专利名称：一种控制线阵摄像机拍摄频率的系统和方法
技术领域：
本发明涉及路面质量检测技术，特别涉及一种控制线阵摄像机拍摄频率的系统和
方法。
背景技术：
近年来，随着我国经济实力的不断增强，公路建设在我国取得了飞速发展，公路交 通已成为我国经济发展的命脉，而公路交通又是以良好的路面质量为前提和基础的。然而， 由于恶劣气候的破坏以及使用频繁或公路老化等原因会导致路面上出现裂缝，路面裂缝的 出现严重影响了路面质量，影响了行车安全和公路的使用寿命。因此，需要实时地对路面质 量进行检测，以快速及时地检测出路面裂缝，从而能够保证对检测出的路面裂缝进行修补， 避免由于路面裂缝而带来的不利影响。 目前，在对路面质量进行检测时主要是通过采集路面图像，然后对所述采集到的
路面图像进行识别和处理来实现路面质量检测的，而现有采集路面图像时则采用了线阵摄
像机，通过将线阵摄像机安装在路面行驶的汽车上来完成对路面图像的实时采集，线阵摄
像机在拍摄图像时支持固定拍摄频率和可变拍摄频率两种。采用固定拍摄频率能拍摄到准
确的图像必须为匀速运动的图像；而采用可变拍摄频率需要通过外界提供额外的频率产生
器，例如利用频率计提供不同的频率，而频率计的频率变化需要人工对其进行改变。 然而，在开放交通条件下，行驶在路面上的安装了线阵摄像机的检测汽车的速度
是不能确定或者是变化的；人工改变频率计的方式即费时又费力，因此，通过固定拍摄频率
和可变拍摄频率拍摄到的路面图像很可能是不准确的，从而给路面质量检测带来了不利的影响。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种控制线阵摄像机拍摄频率的系统，使 得线阵摄像机的拍摄频率能够跟随检测汽车的速度自适应地变化，从而采集到准确的路面 图像。 本发明的另一个目的在于提供一种控制线阵摄像机拍摄频率的方法，使得线阵摄 像机的拍摄频率能够跟随检测汽车的速度自适应地变化，从而采集到准确的路面图像。
为达到上述目的，本发明的技术方案具体是这样实现的 —种控制线阵摄像机拍摄频率的系统，该系统包括全球定位系统(GPS)接收机、 单片机和线阵摄像机，其中， 所述GPS接收机，用于获取所述线阵摄像机的速度，并将所述获取到的速度发送 给单片机； 所述单片机，用于接收GPS接收机发送的速度，将所述接收到的速度转换为脉冲 信号，并将所述转换后得到的脉冲信号发送给线阵摄像机； 所述线阵摄像机，用于根据所述接收到的脉冲信号产生的拍摄频率对图像进行拍摄。 —种控制线阵摄像机拍摄频率的方法，基于包括GPS接收机、单片机和线阵摄像 机的系统，该方法包括 GPS接收机获取所述线阵摄像机的速度，并将所述获取到的速度发送给单片机；
单片机接收GPS接收机发送的速度，将所述接收到的速度转换为脉冲信号，并将 所述转换后得到的脉冲信号发送给线阵摄像机； 线阵摄像机根据接收到的脉冲信号得到不同的拍摄频率，并根据得到的拍摄频率 对图像进行拍摄。 由上述的技术方案可见，本发明所采用的控制线阵摄像机拍摄频率的方法，通过 由GPS接收机来获取线阵摄像机的速度，并由单片机将获取到的速度值转换为一脉冲信 号，进而由脉冲信号控制线阵摄像机的拍摄频率，也就使得线阵摄像机的拍摄频率能够根 据线阵摄像机的速度自适应地变化，从而能够拍摄到准确的图像。
图1为本发明所采用的控制线阵摄像机拍摄频率系统的结构示意图。
图2为本发明所采用的控制线阵摄像机拍摄频率方法的工作流程图。
具体实施例方式
为解决现有技术中存在的问题，本发明提出了一种控制线阵摄像机拍摄频率的方 法，通过由GPS接收机来获取线阵摄像机的速度，并由单片机将获取到的速度值转换为脉 冲信号，进而由脉冲信号控制线阵摄像机的拍摄频率，也就使得线阵摄像机的拍摄频率能 够根据线阵摄像机的速度自适应地变化，从而能够拍摄到准确的图像。
