CN102044156B - 偏振校正方法 - Google Patents

Abstract

一种偏振校正装置以及应用所述偏振校正装置的偏振校正方法，其中，所述偏振校正装置包括：光源单元，提供环境光；偏振产生单元，相对于所述光源单元设置，用于根据所述光源单元所产生的光线，产生偏振光；调节单元，与所述偏振产生单元活动连接，用于调节所述偏振产生单元所产生的偏振光方向；校正偏移记录单元，与所述调节单元相连接，用于测量和记录所述调节单元所产生的偏移量。本发明通过提供方向可调节的偏振光，实现对交通信息自动采集系统的相机进行快速准确的偏振校正。

Description

偏振校正方法

技术领域

本发明涉及交通信息采集技术，特别是对交通信息采集设备进行校正的偏振校正装置以及应用该偏振校正装置的偏振校正方法。 

背景技术

随着经济的发展，交通流量迅猛增长，单靠人工进行统计已经远远不能满足要求。在这种情况下，交通信息的自动采集和检测系统越来越多地被予以应用。目前，常用的交通信息自动采集系统大多数通过在机动车道上架设检测点，通过检测点的摄像头或照相机等拍摄装置，对视频或图片进行记录。要保证系统全天候地正常运行，必须解决各种光线条件下的成像问题。 

自然光是一种非偏振光，其在各个方向振动是均匀分布的。然而，当光以布儒斯特角，即起偏角，入射光滑的非金属表面时，将产生呈完全线偏振的反射光。当入射角大于或小于布儒斯特角时，反射光中就会存在部分非偏振光混杂在完全偏振光里，也就是说，将产生部分偏振光。入射角偏离的角度越大，完全偏振光在部分偏振光中所占的成分越少。随着入射角的不断偏移，反射光将最终成为非偏振光。 

完全偏振光或完全偏振光所占比例较大的部分偏振光会对拍摄造成不利的影响，例如，玻璃表面反射的偏振光会导致无法拍摄到玻璃橱窗里面的物体，而水面反射的偏振光会导致拍摄不到水中的鱼等等。一般在摄影过程中，为了消除偏振光的影响，通常会在相机镜头前安装偏振镜，通过适当的调整以消除反射的偏振光。现有的偏振镜主要包括两种结构，其一为由两片平板光学玻璃夹着一片有定向作用的微小偏光性质晶体组成，另一为由两片平板光学玻璃夹着涂有聚乙烯醇或聚乙烯氰一类结晶物的聚合物涂层；然后再将 这两片平板光学玻璃各自独立地安装在可以旋转的调节环内。平板光学玻璃之间的夹层形成极细的栅栏状的结构，只允许振动方向与缝隙相同的光通过，从而可通过旋转其中一片平板光学玻璃，以消除被摄物体表面反射的偏振光。 

而对于应用在交通信息自动采集系统中的相机，在镜头前加装偏振镜时，需要对偏振镜进行调试以获得最佳的角度，由于交通信息自动采集系统中的相机一般固定于距离路面比较高的位置，在调试过程中通常使用高车以及通过半封道的方式进行调试。 

然而，目前的调试过程存在着这样一些问题：首先，需要保证被摄物体周围有充足的环境光，在阳光不足的天气偏振现象不明显，无法获得准确的调试效果，也就是说，受天气因素的制约很大；其次，在选择被摄物体方面，或者采用车道中正常移动的车辆，或者在相机视场的相应位置停放一辆车或其它物体。但是，前者由于车辆速度比较快，无法使调试时每次抓拍到的车辆位置保持一致，使得先后抓拍的图像之间几乎不具参考价值，从而需要增加抓拍次数，使得调试时间延长；而后者车辆的具体大小会对调试结果造成影响。此外，无论采用哪种被摄物体，一般都是通过肉眼或通过拍摄的图像观察被摄物体表面的反光程度，直至所述反光消失或减弱，所述反光是否已经消失或减弱到足够程度，通常仅能凭借经验或估计值来进行判断，调试的精度不高。 

发明内容

本发明解决的技术问题是提供一种偏振校正装置以及应用所述偏振校正装置的偏振校正方法，以实现快速准确的偏振调试。 

为解决上述技术问题，本发明提供了一种偏振校正装置，包括：光源单元，提供环境光；偏振产生单元，相对于所述光源单元设置，用于根据所述光源单元所产生的光线，产生偏振光；调节单元，与所述偏振产生单元活动连接，用于调节所述偏振产生单元所产生的偏振光方向；校正偏移记录单元， 与所述调节单元相连接，用于测量和记录所述调节单元所产生的偏移量。 

