專利名稱：一種目標檢測方法和設備及其使用的圖像采集裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及目標檢測領域，更具體地說，涉及一種目標檢測方法和設備及其使用 的圖像采集裝置。
背景技術：
典型的成像系統(tǒng)一般由目標檢測、目標捕獲、目標高精度跟蹤和目標識別等功能 模塊組成。其中，目標檢測作為系統(tǒng)中前端的處理環(huán)節(jié)，是成像系統(tǒng)的一個重要組成部分也 是其中的一個關鍵技術和難點問題。只有及時地檢測到場景中的目標，才能保證后繼的目 標跟蹤和識別等一系列處理工作的順利開展。由于日光中含各種波段的光，目標檢測技術很容易受外界光線特別是太陽光的影 響。目標檢測設備在室外使用，若待測目標有較強背景光，特別是受太陽光或強光直射，則 測量的準確性將受到嚴重影響。如何解決強光對目標檢測的干擾一直是有待解決的困擾和制約成像系統(tǒng)實用性 能的瓶頸問題和技術難點。目前已引起國內外專家的高度重視并圍繞這一課題開展了深入 廣泛的研究。解決目標檢測技術中陽光干擾的現(xiàn)有技術方案主要有以下兩種。第一種方法是通過加濾波片或加太陽光遮擋器件，濾掉可見光，僅保留所需波段 的光信號。中國專利申請?zhí)枮镹o. 200820052299的專利公開了一種可在室外太陽光下使用 的光幕，其包括單片機；所述單片機分別與紅外接收頭和紅外發(fā)射頭連接，所述紅外接收頭 本體正前面裝有遮光器。而中國專利申請?zhí)枮镹o. 99238839的專利提供了一種抗陽光干擾 的紅外線探頭。它包括殼體、位于殼體頂部的濾光鏡片、置于殼體底部的紅外發(fā)射管和紅外 接收管及紅外管間的隔擋件，包容殼體頂部、底部之間的空腔為臺狀空腔，臺狀空腔的頂部 橫截面積大于底部，臺狀空腔的側表面為粗糙表面。上述方法不能從根本上解決問題，而且濾波會導致靈敏度降低，因此系統(tǒng)需提高 發(fā)射功率，抵消掉濾光導致的靈敏度下降。此外，系統(tǒng)加濾波片或遮擋器件使系統(tǒng)成本增 高，使用不方便。第二種方法是對紅外解碼電路進行信號補償，來消除外界光源的干擾。美國專利 申請?zhí)枮镹o. 20040056199的專利公開了一種日光下的紅外探測系統(tǒng)。該系統(tǒng)用一個模塊 來檢測環(huán)境光的存在，并開始進行信號補償，以盡量減少影響環(huán)境光對系統(tǒng)的性能。此種方 法的系統(tǒng)較復雜，成本高，不容易實現(xiàn)。

發(fā)明內容
本發(fā)明要解決的技術問題在于，在強光背景下檢測目標物體，針對現(xiàn)有技術的上 述系統(tǒng)復雜成本高的缺陷，提供一種目標檢測方法和設備及其使用的圖像采集裝置。本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是通過使調制光發(fā)射裝置發(fā)射具有第 一光強度和第二光強度的光脈沖信號，將圖像傳感器分為多個圖像采集區(qū)域，并交替在所述第一光強度和所述第二光強度下對上述多個圖像采集區(qū)域依次掃描，以獲得含有明暗相 間圖案單元的圖像，對其進行識別以區(qū)分所述待測目標與所述背景。本發(fā)明提供了一種目標檢測方法，包括以下步驟控制調制光發(fā)射裝置向待測目標及背景發(fā)射具有第一光強度和第二光強度的光 脈沖信號，其中第一光強度與第二光強度不相等，且所述待測目標與所述背景對所述光脈 沖信號的反射能力不同；控制圖像傳感器對所述待測目標與所述背景進行圖像采集，其中所述圖像傳感器 包括多個圖像采集區(qū)域，并交替在所述第一光強度和所述第二光強度下對上述多個圖像采 集區(qū)域依次掃描，以獲得含有明暗相間圖案單元的圖像；對上述含有明暗相間圖案單元的圖像進行識別以區(qū)分所述待測目標與所述背景。