CN101527793A - 防止环境光干扰的动态图像拍摄方法及*** - Google Patents
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Abstract
本发明公开防止环境光干扰的动态图像拍摄方法，包括：采集与被拍摄物体的移动速度关联的传感数据；根据所述传感数据，计算用于补偿光源进行启动的启动控制数据及用于与所述补偿光源对应的相机进行拍摄的拍摄控制数据；所述补偿光源根据所述启动控制数据发出波长在预定范围内的补偿光；滤除波长在所述预定范围外的杂光，以仅使波长在所述预定范围内的光进入所述相机；所述相机根据所述拍摄控制数据拍摄所述被拍摄物体的图像。本发明还公开了相应的防止环境光干扰的动态图像拍摄***，通过本发明实施例提供的防止环境光干扰的动态图像拍摄方法及***，可以消除环境光干扰的问题，并且大幅提高图像的清晰度，且节约电能。
Description
技术领域
本发明涉及动态图像拍摄方法及***，尤其涉及一种能够防止环境光干扰的动态图像拍摄方法及***。
背景技术
当前的自动图像拍摄方法及***，例如，在铁路行业应用的货车运行故障动态检测***(TFDS)中，通常使用CCD(Charge Couple Device电荷耦合器件)高速工业检测相机配合高亮度的普通白光光源获取图像数据，自动抓拍通过车辆的关键部位的图像，然后将图像传送至检测中心，以便采取人机结合的方式对传送来的图像进行检测。
但是，本发明人在实施本发明实施例时发现现有技术至少存在以下问题：
浪费电能，由于通常采用常亮氙灯作为光源，能耗大，发热大，启动电流大，造成电能的极大浪费；
可靠性差，由于通常采用常亮氙灯作为光源，启动速度慢，而且电磁辐射干扰大，对摄像头及轴的信号易造成影响；
易受强光干扰，由于侧架光源通常采用常亮氙灯，侧架相机在拍摄时会受到强光干扰，影像图像质量，且图像局部刺眼，容易造成观看者视觉疲劳；
图像清晰度不高，由于通常采用的相机的像素在40万左右，因此获取的清晰度不高，细节无法从图像中反映出来。
发明内容
本发明实施例的目的在于克服浪费电能，易受强光干扰、图像清晰度不高的问题中的至少一个，为此，本发明实施例提供一种防止环境光干扰的动态图像拍摄方法，包括：
采集与被拍摄物体的移动速度关联的传感数据；
根据所述传感数据，计算用于补偿光源进行启动的启动控制数据及用于与所述补偿光源对应的相机进行拍摄的拍摄控制数据；
所述补偿光源根据所述启动控制数据发出波长在预定范围内的补偿光；
滤除波长在所述预定范围外的杂光，以仅使波长在所述预定范围内的光进入所述相机；
所述相机根据所述拍摄控制数据拍摄所述被拍摄物体的图像。
作为优选，预定时段内仅有一个补偿光源发光并且仅有与该补偿光源对应的相机进行拍摄。
作为优选，所述相机根据所述拍摄控制数据拍摄所述被拍摄物体的图像后，还包括利用对数压缩技术压缩所拍摄的图像中的超高亮区域。
作为优选，在所述相机根据所述拍摄控制数据拍摄所述被拍摄物体的图像之后，还包括采集所述相机得到的图像数据。
作为优选，在所述采集所述相机得到的图像数据之后，还包括对所述相机得到的图像数据进行图像处理。
本发明实施例的另一方面还提供一种防止环境光干扰的动态图像拍摄***，包括：
传感器单元，用于采集与被拍摄物体的移动速度关联的传感数据，并发送所述传感数据；
控制单元，接收所述传感数据，根据所述传感数据计算用于补偿光源进行启动的启动控制数据及用于与所述补偿光源对应的相机进行拍摄的拍摄控制数据；
所述补偿光源单元，接收所述启动控制数据并根据所述启动控制数据发出波长在预定范围内的补偿光；
滤光单元，滤除波长在所述预定范围外的杂光，以仅使波长在所述预定范围内的光进入所述相机；
所述图像拍摄单元，接收所述拍摄控制数据并根据所述拍摄控制数据拍摄所述被拍摄物体的图像。
作为优选，该***进一步包括：
数据采集单元，采集所述图像拍摄单元拍摄的所述被拍摄物体的图像。
作为优选，该***进一步包括：