可选的，所述调节单元包括：活动部，与所述偏振产生单元具有联动关系；固定部，与所述活动部连接，为所述活动部提供活动支撑。 

可选的，所述活动部适于绕所述固定部发生转动，且所述活动部与所述偏振产生单元固定连接。 

可选的，所述固定部为第一环形转轮；所述活动部为第二环形转轮，套接于所述第一环形转轮外侧。 

可选的，所述校正偏移记录单元与所述调节单元的活动部相连接，并且随所述活动部的运动而运动。 

可选的，所述校正偏移记录单元为软尺。 

可选的，所述偏振产生单元为偏振膜。 

可选的，所述光源单元为节能灯、白炽灯和LED灯板中的一种或其组合。 

可选的，所述光源单元还包括反光罩。 

可选的，所述偏振校正装置还包括：设置于所述偏振产生单元外侧且大小与所述偏振产生单元相适应的保护部件。 

可选的，所述保护部件为液晶屏玻璃基板。 

可选的，所述偏振校正装置还包括：分别设置与所述调节单元两侧的第一面板和第二面板，所述第一面板和所述第二面板相对放置且保持一定间距，所述光源单元固定于所述第一面板上，所述偏振产生单元镶嵌于第二面板中。 

本发明还提供了一种应用上述偏振校正装置的偏振校正方法，包括：校准所述偏振校正装置；将所述偏振校正装置放置于校正位置，根据所述校正偏移记录单元的记录，确定所述调节单元的位置；根据所述调节单元的位置，应用所述偏振校正装置对交通信息采集设备中待校正的偏振部件进行校正。 

可选的，所述对偏振校正装置进行校准包括：将所述偏振校正装置放置于指定位置；控制所述调节单元，使所述偏振产生单元到达预期位置；采用 所述校正偏移记录单元记录所述预期位置。 

可选的，所述预期位置是指通过已调试成功的相机观察到所述偏振校正装置呈全黑状态时所述偏振产生单元的位置。 

可选的，所述校正位置为车道中对车辆进行交通信息检测的触发点。 

与现有技术相比，本发明具有以下优点： 

1.所述偏振校正装置通过设置与所述偏振产生单元具有联动关系的调节单元，提供方向可调节的偏振光，对不同位置不同光照情况下的被摄物体表面所形成的偏振光进行模拟，从而实现快速准确的偏振校正。 

2.所述偏振校正装置通过设置光源单元，用以提供具有足够光强的稳定的光线，保证偏振现象明显，减轻了对天气状况的依赖。 

3.所述偏振校正方法在对交通信息采集设备进行校正时，由于采用所述偏阵校正装置作为校正参考物，无须设置固定的车辆或对行动中的车辆进行观测，降低了交通信息采集设备的调试复杂度，节省了人力并节约了时间。此外，所述偏振校正方法通过事先对所述偏振校正装置进行了校准，增加了对交通信息采集设备的调试精确度。 

附图说明

图1是本发明偏振校正装置一种实施方式的结构示意图； 

图2是本发明偏振校正装置一种具体实施例的正视图； 

图3是图2所示偏振校正装置具体实施例的右视图； 

图4是本发明偏振校正方法一种实施方式的流程示意图； 

图5是图4所示步骤S41一种具体实施方式的流程示意图。 

具体实施方式

参考图1，本发明实施方式提供了一种偏振校正装置100，包括：光源单元101，提供环境光；偏振产生单元201，相对于所述光源单元设置，用于根 据所述光源单元所产生的光线，产生偏振光；调节单元202，与偏振产生单元201活动连接，用于调节偏振产生单元201所产生的偏振光方向；校正偏移记录单元104，与调节单元202相连接，用于测量和记录所述调节单元所产生的校正偏移量。 

下面结合附图和具体实施例，对本发明各实施方式进行详细说明。 

具体来说，偏振产生单元201可采用偏振膜，实现使与其偏振方向同向的线偏振光的通过率不低于80％且使与其偏振方向垂直的线偏振光的透过率不足1％，例如，可采用经碘浸染等加工过的聚乙烯醇膜。此外，可根据校正要求，将偏振膜裁剪成任何所需要的形状，并且对其面积进行调节。 