在本發(fā)明所述的目標檢測方法中，所述圖像傳感器包含的多個圖像采集區(qū)域配置 成使得在采集的含有明暗相間圖案單元的圖像中，使得在形成含有明暗相間圖案單元的 圖像中，待測目標的圖像落在兩個或兩個以上所述圖像采集區(qū)域上。在本發(fā)明所述的目標檢測方法中，所述多個圖像采集區(qū)域連續(xù)設置，并分別對應 于所述圖像傳感器的正整數(shù)個像素行或像素列。在本發(fā)明所述的目標檢測方法中，對所述含有明暗相間圖案單元的圖像進行識別 包括差分識別及模板識別。在本發(fā)明所述的目標檢測方法中，對所述含有明暗相間圖案單元的圖像進行差分 識別，包括S10:選擇模板，確定與之對應的像素點判斷條件，并生成一空白圖像作為工作圖 像；S20 以掃描方式在所述含有明暗相間圖案單元的圖像上選擇待檢像素；S30:根據所述像素點判斷條件，判斷待檢像素是否為待測目標像素點，是則轉 S40，否則轉S50 ；S40 在所述工作圖像上，對與待檢像素位置相同的像素進行填充，使其為亮；S50:判斷所述含有明暗相間圖案單元的圖像是否掃描完，如是則程序結束，否則 檢測下一個像素，即轉S20。本發(fā)明還提供了一種目標檢測設備，包括調制光發(fā)射裝置，用于向待測目標及背景發(fā)射具有第一光強度和第二光強度的光 脈沖信號，其中第一光強度與第二光強度不相等，且所述待測目標與所述背景對所述光脈 沖信號的反射能力不同；圖像傳感器，用于對所述待測目標與所述背景進行圖像采集，其中所述圖像傳感 器包括多個圖像采集區(qū)域；控制單元，用于控制圖像傳感器交替在所述第一光強度和所述第二光強度下對上 述多個圖像采集區(qū)域依次掃描，以獲得含有明暗相間圖案單元的圖像，并對上述含有明暗 相間圖案單元的圖像進行識別以區(qū)分所述待測目標與所述背景。在本發(fā)明所述的目標檢測設備中，所述圖像傳感器包含的多個圖像采集區(qū)域配置 成使得在采集的含有明暗相間圖案單元的圖像中，使得在形成含有明暗相間圖案單元的 圖像中，待測目標的圖像落在兩個或兩個以上所述圖像采集區(qū)域上。
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在本發(fā)明所述的目標檢測設備中，所述多個圖像采集區(qū)域連續(xù)設置，并分別對應 于所述圖像傳感器的正整數(shù)個像素行或像素列。本發(fā)明還提供了一種圖像采集裝置，包括調制光發(fā)射裝置，用于向待測目標及背景發(fā)射具有第一光強度和第二光強度的光 脈沖信號，其中第一光強度與第二光強度不相等，且所述待測目標與所述背景對所述光脈 沖信號的反射能力不同；圖像傳感器，用于對所述待測目標與所述背景進行圖像采集，其中所述圖像傳感 器包括多個圖像采集區(qū)域；控制單元，用于控制圖像傳感器交替在所述第一光強度和所述第二光強度下對上 述多個圖像采集區(qū)域依次掃描，以獲得含有明暗相間圖案單元的圖像。在本發(fā)明所述的圖像采集裝置中，所述圖像傳感器包含的多個圖像采集區(qū)域配置 成使得在采集的含有明暗相間圖案單元的圖像中，使得在形成含有明暗相間圖案單元的 圖像中，待測目標的圖像落在兩個或兩個以上所述圖像采集區(qū)域上。在本發(fā)明所述的圖像采集裝置中，所述多個圖像采集區(qū)域連續(xù)設置，并分別對應 于所述圖像傳感器的正整數(shù)個像素行或像素列。