單元4。如圖2所示，激光發(fā)射單元4包括至少一個(gè)激光器41、旋轉(zhuǎn)反射器a42和旋轉(zhuǎn)反射器b43。旋轉(zhuǎn)反射器a42設(shè)置在激光器41的前方。旋轉(zhuǎn)反射器a42和旋轉(zhuǎn)反射器b43的轉(zhuǎn)軸互相垂直。旋轉(zhuǎn)反射器a42和旋轉(zhuǎn)反射器b43均為掃描振鏡。如圖3所示，當(dāng)激光發(fā)射單元包括一個(gè)激光器41時(shí)，自動(dòng)瞄準(zhǔn)的多點(diǎn)激光驅(qū)鳥(niǎo)裝置包括水平轉(zhuǎn)臺(tái)1、垂直轉(zhuǎn)臺(tái)2 ;垂直轉(zhuǎn)臺(tái)2設(shè)置在水平轉(zhuǎn)臺(tái)I上，且水平轉(zhuǎn)臺(tái)I與垂直轉(zhuǎn)臺(tái)2活動(dòng)連接；垂直轉(zhuǎn)臺(tái)2內(nèi)設(shè)置有攝像頭3和一個(gè)激光發(fā)射單元4。激光發(fā)射單元4包括一個(gè)激光器41、旋轉(zhuǎn)反射器a42和旋轉(zhuǎn)反射器b43。旋轉(zhuǎn)反射器a42設(shè)置在激光器41的前方。旋轉(zhuǎn)反射器a42和旋轉(zhuǎn)反射器b43的轉(zhuǎn)軸互相垂直。另外，水平轉(zhuǎn)臺(tái)1、垂直轉(zhuǎn)臺(tái)2、攝像頭3、激光器41、旋轉(zhuǎn)反射器a42、旋轉(zhuǎn)反射器b43均通過(guò)數(shù)據(jù)線與控制器連接?？刂破魍ㄟ^(guò)以太網(wǎng)與后臺(tái)設(shè)備的服務(wù)器連接，協(xié)調(diào)工作；控制器也可以不接入以太網(wǎng)，獨(dú)立工作。控制器為PC機(jī)或能夠?qū)崿F(xiàn)圖像處理功能的嵌入式處理器。能夠?qū)崿F(xiàn)圖像處理功能的嵌入式處理器可以為ARM (Advanced RISC Machines)、DSP (Digital Signal Processing) >FPGA (Field-Programmable Gate Array)的控制器。月艮務(wù)器的作用是監(jiān)控自動(dòng)瞄準(zhǔn)激光驅(qū)鳥(niǎo)裝置的工作狀態(tài)，控制多臺(tái)驅(qū)鳥(niǎo)裝置協(xié)同工作，或者進(jìn)行人工干預(yù)等作用。由于采用的水平轉(zhuǎn)臺(tái)I可以實(shí)現(xiàn)水平面內(nèi)360°旋轉(zhuǎn)，垂直轉(zhuǎn)臺(tái)2可以實(shí)現(xiàn)90°旋轉(zhuǎn)，因此自動(dòng)瞄準(zhǔn)激光驅(qū)鳥(niǎo)裝置可以帶動(dòng)攝像頭3和激光發(fā)射單元4實(shí)現(xiàn)半球形的全方位瞄準(zhǔn)。 旋轉(zhuǎn)反射器a5和旋轉(zhuǎn)反射器b6將激光器發(fā)射的激光束進(jìn)行反射，由于旋轉(zhuǎn)反射器a5和旋轉(zhuǎn)反射器b6不斷往復(fù)擺動(dòng)，反射的激光束就在一個(gè)區(qū)域內(nèi)掃描，該掃描區(qū)域集中在攝像頭3鎖定的鳥(niǎo)類活動(dòng)區(qū)域內(nèi)，有效提高驅(qū)鳥(niǎo)效率，避免因激光束過(guò)于集中，而對(duì)鳥(niǎo)無(wú)法精確瞄準(zhǔn)，進(jìn)而達(dá)不到驅(qū)鳥(niǎo)效果的問(wèn)題，提高了激光束的利用率。如圖4所示，該掃描區(qū)域在水平面內(nèi)投影角度為O 60°，該掃描區(qū)域在豎直面內(nèi)投影角度為O 60°。