专利名称：近红外激光道路超速抓拍装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于电子信息技术领域，涉及一种用于车辆交通管理的近红外一体化 激光测速抓拍装置。
背景技术：
在现代社会中，高速公路的发展非常迅猛，而相应的交通管理设备却相对落后。交 通事故的起因通常是由车辆超速引起的，因此建立一套安全完备的超速抓拍照相装置非常必要。中国200710303837. 3号专利公开了一种超速抓拍系统，该系统可以针对不同的 能见度情况下，设置不同的限速值；中国03103263. X号发明专利公开了一种高速公路超速 抓拍系统，该系统采用缩短闪光灯的出光时间，在瞬间光强达到一定的强度，配合CCD摄像 系统的感光时刻，从而来获取更高的能量。中国200710069069. X号专利采用闪光灯配合 CXD相机获取图像，并采用高速控制器HCR实现图像的处理。以上的专利均存在闪光灯的问题，闪光灯易使驾驶员眩目，尤其在夜里出现，在黑 暗环境中人的瞳孔开得很大，突遇强光，瞳孔来不及闭合，大量强光线进入眼内，可能造成 眼损伤。而且会使驾驶员受到惊吓，神经调节系统出现某种紊乱，可能会带来极其严重的后 果，如撞车或其它意外事件，此时抓拍采用的闪光灯将具有不可推卸的责任。在通过对驾驶 员的调查表明，他们通常都能感受到拍照的过程，尤其是在夜晚的情况下，对他们的生理和 心理上都会造成非常大的影响。另外闪光灯的寿命都比较短，因此严重影响测速抓拍仪器 的正常运行。
发明内容本实用新型的目的就是针对现有技术的不足，提供一种用于车辆交通管理的近红 外激光道路测速抓拍装置。本实用新型包括近红外激光测速装置和近红外激光抓拍装置。近红外激光测速装置包括测速激光驱动器、测速激光器、发射光路组件、接收光路 组件、接收器、放大器、比较器和微处理器。测速激光驱动器与测速激光器连接，对测速激光器二极管进行驱动，发出近红外 激光脉冲。发射光路组件设置在测速激光器的发射光的光路上，发射光路组件依次包括设 置在发射光光路上的测速发射光整形装置、发射光分光镜、测速发射光聚光镜，其中测速发 射光聚光镜靠近测速激光器设置，发射光分光镜的反射面朝向测速发射光聚光镜。接收器的光电转换器件与接收光路组件设置在同一接收光光路上。接收光路组件 依次包括滤光片、测速接收光聚光镜、接收光分光镜，其中接收光分光镜靠近接收器设置， 接收光分光镜的反射面朝向接收器。接收器的电信号输出端与放大器的信号输入端连接，放大器的信号输出端与比较 器的信号输入端连接，比较器的信号输出端与微处理器的定时器接口连接。[0011]近红外激光抓拍装置包括抓拍激光驱动器、抓拍激光器、抓拍发射光聚光镜、抓拍 发射光整形装置、抓拍接收光聚光镜、C⑶光电传感器、视频AD转换器、FPGA处理器、DSP微 处理器和网络变压器。抓拍激光驱动器与抓拍激光器连接，对抓拍激光器二极管进行驱动，发出近红外 激光。抓拍发射光聚光镜和抓拍发射光整形装置依次设置在发射光光路上，其中抓拍发射 光聚光镜靠近抓拍激光器设置。抓拍接收光聚光镜和CCD光电传感器设置在接收光光路上，CCD光电传感器的模 拟电信号输出端与视频AD转换器的信号输入端连接，视频AD转换器的输出端与FPGA处理 器的输入端连接，FPGA处理器的信号输出端与DSP微处理器的输入端连接、DSP微处理器的 网络驱动接口与网络变压器连接。本实用新型结构设计紧凑、布局合理，自动化程度高、抓拍精度高、误检率低，可在 车辆交通管理上得到广泛应用。