本發(fā)明還提供了另一種目標檢測方法，包括以下步驟控制調制光發(fā)射裝置向待測目標及背景發(fā)射具有第一光強度和第二光強度的光 脈沖信號，其中第一光強度與第二光強度不相等，且所述待測目標與所述背景對所述光脈 沖信號的反射能力不同；控制圖像傳感器在所述第一光強度和所述第二光強度下對所述待測目標與所述 背景進行圖像采集，其中所述待測目標的圖像具有由于所述第一光強度和所述第二光強度 交替作用而產生含有明暗相間圖案單元的圖像；對上述含有明暗相間圖案單元的圖像進行識別以區(qū)分所述待測目標與所述背景。本發(fā)明還提供了另一種目標檢測設備，包括調制光發(fā)射裝置，用于向待測目標及背景發(fā)射具有第一光強度和第二光強度的光 脈沖信號，其中所述待測目標與所述背景對所述光脈沖信號的反射能力不同；圖像傳感器，用于在所述第一光強度和所述第二光強度下對所述待測目標與所述 背景進行圖像采集，其中所述待測目標的圖像具有由于所述第一光強度和所述第二光強度 交替作用而產生含有明暗相間圖案單元的圖像；控制單元，用于對上述含有明暗相間圖案單元的圖像進行識別以區(qū)分所述待測目 標與所述背景。本發(fā)明還提供了另一種圖像采集裝置，包括調制光發(fā)射裝置，用于向待測目標及背景發(fā)射具有第一光強度和第二光強度的光 脈沖信號，其中所述待測目標與所述背景對所述光脈沖信號的反射能力不同；圖像傳感器， 用于在所述第一光強度和所述第二光強度下對所述待測目標與所述背景進行圖像采集，其 中所述待測目標的圖像具有由于所述第一光強度和所述第二光強度交替作用而產生的含 有明暗相間圖案單元的圖像。實施本發(fā)明的目標檢測方法和設備，有效解決了傳統(tǒng)目標檢測技術中由于受太陽 光干擾嚴重不能準確進行檢測的難題。本發(fā)明的設備不需要額外加濾波片或其它遮擋裝置，也不需要設計復雜電路來對信號進行補償，只需控制可調制光發(fā)射裝置和圖像傳感器 的工作方式即可。此外，本發(fā)明設備和裝置采用的圖像傳感器，只需普通CMOS或CCD圖像 傳感器即可產生很好的檢測效果，而不需要采用昂貴的高端圖像傳感器，極大地降低了成 本。本發(fā)明的方法和設備容易實現(xiàn)，操作簡單，而且在強光背景下能準確檢測目標物，效果 好，基本無形變。


下面將結合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步說明，附圖中圖1是日光中所含的各種波段光示意圖；圖2是本發(fā)明的目標檢測方法實施例的流程圖；圖3是本發(fā)明的目標檢測設備和圖像采集裝置實施例的結構圖；圖4a_b是本發(fā)明的目標檢測方法兩個不同實施例形成的明暗圖像示意圖；圖5是本發(fā)明的目標檢測方法實施例的模板檢測法的程序流程圖；圖6a_b是本發(fā)明的目標檢測方法實施例的模板檢測法示意圖；圖7a_c是本發(fā)明的目標檢測方法和設備實施例的結果示意圖。
具體實施例方式如圖1所示，為日光中所含的各種波段光示意圖。從圖中可以看到，日光中包含各 種波段的光，如紅光、藍光、紫光等。因此，在強光或日光背景下，目標檢測技術很容易受外 界光線特別是太陽光的影響。如圖2所示，為本發(fā)明的目標檢測方法的流程圖，包括以下步驟在步驟Sl中，控制調制光發(fā)射裝置向待測目標及背景發(fā)射具有第一光強度和第 二光強度的光脈沖信號，其中第一光強度與第二光強度不相等，且所述待測目標與所述背 景對所述光脈沖信號的反射能力不同；反射能力的不同可能是由于反射率、距離遠近不同 或者其它一些影響反射能力的因素；在本實施例中，選擇在待測目標表面涂上一層高性能 反光材料來提高其反射能力，或直接貼附上反光薄膜，如鍍鋁反光聚脂薄膜等。