如圖5所示，該自動(dòng)瞄準(zhǔn)的多點(diǎn)激光驅(qū)鳥(niǎo)裝置的控制方法包括以下步驟a、開(kāi)始，打開(kāi)水平轉(zhuǎn)臺(tái)電源、垂直轉(zhuǎn)臺(tái)電源、攝像頭電源、激光器電源、旋轉(zhuǎn)反射器a電源、旋轉(zhuǎn)反射器b電源和控制器；b、程序初始化，對(duì)水平轉(zhuǎn)臺(tái)1、垂直轉(zhuǎn)臺(tái)2、控制器進(jìn)行程序初始化；控制水平轉(zhuǎn)臺(tái)I和垂直轉(zhuǎn)臺(tái)2復(fù)位；使攝像頭3和激光器4處于關(guān)閉狀態(tài)；C、啟動(dòng)攝像頭3，攝像頭3進(jìn)入攝像t旲式；d、按照設(shè)置路徑掃描，控制器啟動(dòng)掃描程序，同時(shí)啟動(dòng)水平轉(zhuǎn)臺(tái)I和垂直轉(zhuǎn)臺(tái)2 ；水平轉(zhuǎn)臺(tái)I和垂直轉(zhuǎn)臺(tái)2帶動(dòng)攝像頭3和激光發(fā)射單元4按照掃描路徑程序設(shè)定的路徑進(jìn)行掃描，攝像頭3將采集的圖像數(shù)據(jù)傳送至控制器；e、圖像背景差分，控制器對(duì)接收到的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行背景差分處理；f、是否有活動(dòng)物體，根據(jù)步驟e中背景差分處理結(jié)果，判斷是否存在移動(dòng)的物體，如果存在移動(dòng)的物體，則提取運(yùn)動(dòng)物體的圖像數(shù)據(jù)，并進(jìn)入步驟g ;如果不存在移動(dòng)的物體，則返回步驟d，繼續(xù)掃描；g、圖形特征匹配，控制器將步驟f提取的運(yùn)動(dòng)物體圖像數(shù)據(jù)結(jié)合控制器數(shù)據(jù)庫(kù)中的鳥(niǎo)類特征圖像進(jìn)行圖形特征匹配；h、活動(dòng)物體是否為鳥(niǎo)類，根據(jù)步驟g圖形特征匹配的結(jié)果，如果是鳥(niǎo)類，則進(jìn)入步驟i ;如果不是鳥(niǎo)類，則返回步驟d，繼續(xù)掃描；1、執(zhí)行驅(qū)鳥(niǎo)程序，驅(qū)鳥(niǎo)程序執(zhí)行完成后返回步驟d，繼續(xù)掃描。如圖6所示,上述步驟i包括以下分步驟il、開(kāi)始，根據(jù)步驟h的判斷結(jié)果結(jié)合步驟g圖形特征匹配的結(jié)果判斷采集圖像中鳥(niǎo)類的數(shù)量是否大于一只，若不是，進(jìn)入步驟i21 ;若是，進(jìn)入步驟i31 ；i21、鎖定目標(biāo)，根據(jù)步驟d控制器接收到的圖像數(shù)據(jù)，確定鳥(niǎo)類圖像在采集圖像中的位置(如圖8所示)；并且控制器驅(qū)動(dòng)水平轉(zhuǎn)臺(tái)I和垂直轉(zhuǎn)臺(tái)2轉(zhuǎn)動(dòng)，水平轉(zhuǎn)臺(tái)I和垂直轉(zhuǎn)臺(tái)2帶動(dòng)攝像頭3和激光反射單元移動(dòng)至鳥(niǎo)類圖像位于采集圖像的中心位置，鎖定目標(biāo)(如圖9所示)；i22、開(kāi)啟旋轉(zhuǎn)反射器，控制器啟動(dòng)旋轉(zhuǎn)反射器a42和旋轉(zhuǎn)反射器b43復(fù)位；i23、開(kāi)啟激光器41,控制器啟動(dòng)激光器41 ；i24、跟蹤目標(biāo)，控制器啟動(dòng)跟蹤目標(biāo)程序，根據(jù)鳥(niǎo)類圖像在采集圖像中的位置，控制水平轉(zhuǎn)臺(tái)I和垂直轉(zhuǎn)臺(tái)2帶動(dòng)攝像頭3轉(zhuǎn)動(dòng)，保持鳥(niǎo)類圖像位于采集圖像的中心位置(如圖9所示)；
