專利名稱：防止環(huán)境光干擾的動態(tài)圖像拍攝系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及動態(tài)圖像拍攝系統(tǒng)，尤其設(shè)計一種能夠防止環(huán)境光千擾 的動態(tài)圖像拍攝系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
當前的自動圖像拍攝系統(tǒng)，例如，在鐵路行業(yè)應(yīng)用的貨車運行故障動態(tài)
檢測系統(tǒng)(TFDS)中，通常使用CCD (Charge Couple Device電荷耦合器件) 高速工業(yè)檢測相機配合高亮度的普通白光光源獲取圖像數(shù)據(jù)，自動抓拍通過 車輛的關(guān)鍵部位的圖像，然后將圖像傳送至檢測中心，以便采取人機接合的 方式對傳送來的圖像進行檢測。
但是，本發(fā)明人在實施本實用新型實施例時發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)至少存在以下 問題
浪費電能，由于通常采用常亮氙燈作為光源，能耗大，發(fā)熱大，啟動電 流大，造成電能的極大浪費；
可靠性差，由于通常采用常亮氙燈作為光源，啟動速度慢，而且電磁輻 射干擾大，對攝像頭及軸的信號易造成影響；
易受強光干擾，由于側(cè)架光源通常采用常亮氙燈，側(cè)架相機在拍攝時會 受到強光干擾，影像圖像質(zhì)量，且圖像局部刺眼，容易造成觀看者視覺疲勞；
圖像清晰度不高，由于通常采用的相機的像素在40萬左右，因此獲取的 清晰度不高，細節(jié)無法從圖像中反映出來。

實用新型內(nèi)容
本實用新型實施例的目的在于克服浪費電能，易受強光干擾、圖像清晰 度不高的問題中的至少一個，為此，本實用新型實施例提供一種防止環(huán)境光
干擾的動態(tài)圖像拍攝系統(tǒng)，包括
傳感器單元，采集與被拍攝物體的移動速度關(guān)聯(lián)的傳感數(shù)據(jù)，并將所述
傳感數(shù)據(jù)發(fā)送至控制單元； 3所述控制單元，接收所述傳感數(shù)據(jù)，根據(jù)所述傳感數(shù)據(jù)計算用于補償光 源單元進行啟動的啟動控制數(shù)據(jù)并發(fā)送至所述補償光源單元，以及計算用于 與所述補償光源單元對應(yīng)的圖像拍攝單元進行拍攝的拍攝控制數(shù)據(jù)并發(fā)送至
所述圖像拍攝單元；
所述補償光源單元，接收所述啟動控制數(shù)據(jù)并根據(jù)所述啟動控制數(shù)據(jù)發(fā) 出波長在預(yù)定范圍內(nèi)的補償光；
濾光單元，與所述圖像拍攝單元連接，濾除波長在所述預(yù)定范圍外的雜 光，以僅使波長在所述預(yù)定范圍內(nèi)的光進入所述圖像拍攝單元；
所述圖像拍攝單元，接收所述拍攝控制數(shù)據(jù)并根據(jù)所述拍攝控制數(shù)據(jù)拍 攝所述被拍攝物體的圖像。
作為優(yōu)選，該系統(tǒng)進一步包括
數(shù)據(jù)采集單元，與所述圖像拍攝單元連接，采集所述圖像拍攝單元拍攝 到的被拍攝物體的圖像；及發(fā)送單元，與所述數(shù)據(jù)采集單元連接，發(fā)送所述 數(shù)據(jù)采集單元采集到的所述圖像拍攝單元拍攝到的被拍攝物體的圖像。
作為優(yōu)選，該系統(tǒng)進一步包括
圖像處理單元，與所述發(fā)送單元連接，接收所述發(fā)送單元發(fā)送的數(shù)據(jù)， 并對其進行圖像處理。
作為優(yōu)選，其中所述補償光源單元包括LED頻閃燈。 作為優(yōu)選，其中所述濾光單元包括濾光片。 作為優(yōu)選，其中所述圖像拍攝單元包括CMOS相機。
通過本實用新型實施例提供的防止環(huán)境光干擾的動態(tài)圖像拍攝方法及系 統(tǒng)，可以消除環(huán)境光干擾的問題，并且大幅提高圖像的清晰度，且節(jié)約電能。


