[实用新型]基于嵌入式微处理器的人员计数系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种对过往人员数量进行实时计数统计的系统。属于电子检测与信号处理领域。

背景技术

目前，国内外对某个公共场所人员流动数量的统计，绝大多数情况仍采用传统的手工统计方式。也有人尝试将探测器放置在人员移动方向的侧边，利用菲涅尔透镜探测人体面部特征信号，从而识别人体移动方向；还有人把传感器排成矩阵，通过传感器响应顺序识别人体移动方向，但是这些方法采集人体信息都是杂乱的，即便经过处理后，人体信号也不会具有较强的规则性，所以识别的灵敏性和精度都不高，离实际应用还有很大的差距。

红外热释电传感器(BISS0001)是用来专门捕捉人体信号的探测器，当传感器吸收到红外信号时在其极化的强介电物质表面会感应出电荷，经电荷放大转变为电压信号，电压信号的波动即可用于人体信号的检测。但是目前市场所销售的红外热释电传感器的检测视角都在90°以上，探测区域很宽，所以采集人体的信号不是规则的单峰单谷，信号相互叠加产生不规则信号，这给后续信号处理增添了不确定性。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种基于嵌入式微处理器的人员计数系统，以克服传统的手工统计方式消耗了大量人力资源，费时费力、效果又不理想的缺点。它包括红外热释电传感器1、信号处理电路2、信号传输电路3、模/数转换器5、处理器6、存储器7和光学滤光窗8，红外热释电传感器1的信号输出端连接在信号处理电路2的输入端以实现放大、降噪和滤波的信号处理，信号处理电路2的输出端通过信号传输电路3连接在模/数转换器5的输入端，模/数转换器5的输出端连接处理器6的信号输入端，存储器7的数据存储端口连接在处理器6的一个数据端口上，只允许波长在7～14μm的红外信号通过的光学滤光窗8罩在红外热释电传感器1的光学探测敏感元件上。

本实用新型工作时，光学滤光窗8、红外热释电传感器1、信号处理电路2等信号采集装置放置在人体移动探测区域顶部，如门顶部横梁上，安装高度可以在2.0-3.0m内调整，探测区域的大小可以通过光学系统调整，有效区域直径设置为1-1.5m，最佳探测区域是1m²。本实用新型所依据的科学原理是：人体表面温度为36～37℃，在光谱中其辐射的波长为9～10μm。这一波长的红外线在自然界的移动物体中是很特殊的，因此利用这一特殊的温度辐射的漫散射现象，可以通过光学滤光窗8选择该波段红外线，从而通过红外热释电传感器1捕捉人体信号。人体从进入探测区域到走出探测区域的时间约为0.3-1.0秒。当人体以正常步速(1米/秒)通过探测区域时，产生的波形为单峰单谷的信号，因此可以用于计数和判别人的行走方向。本实用新型以人体所特有的辐射信号为检测目标，具有准确度高、功耗小和成本低的特点。本实用新型的有益效果是，由于整套系统最核心部分，即识别出人体及其移动方向的过程完全采用软件方法实现，所以具有高准确度、重复性好、功耗低、安装简便(不必进行结构破坏性安装)、使用寿命长、后续维护成本低等特点，并且价格低廉，可广泛应用于超市、商场、火车站、客车站、餐饮、医院、写字楼以及宾馆等具有人员流动的场所。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图，图2是光学滤光窗8罩在红外热释电传感器1上的示意图。

具体实施方式

具体实施方式一：下面结合图1和图2具体说明本实施方式。本实施方式包括红外热释电传感器1、信号处理电路2、信号传输电路3、模/数转换器5、处理器6、存储器7和光学滤光窗8，红外热释电传感器1的信号输出端连接在信号处理电路2的输入端以实现放大、降噪和滤波的信号处理，信号处理电路2的输出端通过信号传输电路3连接在模/数转换器5的输入端，模/数转换器5的输出端连接处理器6的信号输入端，存储器7的数据存储端口连接在处理器6的一个数据端口上，只允许波长在7～14μm的红外信号通过的光学滤光窗8罩在红外热释电传感器1的光学探测敏感元件上。当没有人经过探测区域时，传感器输出信号经过运算放大和滤波后，基本稳定在2.5V±0.3V之间，只有在干扰或有人员通过探测区域时会产生大于3V或小于2V的信号。分别设定上限阈值和下限阈值，只有当信号超过阈值时，处理器才进行采样运算。如果是干扰信号所造成的触发信号，可以通过软件方式过滤，这就最大限度的降低处理器的使用率，同时也能保证当人体通过探测区域时，处理器能迅速响应。