i25、計(jì)算目標(biāo)范圍，計(jì)算鳥(niǎo)類所占空間，也就是統(tǒng)計(jì)鳥(niǎo)類圖像所占面積的像素點(diǎn)個(gè)數(shù)；i26、計(jì)算旋轉(zhuǎn)反射器驅(qū)動(dòng)參數(shù)，根據(jù)步驟i25計(jì)算出的鳥(niǎo)類所占空間得出旋轉(zhuǎn)反射器a42和旋轉(zhuǎn)反射器b43的驅(qū)動(dòng)參數(shù)；根據(jù)鳥(niǎo)類所占的空間，可以得到激光在兩個(gè)垂直方向上掃描的角度；這兩個(gè)在垂直方向上掃描的角度的一半，即為旋轉(zhuǎn)反射器a42和旋轉(zhuǎn)反射器b43偏轉(zhuǎn)的角度；i27、根據(jù)驅(qū)動(dòng)參數(shù)驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)反射器，控制器驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)反射器a42和旋轉(zhuǎn)反射器b43，激光器41發(fā)射的激光經(jīng)旋轉(zhuǎn)反射器a42和旋轉(zhuǎn)反射器b43反射后照射鳥(niǎo)類(如圖12所示)；i28、目標(biāo)是否離開(kāi)，攝像頭3將采集的圖像數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳送至控制器，控制器對(duì)攝像頭3采集的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行背景差分處理和進(jìn)行圖形特征匹配，并根據(jù)背景差分處理結(jié)果和圖形特征匹配結(jié)果判斷鳥(niǎo)類是否離開(kāi)探測(cè)區(qū)域，如果鳥(niǎo)類已經(jīng)離開(kāi)探測(cè)區(qū)域，控制器關(guān)閉激光器41、旋轉(zhuǎn)反射器a42和旋轉(zhuǎn)反射器b43，驅(qū)鳥(niǎo)程序結(jié)束；如果鳥(niǎo)類沒(méi)有離開(kāi)探測(cè)區(qū)域，則返回步驟i24，繼續(xù)跟蹤掃描；i31、計(jì)算幾何中心點(diǎn)，計(jì)算采集圖像中所有鳥(niǎo)類圖像的幾何中心；i32、鎖定幾何中心點(diǎn)，根據(jù)步驟i31得出的所有鳥(niǎo)類圖像的幾何中心在采集圖像中的位置(如圖10所示)，驅(qū)動(dòng)水平轉(zhuǎn)臺(tái)I和垂直轉(zhuǎn)臺(tái)2轉(zhuǎn)動(dòng)，水平轉(zhuǎn)臺(tái)I和垂直轉(zhuǎn)臺(tái)2帶動(dòng)攝像頭3和激光發(fā)射單元4移動(dòng)至所有鳥(niǎo)類圖像的幾何中心位于采集圖像的中心位置(如圖11所示)，鎖定幾何中心；i33、開(kāi)啟旋轉(zhuǎn)反射器，控制器啟動(dòng)旋轉(zhuǎn)反射器a42和旋轉(zhuǎn)反射器b43復(fù)位；i34、計(jì)算幾何中心點(diǎn)，計(jì)算采集圖像中所有鳥(niǎo)類圖像的幾何中心；由于鳥(niǎo)類是運(yùn)動(dòng)的，所以所有鳥(niǎo)類圖像的幾何中心也是實(shí)時(shí)變化的，所以要實(shí)時(shí)計(jì)算圖像中所有鳥(niǎo)類圖像的幾何中心；i35、跟蹤幾何中心點(diǎn)，控制器啟動(dòng)跟蹤目標(biāo)程序，根