在步驟S2中，控制圖像傳感器對所述待測目標與所述背景進行圖像采集，其中所 述圖像傳感器包括多個圖像采集區(qū)域，并交替在所述第一光強度和所述第二光強度下對上 述多個圖像采集區(qū)域依次掃描，以獲得含有明暗相間圖案單元的圖像；在步驟S3中，對上述含有明暗相間圖案單元的圖像進行識別以區(qū)分所述待測目 標與所述背景。在本發(fā)明提供的方法中，由于待測目標相對于背景來說，對光脈沖信號的反射能 力較強，因此待測目標的不同區(qū)域在第一光強下成像與第二光強下成像所得的灰度有較大 的差異，即形成的明暗圖案特征明顯，而背景在兩個光強下成像的區(qū)域灰度差異不大，因此 通過相應的圖像識別方法，如模版識別或差分識別的方法就能很好地區(qū)分所述待測目標與 所述背景。本發(fā)明還提供了另一種目標檢測方法，其過程與上述方法相似，區(qū)別僅在于在步 驟S2中，控制圖像傳感器在所述第一光強度和所述第二光強度下對所述待測目標與所述 背景進行圖像采集，其中所述待測目標的圖像具有由于所述第一光強度和所述第二光強度交替作用而產生含有明暗相間圖案單元的圖像。如圖3所示，本發(fā)明還提供了一種目標檢測設備100，包括調制光發(fā)射裝置101、圖 像傳感器102和控制單元103 ；其中，調制光發(fā)射裝置101，用于向待測目標及背景發(fā)射具 有第一光強度和第二光強度的光脈沖信號，其中第一光強度與第二光強度不相等，且所述 待測目標與所述背景對所述光脈沖信號的反射能力不同；圖像傳感器102，用于對所述待 測目標與所述背景進行圖像采集，其中所述圖像傳感器包括多個圖像采集區(qū)域；控制單元 103，用于控制圖像傳感器交替在所述第一光強度和所述第二光強度下對上述多個圖像采 集區(qū)域依次掃描，以獲得含有明暗相間圖案單元的圖像，并對上述含有明暗相間圖案單元 的圖像進行識別以區(qū)分所述待測目標與所述背景。本發(fā)明還提供了另一種目標檢測設備，其結構與上述目標檢測設備相似，區(qū)別僅 在于圖像傳感器，用于在所述第一光強度和所述第二光強度下對所述待測目標與所述背 景進行圖像采集，其中所述待測目標的圖像具有由于所述第一光強度和所述第二光強度交 替作用而產生含有明暗相間圖案單元的圖像；控制單元，用于對上述含有明暗相間圖案單 元的圖像進行識別以區(qū)分所述待測目標與所述背景。本發(fā)明還提供了一種圖像采集裝置，其結構與上述目標檢測設備相同，且調制光 發(fā)射裝置101和圖像傳感器102與上述功能相同，區(qū)別僅在于控制單元103，僅用于控制 圖像傳感器交替在所述第一光強度和所述第二光強度下對上述多個圖像采集區(qū)域依次掃 描，以獲得含有明暗相間圖案單元的圖像。本發(fā)明還提供了另一種圖像采集裝置，其由調制光發(fā)射裝置和圖像傳感器組成， 其中調制光發(fā)射裝置，用于向待測目標及背景發(fā)射具有第一光強度和第二光強度的光脈 沖信號，其中所述待測目標與所述背景對所述光脈沖信號的反射能力不同；圖像傳感器，用 于在所述第一光強度和所述第二光強度下對所述待測目標與所述背景進行圖像采集，其中 所述待測目標的圖像具有由于所述第一光強度和所述第二光強度交替作用而產生的含有 明暗相間圖案單元的圖像。上述目標檢測設備或圖像采集裝置都可與數(shù)據傳輸裝置104連接，將目標檢測結 果或圖像采集結果傳輸?shù)酵ㄓ糜嬎銠C200進行后續(xù)處理。