图1是本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，近红外激光道路超速抓拍装置包括近红外激光测速装置和近红外激 光抓拍装置。近红外激光测速装置包括测速激光驱动器4、测速激光器3、发射光路组件2、接收 光路组件9、接收器8、放大器7、比较器6和微处理器5。测速激光驱动器4与测速激光器3连接，对测速激光器3 二极管进行驱动，发出近 红外激光脉冲。发射光路组件2设置在测速激光器3的发射光的光路上，发射光路组件2 依次包括设置在发射光光路上的测速发射光整形装置2-1、发射光分光镜2-2、测速发射光 聚光镜2-3，其中测速发射光聚光镜2-3靠近测速激光器3设置，发射光分光镜2-2的反射 面朝向测速发射光聚光镜2-3。接收器8的光电转换器件与接收光路组件9设置在同一接收光光路上。接收光路 组件9依次包括滤光片9-3、测速接收光聚光镜9-2、接收光分光镜9-1，其中接收光分光镜 9-1靠近接收器8设置，接收光分光镜9-1的反射面朝向接收器8。接收器8的电信号输出端与放大器7的信号输入端连接，放大器7的信号输出端 与比较器6的信号输入端连接，比较器6的信号输出端与微处理器5的定时器接口连接。近红外激光抓拍装置包括抓拍激光驱动器13、抓拍激光器12、抓拍发射光聚光镜 11、抓拍发射光整形装置10、抓拍接收光聚光镜14、(XD光电传感器15、视频AD转换器16、 FPGA处理器17、DSP微处理器18和网络变压器19。抓拍激光驱动器13与抓拍激光器12连接，对抓拍激光器12 二极管进行驱动，发 出近红外激光。抓拍发射光聚光镜11和抓拍发射光整形装置10依次设置在发射光光路上， 其中抓拍发射光聚光镜11靠近抓拍激光器12设置。抓拍接收光聚光镜14和CCD光电传感器15设置在接收光光路上，CCD光电传感 器15的模拟电信号输出端与视频AD转换器16的信号输入端连接，视频AD转换器16的输出端与FPGA处理器17的输入端连接，FPGA处理器17的信号输出端与DSP微处理器18的输入端连接、DSP微处理器18的网络驱动接口与网络变压器19连接。其中测速激光光源与抓拍激光光源可使用同一光源，也可以使用不同的光源实 现。该近红外激光测速装置的具体工作过程如下测速激光驱动器对测速激光器的激光二极管进行驱动，发出近红外激光脉冲；首 先通过测速发射光聚光镜对测速激光器输出的激光进行整形，整形后送入到发射光分光镜 中分出一部分光送给接收光分光镜，送入接收器中，将其转换为电压信号，经过放大器及比 较器进行放大整形后，成为一个开门信号，送入到微处理器作为开启计时信号，对微处理器 的机器周期信号进行计数；另一部分光通过测速发射光整形装置进行整形，成为一个长方 形光源，以便于满足检测不同形状车辆的需要。当遇到目标车辆1时，这些激光束发生散 射，由接收光路组件对反散射光进行收集，其中滤光片负责对周围环境杂散光进行滤除，使 其能够克服背景光源的干扰，通过滤光片的光由测速接收光聚光镜进行汇聚、并透射过接 收光分光镜，由接收器将光能量转换成电压、由于返回光通常比较微弱，所以由放大器对输 出电压进行放大，并由比较器对放大的电压进行比较整形，产生一个关门信号，该信号驱动 微处理器结束计时。通过取得的定时时间和已知的光速值，可以得到第一个距离，当激光器 发出第二束激光光束后，经过相同的处理过程，可以获得第二个距离，由此可求得目标车辆 1的运行平均速度，经过多对脉冲发射，可以获得多个平均速度，首先分析这几个平均速度 是否有异常，将异常值剔除，之后对其它值取平均作为车辆的速度。