专利名称：防止环境光干扰的动态图像拍摄系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及动态图像拍摄系统，尤其设计一种能够防止环境光千扰 的动态图像拍摄系统。
背景技术：
当前的自动图像拍摄系统，例如，在铁路行业应用的货车运行故障动态
检测系统(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，以便采取人机接合的 方式对传送来的图像进行检测。
但是，本发明人在实施本实用新型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。
实用新型内容
本实用新型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，本实用新型实施例提供一种防止环境光
干扰的动态图像拍摄系统，包括
传感器单元，采集与被拍摄物体的移动速度关联的传感数据，并将所述
传感数据发送至控制单元； 3所述控制单元，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并发送至所述补偿光源单元，以及计算用于 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并发送至
所述图像拍摄单元；
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，与所述图像拍摄单元连接，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。
作为优选，该系统进一步包括
数据采集单元，与所述图像拍摄单元连接，采集所述图像拍摄单元拍摄 到的被拍摄物体的图像；及发送单元，与所述数据采集单元连接，发送所述 数据采集单元采集到的所述图像拍摄单元拍摄到的被拍摄物体的图像。
作为优选，该系统进一步包括
图像处理单元，与所述发送单元连接，接收所述发送单元发送的数据， 并对其进行图像处理。
作为优选，其中所述补偿光源单元包括LED频闪灯。 作为优选，其中所述滤光单元包括滤光片。 作为优选，其中所述图像拍摄单元包括CMOS相机。
通过本实用新型实施例提供的防止环境光干扰的动态图像拍摄方法及系 统，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。
图1为本实用新型提供的防止环境光干扰的动态图像拍摄系统的一个实 施例的结构示意图2为本实用新型提供的防止环境光干扰的动态图像拍摄系统的另一个 实施例的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术 方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部 分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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 实用新型保护的范围。
图1为本实用新型提供的防止环境光干扰的动态图像拍摄系统的一个实 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 摄系统包括
传感器单元ll，采集与被拍摄物体的移动速度关联的传感数据，并发送 所述传感数据至控制单元12;
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并发送至所述补偿光源单元13，以及计算
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
据并发送至所述图像拍摄单元15;
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，与所述图像拍摄单元15连接，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的关 联的传感数据，然后发送至控制单元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并发送至补偿光源单元13，以 及计算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 数据并发送至图像拍摄单元15，然后补偿光源单元13根据启动控制数据， 按照预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，按照预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 测系统中，本实施例的防止环境光干扰的动态图像拍摄系统，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为本实用新型提供的防止环境光干扰的动态图像拍摄系统的另一个 实施例的结构示意图，如图4所示，上述系统还可以包括
数据采集单元16，与图像拍摄单元15连接，采集所述图像拍摄单元15
拍摄到的被拍摄物体的图像；
发送单元17，与数据采集单元16连接，发送所述数据采集单元16采集 到的图像拍摄单元15拍摄到的被拍摄物体的图像；
图像处理单元18，接收发送单元17发送的数据，并对其进行图像处理。 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的关联 的传感数据，然后发送至控制单元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并发送至补偿光源单元13，以及 计算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 据并发送至图像拍摄单元15，然后补偿光源单元13根据启动控制数据，按 照预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，按照预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可以利用对数压縮技术压縮所述图像中的超高亮区域，然后数据采集单元16采集经过压縮的图像数据，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 测系统中，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 障动态检测系统(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，图像拍摄单元 15可以采用140万像素的CMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor 互补金属氧化物)相机，LED频闪灯根据启动控制数据，按照预定的时间频 率发出波长范围预定的补偿光；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，按照预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，即利用对数压縮技术压縮所述图像中的 超高亮区域从而提高整幅图像的动态范围的技术，压縮所述图像中的超髙亮 区域，可以将CM0S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 经过压縮的图像数据，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系统，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。
权利要求1、防止环境光干扰的动态图像拍摄系统，其特征在于，包括传感器单元，采集与被拍摄物体的移动速度关联的传感数据，并将所述传感数据发送至控制单元；所述控制单元，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并发送至所述补偿光源单元，以及计算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并发送至所述图像拍摄单元；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，与所述图像拍摄单元连接，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。
2、 如权利要求l所述的系统，其特征在于，进一步包括 数据采集单元，与所述图像拍摄单元连接，采集所述图像拍摄单元拍摄到的被拍摄物体的图像；及发送单元，与所述数据采集单元连接，发送所述数据采集单元采集到的 所述图像拍摄单元拍摄到的被拍摄物体的图像。
3、 如权利要求2所述的系统，其特征在于，进一步包括 图像处理单元，与所述发送单元连接，接收所述发送单元发送的数据，并对其进行图像处理。
4、 如权利要求1所述的系统，其特征在于，其中所述补偿光源单元包括 LED频闪灯。
5、 如权利要求l所述的系统，其特征在于，其中所述滤光单元包括滤光片。
6、 如权利要求l所述的系统，其特征在于，其中所述图像拍摄单元包括 CMOS相机。
专利摘要本实用新型公开一种防止环境光干扰的动态图像拍摄系统，包括传感器单元，采集与被拍摄物体的移动速度关联的传感数据，并将传感数据发送至控制单元；控制单元，根据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并发送至补偿光源单元，以及计算用于与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并发送至图像拍摄单元；补偿光源单元，根据启动控制数据发出波长在预定范围内的补偿光；滤光单元，与图像拍摄单元连接，滤除波长在预定范围外的杂光；图像拍摄单元，根据拍摄控制数据拍摄被拍摄物体的图像。通过本实用新型实施例提供的防止环境光干扰的动态图像拍摄系统可以消除环境光干扰的问题，大幅提高图像的清晰度，节约电能。
文档编号H04N5/232GK201435772SQ200920145768
公开日2010年3月31日 申请日期2009年4月13日 优先权日2009年4月13日
发明者任崇巍, 王新宇 申请人:北京京天威科技发展有限公司;美国智能图像技术公司;王新宇;任崇巍