调节单元202可与偏振产生单元201直接相连，也可通过连接部件与偏振产生单元201间接连接。在一种实施方式中，调节单元202可包括：活动部和固定部，其中，所述活动部和所述固定部相互连接，所述活动部与偏振产生单元201具有联动关系；改变所述活动部的位置，使偏振产生单元201的位置随之发生改变，从而改变偏振产生单元201所产生的光线的方向。例如，可使所述活动部与偏振产生单元201相连接，并通过使所述活动部绕所述固定部发生转动，实现偏振产生单元201随所述活动部的转动，从而使偏振产生单元201所产生的光线的方向发生改变。 

在其它实施方式中，所述偏振校正装置100还可包括保护部件203，通过焊接或铆接或螺接等方式，设置于偏振产生单元201外侧。具体来说，保护部件203的大小可与偏振产生单元201相适应，在不对进出偏振产生单元201的光路造成影响的前提下，对偏振产生单元201进行保护；例如，保护部件203可采用液晶屏玻璃基板。 

在一种实施方式中，校正偏移记录单元104可与调节单元202的活动部相连接，用于测量和记录所述活动部发生转动的偏移量。例如，校正偏移记 录单元104可安装于所述活动部上并随所述活动部一起转动，以记录所述活动部的转动；或者校正偏移记录单元104还可为与所述活动部分离的测量部件；或者校正偏移记录单元104还可通过连接部件与所述活动部相连接，随所述活动部的转动产生相应变化并通过对所述相应变化的记录以获得所述活动部转动偏移量，其中所述相应变化可为相同大小的变化，即校正偏移记录单元104的偏移量与所述活动部转动的偏移量相同，或者所述相应变化还可为成预定比例的变化，例如所述活动部每转动30度，校正偏移记录单元104转动一圈。 

光源单元101可为灯头，还可为节能灯、白炽灯、LED灯板等。光源单元101还可包括反光罩，适于配合光源以提供具有更大光强的环境光。 

此外，光源单元101还可包括供电单元，为所述灯头供电。所述灯头可在提供交流电或直流电的情况下进行工作，相应地，所述电源可为插头与电线的组合或者为电池组，例如锂电池组。 

此外，偏振校正装置100还可包括用于支撑整个装置的支架。 

由于偏振产生单元201能够根据光源单元101提供的光线，产生偏振光，并且调节单元202能够对所产生的偏振光进行方向调节，因此，通过偏振校正装置100，能够获得不同方向的偏振光，从而对不同位置不同光照情况下的被摄物体表面所形成的偏振光进行模拟。 

在本发明的一种具体实施例中，一并参考图2和图3，其中，图2为偏振校正装置300的正视图，图3为将偏振校正装置300的右视图。 

偏振校正装置300将各部件分别固定于前面板310或后面板320上，前面板310和后面板320相对放置，保持一定间距，例如5厘米-10厘米，并通过底部的撑脚330和后面板320背面的支架340使前面板310和后面板320可竖直放置于水平面，例如路面。前面板310和后面板320的具体大小并不 对本发明造成影响。 

其中，偏振校正装置300还包括：节能灯301，以焊接或插拔等方式固定于后面板320，提供一定强度的光照；偏振膜303，以镶嵌或粘贴等方式固定在前面板310正面，前面板310中与偏振膜303对应的区域敞开；平板玻璃304，固定在偏振膜303的外侧，以减少偏振膜303在运输和使用过程中的损伤；包括两个相互套接的环形转轮的铝合金转盘，即外圈306和内圈307，其中，外圈306可相对于内圈307发生同平面的转动，内圈307通过焊接或铆接或螺接等方式固定于后面板320，外圈306通过铆接或螺接等方式固定在前面板310的背面；软尺308粘贴于外圈306表面，并使刻度朝外，以实现随外圈306的转动而转动，并对转动角度进行记录。 

此外，参考图4，本发明还提供了一种应用上述偏振校正装置的偏振校正方法，对交通信息采集设备中待校正的偏振部件进行校正，具体来说，所述偏振校正方法可包括： 

步骤S41，校准所述偏振校正装置； 

步骤S42，将所述偏振校正装置放置于校正位置，根据所述校正偏移记录单元的记录，确定所述调节单元的位置； 

步骤S43，根据所述调节单元的位置，应用所述偏振校正装置对交通信息采集设备中待校正的偏振部件进行校正。 

其中，步骤S41中对所述偏振校正装置进行校准，从而实现使经过所述偏振校正装置所产生的偏振光与车辆经过时在相同位置所产生的偏振光的方向一致。 

在一种具体实施方式中，参考图5，步骤S41中所述对偏振校正装置进行校准可包括：步骤S501，将所述偏振校正装置放置于指定位置；步骤S502，控制所述调节单元，使所述偏振产生单元到达预期位置；步骤S503，采用所 述校正偏移记录单元记录校准后所述预期位置。 

