[发明专利]一种基于视听嗅触的活体探测系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种根据一般生命活体具有形状、发声、气味、体肤触感等特点，由视听嗅触多种传感器模块与双DSP控制器组成的一种基于视听嗅触的活体探测系统。

背景技术

活体，被定义为有生命的动植物体。活体探测是指发现活体目标并确认其是否为活体的过程，该过程涉及目标多种特征信息的收集和判定。

基于人工智能的活体探测技术可以应用于危险或复杂环境下的活体目标搜索，在灾难搜救和复杂场景搜索过程中具有重要的应用价值。活体探测技术涉猎较广，主要涉及各类信息的采集技术，不同类型信息的模式识别技术以及针对适应不同环境的机构设计技术。

针对以上活体探测技术的需求，本发明提出一种结构灵活、控制方便、模块化的基于多信息融合的活体探测系统，可以实现活体目标的快速准确探测。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于视听嗅触的活体探测系统，该探测系统以两个DSP为控制处理核心，实现多个传感探测模块(视觉、听觉、触觉、嗅觉)的信息采集、融合、处理，以通过目标外观、声音、气味、柔软度来辨识目标的方位、属性、类别。系统以两个DSP为控制处理核心，控制实现四个传感探测模块(听觉、视觉、嗅觉、触觉)的信息采集，以及一个触觉运动执行机构，从而通过对目标的声音、外观、气味、触感信息的融合处理来辨识目标的方位并判断是否为活体。

本发明的一种基于视听嗅触的活体探测系统，该活体探测系统包括有视觉模块(1)、听觉模块(2)、嗅觉模块(3)、触觉模块(4)、运动载体(5)、电机驱动模块(6)和目标信息融合模块(7)；

视觉模块(1)用于采集探测环境下的图像信息D1{DL1，DR1}，DL1表示左CMOS摄像头(11)采集的图像信息，DR1表示右CMOS摄像头(12)采集的图像信息；

听觉模块(2)用于采集探测环境下的声音信息D2{FDL2，FDR2}，FDL2表示第一声音传感器(2A)采集的声音信号DL2经高精密低噪声放大电路(2C)进行放大，放大后的声音信号通过巴特沃兹滤波电路(2D)滤波输出的左向滤波声音信号，FDR2表示第二声音传感器(2B)采集的声音信号DR2经高精密低噪声放大电路(2C)进行放大，放大后的声音信号通过巴特沃兹滤波电路(2D)滤波输出的右向滤波声音信号；

嗅觉模块(3)用于采集探测环境下空气中的CO₂浓度信息D3；

触觉模块(4)用于采集探测环境下的柔软物体信息，该柔软物体信息将转换成电压信号D4输出；

运动载体(5)用于承载视觉模块(1)、听觉模块(2)、嗅觉模块(3)和触觉模块(4)；

电机驱动模块(6)用于驱动视觉模块(1)、听觉模块(2)、嗅觉模块(3)和触觉模块(4)运动；

目标信息融合模块(7)一方面下发电机控制信号来指导被电机驱动模块(6)驱动的视觉模块(1)、触觉模块(4)、运动载体(5)实现运动；另一方面对接收到的图像信息D1{DL1，DR1}、声音信息D2{FDL2，FDR2}、压力信息D4和CO₂浓度信息D3进行处理，得到搜索活体目标。

本发明基于视听嗅触的活体探测系统的优点在于：

①双目实时采集视觉信息，可双目分别搜寻不同方向目标，并构建目标三维信息外观及距离测定。

②双耳传声器获取声音信息，实现声源方向辨别，以及声源强弱感知，如呼吸强弱等，可以对活体的生命体征进行进一步确认。

③嗅觉模块通过二氧化碳(CO₂)浓度传感器可辨别环境中CO₂浓度，侦测CO₂浓度变化，感知活体的呼吸状况，以进一步确认其生命体征。

④PVDF触觉传感器实现对柔体的压力测量，提供触感信息，对于判别目标的物理性质及活体存活状态深入判别。

⑤视听嗅触信息融算法实现高效率、高准确率的活体探测，提高了活体探测率。

⑥视觉、听觉、触觉的运动机构协助实现精确的方位判别及触觉激励，保证系统探测正确性。

⑦本发明系统可用作活体目标的搜索发现，其尺寸小，易于移植。

附图说明

图1是本发明基于视听嗅触的活体探测系统的结构框图。

图1A是本发明电机驱动模块与被驱动对象的结构框图。

图2是本发明基于视听嗅触的活体探测系统的传感信号流向的示意图。

图3是本发明基于视听嗅触的活体探测系统的一种实施结构图。

图4是本发明基于视听嗅触的活体探测系统中目标信息融合模块的处理流程图。