據(jù)鳥(niǎo)類圖像的幾何中心在采集圖像中的位置(如圖10所示)，控制水平轉(zhuǎn)臺(tái)I和垂直轉(zhuǎn)臺(tái)2帶動(dòng)攝像頭3轉(zhuǎn)動(dòng)，保持鳥(niǎo)類圖像的幾何中心位于采集圖像的中心位置(如圖11所示)；i36、計(jì)算目標(biāo)范圍，計(jì)算圖像中每只鳥(niǎo)圖像在采集圖像的位置，也就是計(jì)算每只鳥(niǎo)圖像與采集圖像的中心位置之間的像素點(diǎn)個(gè)數(shù)；計(jì)算每只鳥(niǎo)所占空間，也就是統(tǒng)計(jì)每只鳥(niǎo)圖像所占面積的像素點(diǎn)個(gè)數(shù)；i37、計(jì)算旋轉(zhuǎn)反射器驅(qū)動(dòng)參數(shù)，根據(jù)步驟i36計(jì)算出的每只鳥(niǎo)圖像在采集圖像的位置和所占空間得出旋轉(zhuǎn)反射器a42和旋轉(zhuǎn)反射器b43的驅(qū)動(dòng)參數(shù)；根據(jù)每只鳥(niǎo)圖像在采集圖像的位置，得出鳥(niǎo)與鳥(niǎo)之間所圍成圖像的面積大小(也即所圍成圖像的像素點(diǎn)個(gè)數(shù))，進(jìn)而得出由一只鳥(niǎo)移至另一只鳥(niǎo)時(shí)，旋轉(zhuǎn)反射器a42和旋轉(zhuǎn)反射器b43偏轉(zhuǎn)的角度；根據(jù)每只鳥(niǎo)所占空間，可以得到激光在兩個(gè)垂直方向上掃描的角度，這兩個(gè)在垂直方向上掃描的角度的一半，即為開(kāi)啟激光器41照射鳥(niǎo)類時(shí)，旋轉(zhuǎn)反射器a42和旋轉(zhuǎn)反射器b43偏轉(zhuǎn)的角度；i38、根據(jù)驅(qū)動(dòng)參數(shù)驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)反射器，控制器驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)反射器a42和旋轉(zhuǎn)反射器b43，開(kāi)啟激光器41，用激光掃描照射所有鳥(niǎo)類；當(dāng)驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)反射器a42和旋轉(zhuǎn)反射器b43從一只鳥(niǎo)所占空間移向另一只鳥(niǎo)所占空間時(shí)，關(guān)閉激光器41(如圖13所示)；i39、目標(biāo)是否全部離開(kāi)，攝像頭3將采集的圖像數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳送至控制器，控制器對(duì)攝像頭3采集的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行背景差分處理和進(jìn)行圖形特征匹配，并根據(jù)背景差分處理結(jié)果和圖形特征匹配結(jié)果判斷是否所有鳥(niǎo)離開(kāi)探測(cè)區(qū)域，如果所有鳥(niǎo)已經(jīng)離開(kāi)探測(cè)區(qū)域，控制器關(guān)閉激光器41、旋轉(zhuǎn)反射器a42和旋轉(zhuǎn)反射器b43，驅(qū)鳥(niǎo)程序結(jié)束；如果還有鳥(niǎo)沒(méi)有離開(kāi)探測(cè)區(qū)域，則返回步驟i34，繼續(xù)跟蹤掃描。