圖1為本實用新型提供的防止環(huán)境光干擾的動態(tài)圖像拍攝系統(tǒng)的一個實 施例的結(jié)構(gòu)示意圖2為本實用新型提供的防止環(huán)境光干擾的動態(tài)圖像拍攝系統(tǒng)的另一個 實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù) 方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部 分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├绢I(lǐng)域普通 技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本 實用新型保護的范圍。
圖1為本實用新型提供的防止環(huán)境光干擾的動態(tài)圖像拍攝系統(tǒng)的一個實 施例的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖3所示，該實施例的防止環(huán)境光干擾的動態(tài)圖像拍 攝系統(tǒng)包括
傳感器單元ll，采集與被拍攝物體的移動速度關(guān)聯(lián)的傳感數(shù)據(jù)，并發(fā)送 所述傳感數(shù)據(jù)至控制單元12;
控制單元12，接收所述傳感數(shù)據(jù)，根據(jù)所述傳感數(shù)據(jù)計算用于補償光源 單元13進行啟動的啟動控制數(shù)據(jù)并發(fā)送至所述補償光源單元13，以及計算
用于與所述補償光源單元13對應(yīng)的圖像拍攝單元15進行拍攝的拍攝控制數(shù)
據(jù)并發(fā)送至所述圖像拍攝單元15;
補償光源單元13，接收所述啟動控制數(shù)據(jù)并根據(jù)所述啟動控制數(shù)據(jù)發(fā)出 波長在預(yù)定范圍內(nèi)的補償光；
濾光單元14，與所述圖像拍攝單元15連接，濾除波長在所述預(yù)定范圍
外的雜光，以僅使波長在所述預(yù)定范圍內(nèi)的光進入所述圖像拍攝單元15;
圖像拍攝單元15，接收所述拍攝控制數(shù)據(jù)并根據(jù)所述拍攝控制數(shù)據(jù)拍攝 所述被拍攝物體的圖像。
該實施例中，傳感器單元11采集與所要拍攝的移動物體的移動速度的關(guān) 聯(lián)的傳感數(shù)據(jù)，然后發(fā)送至控制單元12，由控制單元12根據(jù)傳感數(shù)據(jù)，計 算補償光源單元13進行啟動的啟動控制數(shù)據(jù)并發(fā)送至補償光源單元13，以 及計算與所述補償光源單元13對應(yīng)的圖像拍攝單元15進行拍攝的拍攝控制 數(shù)據(jù)并發(fā)送至圖像拍攝單元15，然后補償光源單元13根據(jù)啟動控制數(shù)據(jù)， 按照預(yù)定的時間頻率發(fā)出波長在預(yù)定范圍內(nèi)的補償光；由濾光單元14對圖像 拍攝單元15進行濾光處理，濾除波長在所述預(yù)定范圍外的雜光，以僅使波長 在所述預(yù)定范圍內(nèi)的光進入所述圖像拍攝單元15，然后圖像拍攝單元15則 根據(jù)拍攝控制數(shù)據(jù)，按照預(yù)定的快門及曝光參數(shù)進行拍攝；當存在多個補償 光源單元13及圖像拍攝單元15時，可以通過控制單元12精確的計算，控制各補償光源單元及圖像拍攝單元的啟動時間及頻率，例如使同一時段中僅有
一個補償光源單元13發(fā)光及與該補償光源單元13相應(yīng)的圖像拍攝單元15 進行圖像拍攝。
該實施例的防止環(huán)境光干擾的動態(tài)圖像拍攝方法可以應(yīng)用在需要拍攝動 態(tài)圖像各個領(lǐng)域中，尤其可以應(yīng)用于需要逆光拍攝或受環(huán)境光干擾的圖像檢 測系統(tǒng)中，本實施例的防止環(huán)境光干擾的動態(tài)圖像拍攝系統(tǒng)，補償光源單元 不必常亮，只有在需要的時候根據(jù)控制發(fā)出補償光，節(jié)約了電能，并且啟動 速度快，可靠性高，大大降低對周圍的電磁輻射干擾，并且圖像拍攝單元進 行了濾光處理，使僅與補償光的波長范圍一致的光進入相機，從而消除了環(huán) 境光的干擾，可以拍攝清晰的圖像。
圖4為本實用新型提供的防止環(huán)境光干擾的動態(tài)圖像拍攝系統(tǒng)的另一個 實施例的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖4所示，上述系統(tǒng)還可以包括
數(shù)據(jù)采集單元16，與圖像拍攝單元15連接，采集所述圖像拍攝單元15
拍攝到的被拍攝物體的圖像；