发送单元，发送所述数据采集单元采集到的数据；及图像处理单元，接收所述发送单元发送的数据，并对其进行图像处理。
通过本发明实施例提供的防止环境光干扰的动态图像拍摄方法及***，可以消除环境光干扰的问题，并且大幅提高图像的清晰度，且节约电能。
附图说明
图1为本发明提供的防止环境光干扰的动态图像拍摄方法的一个实施例的流程示意图；
图2为本发明提供的防止环境光干扰的动态图像拍摄方法的另一个实施例的流程示意图；
图3为本发明提供的防止环境光干扰的动态图像拍摄***的一个实施例的结构示意图；
图4为本发明提供的防止环境光干扰的动态图像拍摄***的另一个实施例的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
图1为本发明提供的防止环境光干扰的动态图像拍摄方法的一个实施例的流程示意图，如图1所示，该实施例的防止环境光干扰的动态图像拍摄方法包括：
S01：采集与被拍摄物体的移动速度关联的传感数据；
S02：根据所述传感数据，计算用于补偿光源进行启动的启动控制数据及用于与所述补偿光源对应的相机进行拍摄的拍摄控制数据；
S03：所述补偿光源根据所述启动控制数据发出波长在预定范围内的补偿光；
S04：滤除波长在所述预定范围外的杂光，以仅使波长在所述预定范围内的光进入所述相机；
S05：所述相机根据所述拍摄控制数据拍摄所述被拍摄物体的图像。
该实施例中，首先通过传感器采集与所要拍摄的移动物体的移动速度的关联的传感数据，并将传感数据发送至主控端，由主控端根据传感数据，计算补偿光源进行启动的启动控制数据及与所述补偿光源对应的相机进行拍摄的拍摄控制数据，然后补偿光源根据启动控制数据，按照一定的时间频率发出波长在预定范围内的补偿光；对相机进行滤光处理，滤除波长在所述预定范围外的杂光，以仅使波长在所述预定范围内的光进入所述相机，然后相机则根据拍摄控制数据，按照一定的快门及曝光参数进行拍摄；当存在多个补偿光源及相机时，可以通过精确的计算，控制各补偿光源及相机的启动时间及频率，例如使预定时段中仅有一个补偿光源发光及与该补偿光源相应的相机进行图像拍摄。
该实施例的防止环境光干扰的动态图像拍摄方法可以应用在需要拍摄动态图像各个领域中，尤其可以应用于需要逆光拍摄或受环境光干扰的图像检测***中，该实施例的方法中，补偿光源不必常亮，只有在需要的时候根据控制发出补偿光，节约了电能，并且相机进行了滤光处理，使仅与补偿光的波长范围一致的光进入相机，从而消除了环境光的干扰，可以拍摄清晰的图像。
图2为本发明提供的防止环境光干扰的动态图像拍摄方法的另一个实施例的流程示意图，如图2所示，该实施例的方法包括：
S01：采集与被拍摄物体的移动速度关联的传感数据；
S02：根据所述传感数据，计算用于补偿光源进行启动的启动控制数据及用于与所述补偿光源对应的相机进行拍摄的拍摄控制数据；
S03：所述补偿光源根据所述启动控制数据发出波长在预定范围内的补偿光；
S04：滤除波长在所述预定范围外的杂光，以仅使波长在所述预定范围内的光进入所述相机；
S05：所述相机根据所述拍摄控制数据拍摄所述被拍摄物体的图像。
S051：利用对数压缩技术压缩所述图像中的超高亮区域；
S06：采集所述相机得到的图像数据；
S07：对所述相机得到的图像数据进行图像处理。
该实施例中，首先通过传感器采集与所要拍摄的移动物体的移动速度的关联的传感数据，并将传感数据发送至主控端，由主控端根据传感数据，计算补偿光源进行启动的启动控制数据及与所述补偿光源对应的相机进行拍摄的拍摄控制数据，然后补偿光源根据启动控制数据，按照一定的时间频率发出波长在预定范围内的补偿光；对相机进行滤光处理，滤除波长在所述预定范围外的杂光，以仅使波长在所述预定范围内的光进入所述相机，然后相机则根据拍摄控制数据，按照一定的快门及曝光参数进行拍摄；当存在多个补偿光源及相机时，可以通过精确的计算，控制各补偿光源及相机的启动时间及频率，例如使同一时段中仅有一个补偿光源发光及与该补偿光源相应的相机进行图像拍摄；相机可以利用对数压缩技术压缩所述图像中的超高亮区域，然后采集经过压缩的图像数据，并对图像数据进行图像处理。