基于上述介绍，本发明所述方案的具体实现为 GPS接收机获取所述线阵摄像机的速度，并将所述获取到的速度发送给单片机； 单片机接收GPS接收机发送的速度，将所述接收到的速度转换为脉冲信号，并将所述转换 后得到的脉冲信号发送给线阵摄像机；线阵摄像机根据接收到的脉冲信号得到不同的拍摄 频率，并根据得到的拍摄频率对图像进行拍摄。 为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实施例，对 本发明进一步详细说明。 参见图1，图1即为本发明所采用的控制线阵摄像机拍摄频率系统的结构示意图。 如图1所示，该系统包括GPS接收机101、单片机102和线阵摄像机103，且GPS接收机101 通过串口与单片机102相连，单片机102还与线阵摄像机103相连。 在对路面图像进行采集之前，需要将GPS接收机101、单片机102和线阵摄像机 103分别安装在检测汽车上，并通过单片机102的特殊功能寄存器SCON和电源控制寄存器 PCON对单片机进行初始化，也即对SCON和PCON寄存器进行赋值，在本实施例中，由于需要 单元机为串行口的工作方式，也就需要对SCON和PCON寄存器赋值使单片机工作在串行口 的工作方式；此外，还需根据拍摄速率确定好单片机的定时方式，在本实施例中，由于需要 每2毫米(mm)拍摄一次路面图像，因此，设定单片机工作在定式方式l，可以获取较大的定 时时间和定时循环次数。
当对路面图像进行采集时，通过GPS接收机101获取检测汽车的车速，也就是线阵 摄像机103的速度，将获取到的速度通过串口发送给单片机102 ;进一步地，单片机102将 所述收到的速度值转换为不同频率的脉冲信号，这些脉冲信号通过单片机102的P2. 0端口 被输入到线阵摄像机103中；从而，线阵摄像机103根据不同的脉冲信号就得到了不同的拍 摄频率。由于这些频率是根据检测汽车的速度得到的，因此，通过这些拍摄频率线阵摄像机 103就能够正确地采集到路面图像。 在本实施例中，单片机将速度值转换为脉冲信号的具体实现为单片机根据获取
到的速度值v以及检测汽车每2mm行使的距离s，由距离-速度(s-v)公式，得到时间t，所
述t为线阵摄像机拍摄一次路面图像的时间；将t取倒数即为控制频率；进一步地，所述控
制频率被发送到单片机的定时器中，定时器结束定时时，就会给出一个中断信号，从而使得
P2. 0端口交替得到0和1，也就得到了该速度转换后得到的脉冲信号。 在本实施例中，也可采用其他的将速度转换为脉冲信号的实现方法，以不影响本
发明实施例的实现为准。 至此，即得到了本发明所采用的控制线阵摄像机拍摄频率的系统。 需要说明的是，由于单片机支持的是RS232标准串行接口，因此，GPS接收机也就
需要采用RS232进行数据传输。 还需说明的是，脉冲信号的频率越大，线阵摄像机的拍摄频率也就越大；脉冲信号 的频率越小，线阵摄像机的拍摄频率也就越小。 图2为图1所示系统所采用方法的工作流程图。如图2所示，该方法包括
步骤201 :GPS接收机获取线阵摄像机的当前运行速度，并将获取到的速度发送给 单片机。 由于线阵摄像机是安装在检测汽车上的，因此，GPS接收机获取线阵摄像机的当前 运行速度也就是获取检测汽车的车速，具体如何由GPS接收机获取速度为现有技术，这里 不再赘述。 步骤202 :单片机接收由GPS接收机获取到的速度，并将所述获取到的速度值转换 为脉冲信号。 在由单片机根据速度产生脉冲信号之前需要对单片机进行初始化，即由SCON设 定单片机工作在串行口的工作方式，同时，还需设定单片机的定时方式，在本步骤中，令单 片机串行口采用的是工作方式2，且采用定时方式1进行定时。 由串行口接收到速度后，单片机会将不同的速度值转换为不同的高低电平信号， 也就是脉冲信号，脉冲信号的频率依据速度值不同而不同，且速度值越大，脉冲信号频率越 大；速度值越小，脉冲信号频率越小。 步骤203 :线阵摄像机接收由单片机转换后得到的脉冲信号，并根据脉冲信号得 到不同的工作频率。 线阵摄像机由内触发拍摄方式和外触发拍摄方式两种，其中，内触发拍摄方式采 用的是固定拍摄频率，而外触发拍摄方式则可采用可变拍摄频率，在本步骤中，根据接收到 的脉冲信号触发线阵摄像机的外触发拍摄方式，即可得到不同的拍摄频率，从而实现线阵 摄像机能够根据不同的速度拍摄路面图像。 至此，即完成了本发明所采用的控制线阵摄像机拍摄频率的方法的整个的工作流图。 