發(fā)送單元17，與數(shù)據(jù)采集單元16連接，發(fā)送所述數(shù)據(jù)采集單元16采集 到的圖像拍攝單元15拍攝到的被拍攝物體的圖像；
圖像處理單元18，接收發(fā)送單元17發(fā)送的數(shù)據(jù)，并對其進行圖像處理。 實施例中，傳感器單元11采集與所要拍攝的移動物體的移動速度的關(guān)聯(lián) 的傳感數(shù)據(jù)，然后發(fā)送至控制單元12，由控制單元12根據(jù)傳感數(shù)據(jù)，計算 補償光源單元13進行啟動的啟動控制數(shù)據(jù)并發(fā)送至補償光源單元13，以及 計算與所述補償光源單元13對應(yīng)的圖像拍攝單元15進行拍攝的拍攝控制數(shù) 據(jù)并發(fā)送至圖像拍攝單元15，然后補償光源單元13根據(jù)啟動控制數(shù)據(jù)，按 照預(yù)定的時間頻率發(fā)出波長在預(yù)定范圍內(nèi)的補償光；由濾光單元14對圖像拍 攝單元15進行濾光處理，濾除波長在所述預(yù)定范圍外的雜光，以僅使波長在 所述預(yù)定范圍內(nèi)的光進入所述圖像拍攝單元15，然后圖像拍攝單元15則根 據(jù)拍攝控制數(shù)據(jù)，按照預(yù)定的快門及曝光參數(shù)進行拍攝；當存在多個補償光 源單元及圖像拍攝單元時，可以通過控制單元12精確的計算，控制各補償光 源單元及圖像拍攝單元的啟動時間及頻率，例如使同一時段中僅有一個補償 光源單元13發(fā)光及與該補償光源單元13相應(yīng)的圖像拍攝單元15進行圖像拍 攝，圖像拍攝單元15可以利用對數(shù)壓縮技術(shù)壓縮所述圖像中的超高亮區(qū)域，然后數(shù)據(jù)采集單元16采集經(jīng)過壓縮的圖像數(shù)據(jù)，并通過發(fā)送單元17發(fā)送至 圖像處理單元18，由圖像處理單元18對圖像數(shù)據(jù)進行圖像處理。
該實施例的防止環(huán)境光干擾的動態(tài)圖像拍攝方法可以應(yīng)用在需要拍攝動 態(tài)圖像各個領(lǐng)域中，尤其可以應(yīng)用于需要逆光拍攝或受環(huán)境光干擾的圖像檢 測系統(tǒng)中，此處以拍攝行進中的火車為例，例如鐵路行業(yè)應(yīng)用的貨車運行故 障動態(tài)檢測系統(tǒng)(TFDS)中，傳感器單元11可以為永磁信號傳感器與前置處 理器組成，根據(jù)行進中的火車的行進速度生成傳感數(shù)據(jù)，并發(fā)送至控制單元 12例如主控計算機，由主控計算機計算出火車的行進速度，并且計算出補償 光源單元13的啟動控制數(shù)據(jù)及與所述補償光源單元對應(yīng)的圖像拍攝單元15 的拍攝控制數(shù)據(jù)，此處補償光源單元13可以采用LED頻閃燈，圖像拍攝單元 15可以采用140萬像素的CMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor 互補金屬氧化物)相機，LED頻閃燈根據(jù)啟動控制數(shù)據(jù)，按照預(yù)定的時間頻 率發(fā)出波長范圍預(yù)定的補償光；濾光單元14可以為安裝在圖像拍攝單元15 上的與補償光源單元13例如LED頻閃燈的發(fā)光波長范圍相應(yīng)的濾光片，由濾 光片對CMOS相機進行濾光處理，使僅與補償光的波長范圍一致的光進入CMOS 相機，然后CMOS相機則根據(jù)拍攝控制數(shù)據(jù)，按照預(yù)定的快門及曝光參數(shù)進行 拍攝；當存在多個LED頻閃燈及CMOS相機時，可以通過主控計算機精確的計 算，控制各LED頻閃燈及CMOS相機的啟動時間及頻率，例如使同一時段中僅 有一個LED頻閃燈發(fā)光及與該LED頻閃燈對應(yīng)的CMOS相機進行圖像拍攝， CMOS相機還可以利用LinLog技術(shù)，即利用對數(shù)壓縮技術(shù)壓縮所述圖像中的 超高亮區(qū)域從而提高整幅圖像的動態(tài)范圍的技術(shù)，壓縮所述圖像中的超髙亮 區(qū)域，可以將CM0S相機的動態(tài)范圍擴張至120dB，從而可以在一幅圖中拍攝 到很亮和很暗交織的區(qū)域，然后再由數(shù)據(jù)采集單元16例如采集計算機，采集 經(jīng)過壓縮的圖像數(shù)據(jù)，并通過發(fā)送單元17例如光纖收發(fā)器，將圖像數(shù)據(jù)傳送 至圖像處理單元18例如分析計算機，并對圖像數(shù)據(jù)進行圖像處理。