需要說明的是，上述方法、設備和裝置中第一光強度和第二光強度不相等，且兩者 之間的差值應使得在進行圖像采集時能夠區(qū)分開；第一光強度或第二光強度中有一個優(yōu)選 為零，使得第一、二光強之間的差異最大，便于后期的圖像識別；在本發(fā)明的實施例中，選擇 第二光強度大于第一光強度。本發(fā)明的方法、設備和裝置可以選取發(fā)出不同波長的調制光 發(fā)射裝置101，如紅外光、紫外光等；優(yōu)選紅外光。本發(fā)明的方法、設備和裝置選用的圖像傳 感器102可以為普通CMOS傳感器或CXD圖像傳感器。如圖4a_b所示，為本發(fā)明的目標檢測方法兩個不同實施例形成的明暗圖像示意 圖。如上所述，本發(fā)明的方法、設備和裝置的圖像傳感器包括多個圖像采集區(qū)域；在不同的 實施例中，圖像采集區(qū)域的劃分也可能不同。本申請列出了兩種具體的劃分方法，但本發(fā)明 并不限制圖像采集區(qū)域的劃分的方式。只需要滿足使得在采集的含有明暗相間圖案單元的 圖像中，待測目標的圖像落在兩個或兩個以上所述圖像采集區(qū)域上。這樣使得待測目標區(qū) 域具有明暗相間的圖案特征，便于后續(xù)的圖像識別。針對圖像采集區(qū)域的不同劃分以及相 應的曝光形式，可能需要定制對應的圖像傳感器。
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如圖4a所示，為本發(fā)明一實施例中形成的明暗圖像示意圖，其中所述多個圖像采 集區(qū)域在一個方向上連續(xù)設置，并分別對應于所述圖像傳感器的正整數(shù)個像素行或像素 列。這是一種最簡單的實施方式，也適用于目前市場上的普通圖像傳感器。調制光發(fā)射裝 置101發(fā)射具有第一光強度和第二光強度的光脈沖信號，而控制單元103控制圖像傳感器 101在第一光強度對區(qū)域1、3、5……進行掃描，在第二光強下對區(qū)域2、4、6……進行掃描， 使得采集的圖像呈現(xiàn)明暗相間的條紋狀，然后對該圖像進行識別。而待測目標區(qū)域對光的 反射能力強于背景，因此待測目標區(qū)域的明暗條紋特征更加明顯，通過差分或者其它識別 方法非常容易識別。如圖4b所示，為本發(fā)明另一實施例中形成的明暗圖像示意圖，其中所述多個圖像 采集區(qū)域以多列的形式分布。調制光發(fā)射裝置101發(fā)射具有第一光強度和第二光強度的光 脈沖信號，而控制單元103控制圖像傳感器101在第一光強度對區(qū)域11、13、22、24……進行 掃描，在第二光強下對區(qū)域12、14、21、23……進行掃描，使得采集的圖像呈現(xiàn)明暗相間的網 格狀，然后采用相應的識別方法該圖像進行識別。圖5是本發(fā)明的目標檢測方法實施例可采用的模板檢測法的程序流程圖。包括以 下步驟在步驟SlO中，選擇模板，確定與之對應的像素點判斷條件，并生成一空白圖像作 為工作圖像；在步驟S20中，以掃描方式在所述含有明暗相間圖案單元的圖像上選擇待檢像 素；即對每個像素逐個進行檢測；在步驟S30中，根據所述像素點判斷條件，判斷待檢像素是否為待測目標像素點， 是則轉S40，否則轉S50 ；在步驟S40中，在所述工作圖像上，對與待檢像素位置相同的像素進行填充，使其 為亮；則目標區(qū)域逐步得到填充，從而與背景區(qū)分開來；在步驟S50中，判斷所述含有明暗相間圖案單元的圖像是否掃描完，如是則程序 結束，否則轉到下一個像素進行，即轉S20繼續(xù)上述檢測。模板檢測法是將選定的模板在整個圖像像素范圍內進行平移，按照一定的判斷規(guī) 則進行檢測不斷判斷某個像素點是否為亮點，如果是則在空白圖像中相同位置填充亮的像 素點，直至整幅圖像檢索完畢，就會將目標物的條紋圖與背景分離開。