1.一種用于高速飛行目標觀測的高速相機精確觸發(fā)和高速圖像準實時傳輸方法,其特征在于:
該方法首先基于聲壓信號進行高速攝像觸發(fā),利用聲壓傳感器循環(huán)采集聲壓級數(shù)據(jù),每n個數(shù)據(jù)計算一次總聲壓級,聲壓觸發(fā)方法采用均方根值算法來消除環(huán)境噪聲和尖峰引起的誤觸發(fā),均方根值算法通過計算一組數(shù)據(jù)的總聲壓來實現(xiàn),Pi為單次測量得到的聲壓,n為一組測量數(shù)據(jù)的數(shù)目;
比較總聲壓級與事先預(yù)設(shè)閾值,當總聲壓級大于事先預(yù)設(shè)閾值時,則認為目標到達,啟動聲壓觸發(fā)信號,標識觸發(fā)時間和對應(yīng)圖像,并將該觸發(fā)時間信息傳輸至遙控端,作為準實時傳輸?shù)膮⒖键c,高速相機由循環(huán)存儲轉(zhuǎn)換為順序存儲,由標清圖像采集切換到高清圖像采集,并將采集的高速圖像由車載端無線傳輸?shù)竭b控端;當總聲壓級小于事先預(yù)設(shè)閾值時,高速相機采用循環(huán)存儲和標清圖像采集模式,采集的圖像只存儲于本地,不進行無線傳輸;
根據(jù)目標與聲傳感器的位置,確定目標到達時刻,設(shè)目標在距離聲傳感器位置D米處觸發(fā)聲壓信號,高速目標到達該位置點的時刻為T1,聲音觸發(fā)時刻為T,則高速目標到達時刻T1=T-D/V,V為聲音傳播速度;為了獲得完整的目標飛行信息,高速相機順序存儲的信號起點應(yīng)在聲音觸發(fā)時刻T前L1個時間長度,且L1應(yīng)滿足L1>D/V,從聲音觸發(fā)時刻T開始,高速相機按照固定時間長度L2進行順序存儲,最后將觸發(fā)時刻前L1個時間長度和后L2個時間長度的圖像流寫入高速存儲裝置中;
將高速存儲裝置所存儲的圖像,按照1/N的采樣率抽取,N=2~10,對抽取后的圖像進行H.264/H.265壓縮編碼并通過無線鏈路傳輸至遙控端接收處理系統(tǒng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,所述的聲壓傳感器的最大響應(yīng)聲壓級不小于100dB。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,所述的聲壓觸發(fā)方法中聲壓比較的預(yù)設(shè)閾值設(shè)為50dB。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,利用聲壓傳感器以采樣頻率5KHz循環(huán)采集聲壓級數(shù)據(jù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,用于計算總聲壓級的一組測量數(shù)據(jù)的數(shù)目n一般取200。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,遙控端接收處理系統(tǒng)接收到數(shù)據(jù)后進行解壓縮,對視頻存儲數(shù)據(jù)依據(jù)觸發(fā)信號到達時間進行檢索,并采用跳躍式抽幀方式提高查找效率。
7.一種用于高速飛行目標觀測的高速相機精確觸發(fā)和高速圖像準實時傳輸裝置,其特征在于:
包括高速視頻記錄系統(tǒng)、聲壓信號采集處理系統(tǒng)和無線圖像傳輸模塊三部分,其中,高速視頻記錄系統(tǒng)采用高速視頻相機和高速存儲裝置來構(gòu)建,聲壓信號采集處理系統(tǒng)利用聲壓采集傳感器和信號均衡處理器來構(gòu)建;
信號均衡處理器對聲壓采集傳感器所采集的每一組測量數(shù)據(jù),通過計算平均聲壓級來實現(xiàn)數(shù)據(jù)平滑,平均聲壓級的計算公式為其中Li=20lg(Pi/P0)為單次實測聲壓級,n為一組測量數(shù)據(jù)的數(shù)目,總聲壓級與平均聲壓的關(guān)系為L=La+20lgn;
聲壓信號采集處理系統(tǒng)比較所采集聲信號的總聲壓級與事先預(yù)設(shè)閾值,當總聲壓級大于事先預(yù)設(shè)閾值時,則認為目標到達,啟動聲壓觸發(fā)信號,聲壓信號采集處理系統(tǒng)標識觸發(fā)時間和對應(yīng)圖像,并將該觸發(fā)時間信息無線傳輸至遙控端,作為準實時傳輸?shù)臅r間參考點,高速相機由循環(huán)存儲轉(zhuǎn)換為順序存儲,由標清圖像采集切換到高清圖像采集,并將采集的高速圖像通過無線圖像傳輸模塊由車載端傳輸?shù)竭b控端;在未檢測到超過閾值的聲音時,高速相機采用循環(huán)存儲和標清圖像采集模式,采集的圖像只存儲于本地,不進行無線傳輸;
根據(jù)目標與聲傳感器的位置,確定目標到達時刻,設(shè)目標在距離聲傳感器位置D米處觸發(fā)聲壓信號,目標到達該位置點的時刻為T1,聲音觸發(fā)時刻為T,則高速目標到達時刻T1=T-D/V,V為聲音傳播速度;為了獲得完整的目標飛行信息,高速相機順序存儲的信號起點應(yīng)在聲音觸發(fā)時刻T前L1個時間長度,且L1應(yīng)滿足L1>D/V,從聲音觸發(fā)時刻T開始,高速相機按照固定時間長度L2進行順序存儲,最后將觸發(fā)時刻前L1個時間長度和后L2個時間長度的圖像流寫入高速存儲裝置中;
無線圖像傳輸模塊將高速存儲裝置所存儲的圖像,按照1/N的采樣率抽取,N=2~10,對抽取后的圖像進行H.264/H.265壓縮編碼并通過無線鏈路傳輸至遙控端。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置,所述的聲壓采集傳感器的最大響應(yīng)聲壓級不小于100dB。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置,所述的聲壓采集傳感器的采樣頻率為5KHz。
10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置,所述的聲壓信號采集處理系統(tǒng)每200組數(shù)據(jù)計算一次總聲壓級,n=200。
11.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置,聲壓信號采集處理系統(tǒng)中聲壓比較的事先設(shè)定閾值設(shè)為50dB。