总之，本发明所采用的控制线阵摄像机拍摄频率的方法，通过由GPS接收机获取 线阵摄像机的速度，并由单片机将获取到的速度值转换为脉冲信号，进而由脉冲信号控制 线阵摄像机的拍摄频率，也就使得线阵摄像机的拍摄频率能够根据线阵摄像机的速度自适 应地变化，从而能够拍摄到准确的图像。 此外，依据本发明所述系统，也能够实现对其他变速运动的物体的拍摄，并不仅仅 限于对路面图像的拍摄。 综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。 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。
权利要求
一种控制线阵摄像机拍摄频率的系统，其特征在于，该系统包括全球定位系统GPS接收机、单片机和线阵摄像机，其中，所述GPS接收机，用于获取所述线阵摄像机的速度，并将所述获取到的速度发送给单片机；所述单片机，用于接收GPS接收机发送的速度，将所述接收到的速度转换为脉冲信号，并将所述转换后得到的脉冲信号发送给线阵摄像机；所述线阵摄像机，用于根据所述接收到的脉冲信号产生的拍摄频率对图像进行拍摄。
2. 如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述GPS接收机是通过RS232标准串行接口 将所述定位到的速度发送给单片机的。
3. 如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述单片机的串行口采用的是工作方式2。
4. 如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述单片机的定时器采用的是工作方式1。
5. 如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述脉冲信号是由所述单片机通过P2. 0端 口发送给线阵摄像机的。
6. —种控制线阵摄像机拍摄频率的方法，其特征在于，基于包括全球定位系统GPS接 收机、单片机和线阵摄像机的系统，该方法包括GPS接收机获取所述线阵摄像机的速度，并将所述获取到的速度发送给单片机； 单片机接收GPS接收机发送的速度，将所述接收到的速度转换为脉冲信号，并将所述转换后得到的脉冲信号发送给线阵摄像机；线阵摄像机根据接收到的脉冲信号得到不同的拍摄频率，并根据得到的拍摄频率对图像进行拍摄。
7. 如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述速度是由GPS接收机通过RS232标准串 行接口发送给单片机的。
8. 如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述单片机的串行口采用的是工作方式2。
9. 如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述单片机的定时器采用的是工作方式1。
10. 如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述脉冲信号是由所述单片机通过P2. 0端 口发送给线阵摄像机的。
全文摘要
本发明公开了一种控制线阵摄像机拍摄频率的系统，该系统包括全球定位系统GPS接收机、单片机和线阵摄像机，其中，所述GPS接收机，用于获取所述线阵摄像机的速度，并将所述获取到的速度发送给单片机；所述单片机，用于将所述获取到的速度值转换为脉冲信号，并将所述转换后得到的脉冲信号发送给线阵摄像机；所述线阵摄像机，用于根据所述接收到的脉冲信号对图像进行拍摄。本发明同时公开了一种控制线阵摄像机拍摄频率的方法，应用本发明所述的系统和方法，使得线阵摄像机的拍摄频率能够根据线阵摄像机的速度自适应地变化，从而能够拍摄到准确的图像。
文档编号G05B19/042GK101782750SQ201010002338
公开日2010年7月21日 申请日期2010年1月7日 优先权日2010年1月7日
发明者刘丁, 孙朝云, 徐琨, 段宗涛, 沙爱民, 王超凡, 谢昌荣, 赵柯 申请人:长安大学