模板檢測算法的優(yōu)點 是不需要對圖像進行預處理，減少算法執(zhí)行時間，檢測效果好，基本無形變。如圖6a_b所示，為本發(fā)明的目標檢測方法實施例的模板檢測法示意圖；圖6a為本 發(fā)明一實施例采用的模板，該模版主要針對像素行為1的條紋圖案進行識別，其由1點(K1, K2)、2 點(K1-LK2)、3 點(K^LK2)、4 點(K「l，K2-I)和 5 點(K^LK2-I)構成；判斷待檢像 素1點(K1, K2)為條紋區(qū)域點的必要條件為(1) 1點(K1, K2)的灰度值必須大于模板中其余4個點灰度值的均值；(2)2點(K1-I, K2)與1點(K1, K2)灰度值的差值絕對值，以及3點(K1+!, K2)與1 點(KnK2)灰度值的差值絕對值必須大于既定的閾值；(3)當模板分別向正右移動一個像素，向正下移動2個像素，向正下移動2個再向 正右移動一個像素，則模板中1點(K1, K2)分別移到6點(K1, K2+l)、7點(Ki+2，K2)和8點 (Ki+2，K2+l)的位置；6點，7點，8點的灰度值必須均大于其所在模板中其余4個點的灰度值的均值。當上述三個條件均滿足時，確定待檢像素1點(kl，k2)為符合條件的點，然后對空 白圖像位置與其相同的像素進行填充為亮。差分法檢測法的步驟包括先對采集的圖像進行預處理；然后對處理后的圖像逐 行或逐列進行像素差分計算，得到差分像素矩陣；再對差分像素矩陣進行閾值分割，使條紋 區(qū)域像素為亮，其它區(qū)域像素為暗，即獲得待測目標圖像。3*3模板檢測法的步驟包括先對采集的圖像進行預處理；然后按對應的條紋區(qū) 域點判定條件，逐行逐個判斷待檢像素是否為條紋區(qū)域點；如果檢測到某一像素為條紋區(qū) 域點，再判斷是否為條紋區(qū)域中的暗像素點，是則對該點以及其所在行其它像素點逐個填 充為亮，并不斷檢測被填充點與相鄰行的像素點灰度值的差值，當該差值小于某一閾值時， 則判斷該被填充點已到條紋圖像邊緣位置，停止填充操作；如果待檢像素為條紋區(qū)域中的 亮像素點，則對其下一行進行上述相同操作；判斷整個圖像是否檢測完畢，是則結束，否則 繼續(xù)上述操作。本發(fā)明雖然指提供了上述3種對明暗相間的條紋圖像的識別方法，但是應該理解 的是，本領域普通技術人員熟知有多種圖像識別的方法，任何與本發(fā)明的目標檢測方法結 合使用的圖像識別方法，都在本發(fā)明的保護范圍內。圖7a_c是本發(fā)明的方法和設備實施例的結果示意圖。其中，圖7a為復雜背景下 的待測目標示意圖，圖7b為在強光背景下采用隔行曝光技術所拍攝到的待檢目標物示意 圖，從圖中可以看到待測目標位置呈現(xiàn)條紋圖案；而改進前的方案在有陽光背景下，待測目 標與背景均呈現(xiàn)白色混淆嚴重，基本識別不出待測目標。圖7c為檢測出的待測目標圖像， 是圖7b經圖像識別后，從背景中準確提取出來的待測目標圖像，可以看到基本無形變。由上述結果示意圖可知，利用本發(fā)明的方法和設備能在較強陽光背景下準確的檢 測待測目標，并且形變較小。與現(xiàn)有技術的兩個方法相比，本發(fā)明的設備不需要額外加濾 波片或其它遮擋裝置，也不需要設計復雜電路來對信號進行信號補償，只需控制調制光發(fā) 射裝置與圖像傳感器即可。此外，本發(fā)明設備和裝置采用的圖像傳感器，只需普通CMOS或 CCD圖像傳感器即可產生很好的檢測效果，而不需要采用昂貴的高端圖像傳感器，極大地降 低了成本。本發(fā)明的方法和設備容易實現(xiàn)，操作簡單，而且在強光背景下能準確檢測紅外目 標物，效果好，基本無形變，值得推廣。以上實施例僅表達了本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能 因此而理解為對本發(fā)明專利范圍的限制；應當指出的是，對于本領域的普通技術人員來說， 在不脫離本發(fā)明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發(fā)明的保護范 圍；因此，凡根據本發(fā)明權利要求范圍所做的等同變換與修飾，均應屬于本發(fā)明權利要求的 涵蓋范圍。