如圖7所示，上述步驟i21、i24、i32和i35中實(shí)現(xiàn)鎖定目標(biāo)、跟蹤目標(biāo)、鎖定幾何中心點(diǎn)或跟蹤幾何中心點(diǎn)任務(wù)的過(guò)程包括以下分步驟①、開(kāi)始，根據(jù)步驟il確定的鳥(niǎo)類圖像在采集圖像中的位置或者i32中確定的所有鳥(niǎo)類圖像的幾何中心位于采集圖像中的位置，以采集圖像中心位置為原點(diǎn)，建立直角坐標(biāo)系，進(jìn)而確定鳥(niǎo)類圖像或者所有鳥(niǎo)類圖像的幾何中心在直角坐標(biāo)系中的坐標(biāo)；②、計(jì)算垂直偏離誤差，根據(jù)步驟①確定的鳥(niǎo)類圖像或者所有鳥(niǎo)類圖像的幾何中心在直角坐標(biāo)系中的坐標(biāo)，計(jì)算鳥(niǎo)類圖像或者所有鳥(niǎo)類圖像的幾何中心距采集圖像中心位置的垂直距離(也即鳥(niǎo)類圖像或者所有鳥(niǎo)類圖像的幾何中心距采集圖像的中心位置垂直方向的像素點(diǎn)個(gè)數(shù))(如圖8和圖10所示)；③、計(jì)算水平偏離誤差，根據(jù)步驟①確定的鳥(niǎo)類圖像或者所有鳥(niǎo)類圖像的幾何中心在直角坐標(biāo)系中的坐標(biāo)，計(jì)算鳥(niǎo)類圖像距采集圖像中心位置的水平距離(也即鳥(niǎo)類圖像或者所有鳥(niǎo)類圖像的幾何中心距采集圖像的中心位置水平方向的像素點(diǎn)個(gè)數(shù))(如圖8和圖10所示)；④、通過(guò)PID (比例 微分積分)計(jì)算垂直控制量，根據(jù)步驟②計(jì)算的鳥(niǎo)類圖像或者所有鳥(niǎo)類圖像的幾何中心距采集圖像中心位置的垂直距離，通過(guò)PID計(jì)算出控制器應(yīng)對(duì)垂直轉(zhuǎn)臺(tái)2輸出的垂直控制量；[0074]⑤、通過(guò)PID計(jì)算水平控制量，根據(jù)步驟③計(jì)算的鳥(niǎo)類圖像或者所有鳥(niǎo)類圖像的幾何中心距采集圖像中心位置的水平距離，通過(guò)PID計(jì)算出控制器應(yīng)對(duì)水平轉(zhuǎn)臺(tái)I輸出的水平控制量；⑥、垂直控制量輸出，控制器根據(jù)步驟④得到的垂直控制量驅(qū)動(dòng)垂直轉(zhuǎn)臺(tái)2 ；⑦、水平控制量輸出，控制器根據(jù)步驟⑤得到的水平控制量驅(qū)動(dòng)水平轉(zhuǎn)臺(tái)I ;⑧、結(jié)束，垂直轉(zhuǎn)臺(tái)2和水平轉(zhuǎn)臺(tái)I根據(jù)控制器的指示旋轉(zhuǎn)至鳥(niǎo)類位于攝像頭3幾何中心位置，完成鎖定目標(biāo)、跟蹤目標(biāo)、鎖定幾何中心點(diǎn)或跟蹤幾何中心點(diǎn)的任務(wù)(如圖9和圖11所示)。`
權(quán)利要求1.一種自動(dòng)瞄準(zhǔn)的多點(diǎn)激光驅(qū)鳥(niǎo)裝置，其特征在于包括水平轉(zhuǎn)臺(tái)(I)、垂直轉(zhuǎn)臺(tái)(2);所述垂直轉(zhuǎn)臺(tái)(2)設(shè)置在水平轉(zhuǎn)臺(tái)(I)上，且水平轉(zhuǎn)臺(tái)(I)與垂直轉(zhuǎn)臺(tái)(2)活動(dòng)連接；所述垂直轉(zhuǎn)臺(tái)(2)內(nèi)設(shè)置有攝像頭(3)和至少一個(gè)激光發(fā)射單元(4)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)瞄準(zhǔn)的多點(diǎn)激光驅(qū)鳥(niǎo)裝置，其特征在于所述激光發(fā)射單元(4)包括至少一個(gè)激光器(41)、旋轉(zhuǎn)反射器a(42)和旋轉(zhuǎn)反射器b(43);所述旋轉(zhuǎn)反射器a(42)設(shè)置在激光器(41)的前方。