本實施例的防止環(huán)境光干擾的動態(tài)圖像拍攝系統(tǒng)，補償光源單元不必常 亮，只有在需要的時候根據(jù)控制發(fā)出補償光，節(jié)約了電能，并且啟動速度快， 可靠性高，大大降低對周圍的電磁輻射干擾，并且圖像拍攝單元進行了濾光 處理，使僅與補償光的波長范圍一致的光進入圖像拍攝單元，從而消除了環(huán) 境光的干擾，可以拍攝清晰的圖像。
權(quán)利要求1、防止環(huán)境光干擾的動態(tài)圖像拍攝系統(tǒng)，其特征在于，包括傳感器單元，采集與被拍攝物體的移動速度關(guān)聯(lián)的傳感數(shù)據(jù)，并將所述傳感數(shù)據(jù)發(fā)送至控制單元；所述控制單元，接收所述傳感數(shù)據(jù)，根據(jù)所述傳感數(shù)據(jù)計算用于補償光源單元進行啟動的啟動控制數(shù)據(jù)并發(fā)送至所述補償光源單元，以及計算用于與所述補償光源單元對應(yīng)的圖像拍攝單元進行拍攝的拍攝控制數(shù)據(jù)并發(fā)送至所述圖像拍攝單元；所述補償光源單元，接收所述啟動控制數(shù)據(jù)并根據(jù)所述啟動控制數(shù)據(jù)發(fā)出波長在預(yù)定范圍內(nèi)的補償光；濾光單元，與所述圖像拍攝單元連接，濾除波長在所述預(yù)定范圍外的雜光，以僅使波長在所述預(yù)定范圍內(nèi)的光進入所述圖像拍攝單元；所述圖像拍攝單元，接收所述拍攝控制數(shù)據(jù)并根據(jù)所述拍攝控制數(shù)據(jù)拍攝所述被拍攝物體的圖像。
2、 如權(quán)利要求l所述的系統(tǒng)，其特征在于，進一步包括 數(shù)據(jù)采集單元，與所述圖像拍攝單元連接，采集所述圖像拍攝單元拍攝到的被拍攝物體的圖像；及發(fā)送單元，與所述數(shù)據(jù)采集單元連接，發(fā)送所述數(shù)據(jù)采集單元采集到的 所述圖像拍攝單元拍攝到的被拍攝物體的圖像。
3、 如權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，進一步包括 圖像處理單元，與所述發(fā)送單元連接，接收所述發(fā)送單元發(fā)送的數(shù)據(jù)，并對其進行圖像處理。
4、 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，其中所述補償光源單元包括 LED頻閃燈。
5、 如權(quán)利要求l所述的系統(tǒng)，其特征在于，其中所述濾光單元包括濾光片。
6、 如權(quán)利要求l所述的系統(tǒng)，其特征在于，其中所述圖像拍攝單元包括 CMOS相機。
專利摘要本實用新型公開一種防止環(huán)境光干擾的動態(tài)圖像拍攝系統(tǒng)，包括傳感器單元，采集與被拍攝物體的移動速度關(guān)聯(lián)的傳感數(shù)據(jù)，并將傳感數(shù)據(jù)發(fā)送至控制單元；控制單元，根據(jù)傳感數(shù)據(jù)計算用于補償光源單元進行啟動的啟動控制數(shù)據(jù)并發(fā)送至補償光源單元，以及計算用于與補償光源單元對應(yīng)的圖像拍攝單元進行拍攝的拍攝控制數(shù)據(jù)并發(fā)送至圖像拍攝單元；補償光源單元，根據(jù)啟動控制數(shù)據(jù)發(fā)出波長在預(yù)定范圍內(nèi)的補償光；濾光單元，與圖像拍攝單元連接，濾除波長在預(yù)定范圍外的雜光；圖像拍攝單元，根據(jù)拍攝控制數(shù)據(jù)拍攝被拍攝物體的圖像。通過本實用新型實施例提供的防止環(huán)境光干擾的動態(tài)圖像拍攝系統(tǒng)可以消除環(huán)境光干擾的問題，大幅提高圖像的清晰度，節(jié)約電能。
文檔編號H04N5/232GK201435772SQ200920145768
公開日2010年3月31日 申請日期2009年4月13日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月13日
發(fā)明者任崇巍, 王新宇 申請人:北京京天威科技發(fā)展有限公司;美國智能圖像技術(shù)公司;王新宇;任崇巍