该实施例的防止环境光干扰的动态图像拍摄方法可以应用在需要拍摄动态图像各个领域中，尤其可以应用于需要逆光拍摄或受环境光干扰的图像检测***中，此处以拍摄行进中的火车为例，例如铁路行业应用的货车运行故障动态检测***(TFDS)中，传感器根据行进中的火车的行进速度生成传感数据，并发送至主控计算机，由主控计算机计算出火车的行进速度，并且计算出补偿光源的启动控制数据及与所述补偿光源对应的相机的拍摄控制数据，此处补偿光源可以采用LED频闪灯例如功率为3W的LED频闪灯，相机可以采用CMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor互补金属氧化物)相机例如140万像素的CMOS相机，然后补偿光源根据启动控制数据，按照一定的时间频率发出波长在预定范围内的补偿光；可以为相机安装与补偿光源例如LED频闪灯的发光波长范围相应的滤光片，对相机进行滤光处理，使仅波长在补偿光的预定波长范围内的光进入相机，然后相机则根据拍摄控制数据，按照一定的快门及曝光参数进行拍摄；当存在多个补偿光源及相机时，可以通过精确的计算，控制各补偿光源及相机的启动时间及频率，例如使同一时段中仅有一个补偿光源发光及与该补偿光源相应的相机进行图像拍摄；CMOS相机还可以利用LinLog技术，即利用对数压缩技术压缩所述图像中的超高亮区域从而提高整幅图像的动态范围的技术，压缩所述图像中的超高亮区域，可以将CMOS相机的动态范围扩张至120dB，从而可以在一幅图中拍摄到很亮和很暗交织的区域，然后再由采集计算机采集经过压缩的图像数据，并传送至分析计算机对图像数据进行图像处理。
本实施例的防止环境光干扰的动态图像拍摄方法，补偿光源不必常亮，只有在需要的时候根据控制发出补偿光，节约了电能，并且相机进行了滤光处理，使仅与补偿光的波长范围一致的光进入相机，从而消除了环境光的干扰，可以拍摄清晰的图像。
图3为本发明提供的防止环境光干扰的动态图像拍摄***的一个实施例的结构示意图，如图3所示，该实施例的防止环境光干扰的动态图像拍摄***包括：
传感器单元11，用于采集与被拍摄物体的移动速度关联的传感数据，并发送所述传感数据；
控制单元12，接收所述传感数据，根据所述传感数据计算用于补偿光源单元13进行启动的启动控制数据及用于与所述补偿光源单元13对应的图像拍摄单元15进行拍摄的拍摄控制数据；
补偿光源单元13，接收所述启动控制数据并根据所述启动控制数据发出波长在预定范围内的补偿光；
滤光单元14，滤除波长在所述预定范围外的杂光，以仅使波长在所述预定范围内的光进入所述图像拍摄单元15；
图像拍摄单元15，接收所述拍摄控制数据并根据所述拍摄控制数据拍摄所述被拍摄物体的图像。
该实施例中，传感器单元11采集与所要拍摄的移动物体的移动速度关联的传感数据，并发送至控制单元12，由控制单元12根据传感数据，计算补偿光源单元13进行启动的启动控制数据及与所述补偿光源单元13对应的图像拍摄单元15进行拍摄的拍摄控制数据，然后补偿光源单元13根据启动控制数据，按照一定的时间频率发出波长在预定范围内的补偿光；由滤光单元14对图像拍摄单元15进行滤光处理，滤除波长在所述预定范围外的杂光，以仅使波长在所述预定范围内的光进入所述图像拍摄单元15，然后图像拍摄单元15则根据拍摄控制数据，按照一定的快门及曝光参数进行拍摄；当存在多个补偿光源单元13及图像拍摄单元15时，可以通过控制单元12精确的计算，控制各补偿光源单元及图像拍摄单元的启动时间及频率，例如使同一时段中仅有一个补偿光源单元13发光及与该补偿光源单元13相应的图像拍摄单元15进行图像拍摄。
该实施例的防止环境光干扰的动态图像拍摄***可以应用在需要拍摄动态图像各个领域中，尤其可以应用于需要逆光拍摄或受环境光干扰的图像检测***中，本实施例的防止环境光干扰的动态图像拍摄***，补偿光源单元不必常亮，只有在需要的时候根据控制发出补偿光，节约了电能，并且启动速度快，可靠性高，大大降低对周围的电磁辐射干扰，并且图像拍摄单元进行了滤光处理，使仅与补偿光的波长范围一致的光进入相机，从而消除了环境光的干扰，可以拍摄清晰的图像。