權利要求
一種目標檢測方法，其特征在于，包括以下步驟控制調制光發(fā)射裝置向待測目標及背景發(fā)射具有第一光強度和第二光強度的光脈沖信號，其中第一光強度與第二光強度不相等，且所述待測目標與所述背景對所述光脈沖信號的反射能力不同；控制圖像傳感器對所述待測目標與所述背景進行圖像采集，其中所述圖像傳感器包括多個圖像采集區(qū)域，并交替在所述第一光強度和所述第二光強度下對上述多個圖像采集區(qū)域依次掃描，以獲得含有明暗相間圖案單元的圖像；對上述含有明暗相間圖案單元的圖像進行識別以區(qū)分所述待測目標與所述背景。
2.根據權利要求1所述的目標檢測方法，其特征在于，所述圖像傳感器包含的多個圖 像采集區(qū)域配置成使得在形成含有明暗相間圖案單元的圖像中，待測目標的圖像落在兩 個或兩個以上所述圖像采集區(qū)域上。
3.根據權利要求1所述的目標檢測方法，其特征在于，所述多個圖像采集區(qū)域連續(xù)設 置，并分別對應于所述圖像傳感器的正整數(shù)個像素行或像素列。
4.根據權利要求1所述的目標檢測方法，其特征在于，對所述含有明暗相間圖案單元 的圖像進行識別包括差分識別及模板識別。
5.根據權利要求1-4任一項所述的目標檢測方法，其特征在于，對所述含有明暗相間 圖案單元的圖像進行差分識別，包括S10 選擇模板，確定與之對應的像素點判斷條件，并生成一空白圖像作為工作圖像；S20 以掃描方式在所述含有明暗相間圖案單元的圖像上選擇待檢像素；S30 根據所述像素點判斷條件，判斷待檢像素是否為待測目標像素點，是則轉S40，否 則轉S50 ；S40 在所述工作圖像上，對與待檢像素位置相同的像素進行填充，使其為亮；S50:判斷所述含有明暗相間圖案單元的圖像是否掃描完，如是則程序結束，否則檢測 下一個像素，即轉S20。
6.一種目標檢測設備，其特征在于，包括調制光發(fā)射裝置，用于向待測目標及背景發(fā)射具有第一光強度和第二光強度的光脈沖 信號，其中第一光強度與第二光強度不相等，且所述待測目標與所述背景對所述光脈沖信 號的反射能力不同；圖像傳感器，用于對所述待測目標與所述背景進行圖像采集，其中所述圖像傳感器包 括多個圖像采集區(qū)域；控制單元，用于控制圖像傳感器交替在所述第一光強度和所述第二光強度下對上述多 個圖像采集區(qū)域依次掃描，以獲得含有明暗相間圖案單元的圖像，并對上述含有明暗相間 圖案單元的圖像進行識別以區(qū)分所述待測目標與所述背景。
7.根據權利要求6所述的目標檢測設備，其特征在于，所述圖像傳感器包含的多個圖 像采集區(qū)域配置成使得在采集的含有明暗相間圖案單元的圖像中，使得在形成含有明暗 相間圖案單元的圖像中，待測目標的圖像落在兩個或兩個以上所述圖像采集區(qū)域上。
8.根據權利要求6所述的目標檢測設備，其特征在于，所述多個圖像采集區(qū)域連續(xù)設 置，并分別對應于所述圖像傳感器的正整數(shù)個像素行或像素列。