抓拍激光驱动器对抓拍激光器的激光二极管进行驱动，发出近红外激光；首先通 过抓拍发射光聚光镜对抓拍激光器输出的激光进行汇聚，汇聚后由抓拍发射光路上的整形 装置整形后，成为一个长方形面光源，以便于覆盖抓拍车辆的整个视场。当遇到目标车辆1 时，这些激光束发生散射，由抓拍接收光聚光镜对反散射光进行收集，由CCD光电传感器将 光能量转换成电压、由于CCD光电传感器输出的为模拟电压，所以由视频AD转换器转换为 数字信号，送入FPGA处理器进行初步处理、同时FPGA处理器为C⑶光电传感器提供驱动信 号，FPGA处理器将初步处理后的数字图像信号送入DSP微处理器中进行进一步的处理，并 将处理后的图像进行采用网络协议送入到网络变压器，通过网络变压器将图像数据送入到 交通信息管理的专网20中。
权利要求近红外激光道路超速抓拍装置，包括近红外激光测速装置和近红外激光抓拍装置，其特征在于所述的近红外激光测速装置包括测速激光驱动器、测速激光器、发射光路组件、接收光路组件、接收器、放大器、比较器和微处理器；测速激光驱动器与测速激光器连接，对测速激光器二极管进行驱动，发出近红外激光脉冲；发射光路组件设置在测速激光器的发射光的光路上，发射光路组件依次包括设置在发射光光路上的测速发射光整形装置、发射光分光镜、测速发射光聚光镜，其中测速发射光聚光镜靠近测速激光器设置，发射光分光镜的反射面朝向测速发射光聚光镜；接收器的光电转换器件与接收光路组件设置在同一接收光光路上；接收光路组件依次包括滤光片、测速接收光聚光镜、接收光分光镜，其中接收光分光镜靠近接收器设置，接收光分光镜的反射面朝向接收器；接收器的电信号输出端与放大器的信号输入端连接，放大器的信号输出端与比较器的信号输入端连接，比较器的信号输出端与微处理器的定时器接口连接；所述的近红外激光抓拍装置包括抓拍激光驱动器、抓拍激光器、抓拍发射光聚光镜、抓拍发射光整形装置、抓拍接收光聚光镜、CCD光电传感器、视频AD转换器、FPGA处理器、DSP微处理器和网络变压器；抓拍激光驱动器与抓拍激光器连接，对抓拍激光器二极管进行驱动，发出近红外激光；抓拍发射光聚光镜和抓拍发射光整形装置依次设置在发射光光路上，其中抓拍发射光聚光镜靠近抓拍激光器设置；抓拍接收光聚光镜和CCD光电传感器设置在接收光光路上，CCD光电传感器的模拟电信号输出端与视频AD转换器的信号输入端连接，视频AD转换器的输出端与FPGA处理器的输入端连接，FPGA处理器的信号输出端与DSP微处理器的输入端连接、DSP微处理器的网络驱动接口与网络变压器连接。
专利摘要本实用新型涉及一种近红外激光道路超速抓拍装置。现有的抓拍仪器必须使用闪光灯，影响驾驶。本实用新型包括近红外激光测速装置和近红外激光抓拍装置。近红外激光测速装置包括测速激光驱动器、测速激光器、发射光路组件、接收光路组件、接收器、放大器、比较器和微处理器。近红外激光抓拍装置包括抓拍激光驱动器、抓拍激光器、抓拍发射光聚光镜、抓拍发射光整形装置、抓拍接收光聚光镜、CCD光电传感器、视频AD转换器、FPGA处理器、DSP微处理器和网络变压器。本实用新型结构设计紧凑、布局合理，自动化程度高、抓拍精度高、误检率低，可在车辆交通管理上得到广泛应用。
文档编号G01P3/68GK201616184SQ20102004957
公开日2010年10月27日 申请日期2010年1月19日 优先权日2010年1月19日
发明者冯桂兰, 张善华, 张海艇, 田维坚, 陈慧芳, 黄昌清 申请人:中国计量学院