图4为本发明提供的防止环境光干扰的动态图像拍摄***的另一个实施例的结构示意图，如图4所示，上述***还可以包括：
数据采集单元16，采集所述图像拍摄单元15拍摄到的图像；
发送单元17，发送所述数据采集单元16采集到的数据；
图像处理单元18，接收所述发送单元17发送的数据，并对其进行图像处理。
该实施例中，传感器单元11采集与所要拍摄的移动物体的移动速度关联的传感数据，并发送至控制单元12，由控制单元12根据传感数据，计算补偿光源单元13进行启动的启动控制数据及与所述补偿光源单元13对应的图像拍摄单元15进行拍摄的拍摄控制数据，然后补偿光源单元13根据启动控制数据，按照一定的时间频率发出波长在预定范围内的补偿光；由滤光单元14对图像拍摄单元15进行滤光处理，滤除波长在所述预定范围外的杂光，以仅使波长在所述预定范围内的光进入所述图像拍摄单元15，然后图像拍摄单元15则根据拍摄控制数据，按照一定的快门及曝光参数进行拍摄；当存在多个补偿光源单元及图像拍摄单元时，可以通过控制单元12精确的计算，控制各补偿光源单元及图像拍摄单元的启动时间及频率，例如使同一时段中仅有一个补偿光源单元13发光及与该补偿光源单元13相应的图像拍摄单元15进行图像拍摄，图像拍摄单元15可以利用对数压缩技术压缩所述图像中的超高亮区域，然后数据采集单元16采集经过压缩的图像数据，并通过发送单元17发送至图像处理单元18，由图像处理单元18对图像数据进行图像处理。
该实施例的防止环境光干扰的动态图像拍摄方法可以应用在需要拍摄动态图像各个领域中，尤其可以应用于需要逆光拍摄或受环境光干扰的图像检测***中，此处以拍摄行进中的火车为例，例如铁路行业应用的货车运行故障动态检测***(TFDS)中，传感器单元11可以为永磁信号传感器与前置处理器组成根据行进中的火车的行进速度生成传感数据，并发送至控制单元12例如主控计算机，由主控计算机计算出火车的行进速度，并且计算出补偿光源单元13的启动控制数据及与所述补偿光源单元对应的图像拍摄单元15的拍摄控制数据，此处补偿光源单元13可以采用LED频闪灯例如功率为3W的LED频闪灯，图像拍摄单元15可以采用CMOS相机例如140万像素的CMOS相机，LED频闪灯根据启动控制数据，按照一定的时间频率发出波长范围一定的补偿光；滤光单元14可以为安装在图像拍摄单元15上的与补偿光源单元13例如LED频闪灯的发光波长范围相应的滤光片，由滤光片对CMOS相机进行滤光处理，使仅与补偿光的波长范围一致的光进入CMOS相机，然后CMOS相机则根据拍摄控制数据，按照一定的快门及曝光参数进行拍摄；当存在多个LED频闪灯及CMOS相机时，可以通过主控计算机精确的计算，控制各LED频闪灯及CMOS相机的启动时间及频率，例如使同一时段中仅有一个LED频闪灯发光及与该LED频闪灯对应的CMOS相机进行图像拍摄，CMOS相机还可以利用LinLog技术，即利用对数压缩技术压缩所述图像中的超高亮区域从而提高整幅图像的动态范围的技术，压缩所述图像中的超高亮区域，可以将CMOS相机的动态范围扩张至120dB，从而可以在一幅图中拍摄到很亮和很暗交织的区域，然后再由数据采集单元16例如采集计算机，采集经过压缩的图像数据，并通过发送单元17例如光纤收发器，将图像数据传送至图像处理单元18例如分析计算机，并对图像数据进行图像处理。
本实施例的防止环境光干扰的动态图像拍摄***，补偿光源单元不必常亮，只有在需要的时候根据控制发出补偿光，节约了电能，并且启动速度快，可靠性高，大大降低对周围的电磁辐射干扰，并且图像拍摄单元进行了滤光处理，使仅与补偿光的波长范围一致的光进入图像拍摄单元，从而消除了环境光的干扰，可以拍摄清晰的图像。