9.一種圖像采集裝置，其特征在于，包括調制光發(fā)射裝置，用于向待測目標及背景發(fā)射具有第一光強度和第二光強度的光脈沖 信號，其中第一光強度與第二光強度不相等，且所述待測目標與所述背景對所述光脈沖信 號的反射能力不同；圖像傳感器，用于對所述待測目標與所述背景進行圖像采集，其中所述圖像傳感器包 括多個圖像采集區(qū)域；控制單元，用于控制圖像傳感器交替在所述第一光強度和所述第二光強度下對上述多 個圖像采集區(qū)域依次掃描，以獲得含有明暗相間圖案單元的圖像。
10.根據權利要求9所述的圖像采集裝置，其特征在于，所述圖像傳感器包含的多個圖 像采集區(qū)域配置成使得在采集的含有明暗相間圖案單元的圖像中，使得在形成含有明暗 相間圖案單元的圖像中，待測目標的圖像落在兩個或兩個以上所述圖像采集區(qū)域上。
11.根據權利要求9所述的圖像采集裝置，其特征在于，所述多個圖像采集區(qū)域連續(xù)設 置，并分別對應于所述圖像傳感器的正整數(shù)個像素行或像素列。
12.—種目標檢測方法，其特征在于，包括以下步驟控制調制光發(fā)射裝置向待測目標及背景發(fā)射具有第一光強度和第二光強度的光脈沖 信號，其中第一光強度與第二光強度不相等，且所述待測目標與所述背景對所述光脈沖信 號的反射能力不同；控制圖像傳感器在所述第一光強度和所述第二光強度下對所述待測目標與所述背景 進行圖像采集，其中所述待測目標的圖像具有由于所述第一光強度和所述第二光強度交替 作用而產生含有明暗相間圖案單元的圖像；對上述含有明暗相間圖案單元的圖像進行識別以區(qū)分所述待測目標與所述背景。
13.一種目標檢測設備，其特征在于，包括調制光發(fā)射裝置，用于向待測目標及背景發(fā)射具有第一光強度和第二光強度的光脈沖 信號，其中所述待測目標與所述背景對所述光脈沖信號的反射能力不同；圖像傳感器，用于在所述第一光強度和所述第二光強度下對所述待測目標與所述背景 進行圖像采集，其中所述待測目標的圖像具有由于所述第一光強度和所述第二光強度交替 作用而產生含有明暗相間圖案單元的圖像；控制單元，用于對上述含有明暗相間圖案單元的圖像進行識別以區(qū)分所述待測目標與 所述背景。
14.一種圖像采集裝置，其特征在于，包括調制光發(fā)射裝置，用于向待測目標及背景發(fā)射具有第一光強度和第二光強度的光脈沖 信號，其中所述待測目標與所述背景對所述光脈沖信號的反射能力不同；圖像傳感器，用于 在所述第一光強度和所述第二光強度下對所述待測目標與所述背景進行圖像采集，其中所 述待測目標的圖像具有由于所述第一光強度和所述第二光強度交替作用而產生的含有明 暗相間圖案單元的圖像。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種目標檢測方法，包括以下步驟控制調制光發(fā)射裝置向待測目標及背景發(fā)射具有第一光強度和第二光強度的光脈沖信號，其中第一光強度與第二光強度不相等，且所述待測目標與背景對所述光脈沖信號的反射能力不同；控制圖像傳感器對所述待測目標與背景進行圖像采集，其中所述圖像傳感器包括多個圖像采集區(qū)域，并交替在所述第一光強度和所述第二光強度下對上述多個圖像采集區(qū)域依次掃描，以獲得含有明暗相間圖案單元的圖像；對上述含有明暗相間圖案單元的圖像進行識別以區(qū)分所述待測目標與所述背景。本發(fā)明還提供了一種目標檢測設備及其使用的圖像采集裝置。實施本發(fā)明的方法和設備能夠在強光下準確地檢測目標物，且設備簡單，成本低。
文檔編號G06K9/00GK101937505SQ20091010816
公開日2011年1月5日 申請日期2009年7月3日 優(yōu)先權日2009年7月3日
發(fā)明者周琨, 師丹瑋 申請人:深圳泰山在線科技有限公司