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的自動(dòng)瞄準(zhǔn)的多點(diǎn)激光驅(qū)鳥(niǎo)裝置，其特征在于所述旋轉(zhuǎn)反射器a (42)和旋轉(zhuǎn)反射器b (43)的轉(zhuǎn)軸互相垂直。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的自動(dòng)瞄準(zhǔn)的多點(diǎn)激光驅(qū)鳥(niǎo)裝置，其特征在于所述水平轉(zhuǎn)臺(tái)(I)、垂直轉(zhuǎn)臺(tái)(2)、攝像頭(3)、激光器(41)、旋轉(zhuǎn)反射器a (42)、旋轉(zhuǎn)反射器b (43)均通過(guò)數(shù)據(jù)線與控制器連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的自動(dòng)瞄準(zhǔn)的多點(diǎn)激光驅(qū)鳥(niǎo)裝置，其特征在于所述控制器通過(guò)以太網(wǎng)與后臺(tái)設(shè)備的服務(wù)器連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的自動(dòng)瞄準(zhǔn)的多點(diǎn)激光驅(qū)鳥(niǎo)裝置，其特征在于所述控制器為PC機(jī)或能夠?qū)崿F(xiàn)圖像處理功能的嵌入式處理器。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的自動(dòng)瞄準(zhǔn)的多點(diǎn)激光驅(qū)鳥(niǎo)裝置，其特征在于所述旋轉(zhuǎn)反射器a (42)和旋轉(zhuǎn)反射器b (43)均為掃描振鏡。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種自動(dòng)瞄準(zhǔn)的多點(diǎn)激光驅(qū)鳥(niǎo)裝置，包括水平轉(zhuǎn)臺(tái)、垂直轉(zhuǎn)臺(tái)；垂直轉(zhuǎn)臺(tái)設(shè)置在水平轉(zhuǎn)臺(tái)上，且水平轉(zhuǎn)臺(tái)與垂直轉(zhuǎn)臺(tái)活動(dòng)連接；垂直轉(zhuǎn)臺(tái)內(nèi)設(shè)置有攝像頭和至少一個(gè)激光發(fā)射單元。本實(shí)用新型提供的驅(qū)鳥(niǎo)裝置能夠在短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)驅(qū)趕攝像頭拍攝范圍內(nèi)的多個(gè)目標(biāo)，不僅避免激光器的干擾，而且對(duì)鳥(niǎo)類定位精準(zhǔn)，采用低功率的激光器進(jìn)行驅(qū)趕，降低成本；不會(huì)對(duì)鳥(niǎo)類造成嚴(yán)重傷害，也避免了由于鳥(niǎo)類對(duì)驅(qū)鳥(niǎo)裝置的適應(yīng)而導(dǎo)致的驅(qū)鳥(niǎo)效果下降；還可以根據(jù)不同應(yīng)用場(chǎng)合更新控制器數(shù)據(jù)庫(kù)和應(yīng)用程序。
文檔編號(hào)A01M29/10GK202890328SQ2012204640
公開(kāi)日2013年4月24日 申請(qǐng)日期2012年9月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月13日
發(fā)明者韓賓, 何橋, 尹興興 申請(qǐng)人:西南科技大學(xué)