总之，以上所述仅为本发明的实施例，并非用于限定本发明的保护范围，而是用于说明本发明。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
另外，以上实施例中分别说明的各技术，***，装置，方法以及各实施例中分别说明的技术特征可以进行组合，从而形成不脱离本发明的精神和原则之内的其他的模块，方法，装置，***及技术，这些根据本发明实施例的记载组合而成的模块，方法，装置，***及技术均在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1、防止环境光干扰的动态图像拍摄方法，包括：
采集与被拍摄物体的移动速度关联的传感数据；
根据所述传感数据，计算用于补偿光源进行启动的启动控制数据及用于与所述补偿光源对应的相机进行拍摄的拍摄控制数据；
所述补偿光源根据所述启动控制数据发出波长在预定范围内的补偿光；
滤除波长在所述预定范围外的杂光，以仅使波长在所述预定范围内的光进入所述相机；
所述相机根据所述拍摄控制数据拍摄所述被拍摄物体的图像。
2、如权利要求1所述的方法，其特征在于，预定时段内仅有一个补偿光源发光并且仅有与该补偿光源对应的相机进行拍摄。
3、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述相机根据所述拍摄控制数据拍摄所述被拍摄物体的图像后，还包括利用对数压缩技术压缩所拍摄的图像中的超高亮区域。
4、如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述相机根据所述拍摄控制数据拍摄所述被拍摄物体的图像之后，还包括采集所述相机得到的图像数据。
5、如权利要求4所述的方法，其特征在于，在所述采集所述相机得到的图像数据之后，还包括对所述相机得到的图像数据进行图像处理。
6、防止环境光干扰的动态图像拍摄***，包括：
传感器单元，用于采集与被拍摄物体的移动速度关联的传感数据，并发送所述传感数据；
控制单元，接收所述传感数据，根据所述传感数据计算用于补偿光源单元进行启动的启动控制数据及用于与所述补偿光源单元对应的图像拍摄单元进行拍摄的拍摄控制数据；
所述补偿光源单元，接收所述启动控制数据并根据所述启动控制数据发出波长在预定范围内的补偿光；
滤光单元，滤除波长在所述预定范围外的杂光，以仅使波长在所述预定范围内的光进入所述图像拍摄单元；
所述图像拍摄单元，接收所述拍摄控制数据并根据所述拍摄控制数据拍摄所述被拍摄物体的图像。
7、如权利要求6所述的***，其特征在于，进一步包括：
数据采集单元，采集所述图像拍摄单元拍摄的所述被拍摄物体的图像。
8、如权利要求7所述的***，其特征在于，进一步包括：
发送单元，发送所述数据采集单元采集到的数据；及
图像处理单元，接收所述发送单元发送的数据，并对其进行图像处理。
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| CN200910134433A CN101527793A (zh) | 2009-04-13 | 2009-04-13 | 防止环境光干扰的动态图像拍摄方法及*** |
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|---|---|
| CN101527793A true CN101527793A (zh) | 2009-09-09 |
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ID=41095464
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| CN200910134433A Pending CN101527793A (zh) | 2009-04-13 | 2009-04-13 | 防止环境光干扰的动态图像拍摄方法及*** |
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