在步骤S501中，所述指定位置可为交通信息的采集触发点，例如可为车道中对车辆进行检测的触发点。所述指定位置还可为其它适于进行校准的位置，例如可为室内的校准点。 

在步骤S502中，通过对所述调节单元的调整，使得当与所述调节单元相连接的偏振产生单元位于某个位置时，所述偏振校正装置完成校准，此时，所述偏振产生单元所处的位置即为所述预期位置。例如，可采用已调试成功的相机对所述偏振校正装置进行校准，其中，所述已调试成功的相机所装配的偏振片已经消除了经过其视野范围内物体外表所形成的偏振光。此时，当通过已调试成功的相机观察到所述偏振校正装置呈全黑状态时，所述偏振产生单元的位置即为所述预期位置。 

此外，在不同的情况下，还可通过不同的环境要求和光线条件，通过对所述调节单元的调整，使得与之联动的所述偏振产生单元也随之调整，从而可采用所述偏振校正装置模拟出方向不同的偏振光。 

在步骤S503中，由于所述校正偏移记录单元与所述调节单元的活动部相连接，当所述调节单元被调整至所述预期位置时，通过所述校正偏移记录单元对所述调节单元活动部发生移动的偏移量进行测量并记录。借助于所述校振偏移记录单元，可实现对校准后的所述偏振校正装置进行搬移。也就是说，在对交通信息采集设备进行校正之前，所述偏振校正装置可在其它地点完成校准，并通过所述校正偏移记录对所述预期位置进行记录；当应用所述偏振校正装置在对交通信息采集设备进行校正时，可根据所述记录的预期位置对所述偏振校正装置进行设置，使得其处于校准位置。 

下面以图3所示偏振校正装置300为例，对步骤S41中偏振校正装置300的校准进行进一步说明。 

首先，将偏振校正装置300放置于车道中对车辆进行检测的触发位置，并使其前面板310垂直于道路表面。 

接着，打开节能灯301，转动外圈306，使前面板310随之旋转，进而带动前面板310上的偏振膜303以及其外侧的平板玻璃304。由于偏振膜303的偏振作用，当通过已调试成功的相机观察到偏振校正装置300呈全黑状态时，校准完成。此时，偏振校正装置300呈全黑状态，也就是说，偏振校正装置300通过偏振膜303在当前位置所产生的偏振光无法透过相机的偏振片，此时，偏振校正装置300通过偏振膜303所产生的偏振光，与偏振校正装置300所在位置处车辆玻璃上所形成的偏振光，具有一致的方向。 

校准完成后，通过软尺308记录此时外圈306的转动角度，也就是偏振膜303的转动角度。 

当所述偏振校正装置经过校准之后，执行步骤S42，完成校正之前的准备。 

具体来说，首先，对交通信息采集设备中安装了待校正偏振片的镜头进行偏振校正时，可将校准好的偏振校正装置放置于该镜头视野内的校正位置。其中，所述校正位置是指该镜头视野内交通信息的采集触发点，例如，可为车道中对车辆进行交通信息检测的触发点。接着，根据所述校正偏移记录单元的记录，将所述偏振产生单元调整至所述预期位置。 

以图3所示偏振校正装置300为例，对于交通信息自动采集装置中安装于车道边立杆横臂上的待校正相机，可将偏振校正装置300放置于车道中车辆的检测触发位置，并且使偏振校正装置300面向该相机镜头，使偏振校正装置300的前面板310垂直于车道方向，以及使偏振膜303处于校准时所记录的位置。然后，根据软尺308的记录，将偏振膜303调整至所记录的位置，从而使得当应用偏振校正装置300对交通信息采集设备的镜头进行偏振校正时，偏振校正装置300呈校准状态。 

接下来，执行步骤S43，通过所述偏振校正装置对该交通信息采集设备进行偏振校正。 

在一种具体实施方式中，对交通信息自动采集装置中安装于车道边立杆横臂上的相机进行校正时，将相机镜头对准偏振膜，并且一边旋转相机镜头前的偏振片，一边进行图像的抓拍；当所拍摄图像中偏振校正装置前面板中的偏振膜区域呈全黑状态时，相机镜头前的偏振片消除了所述偏振校正装置通过偏振膜所产生的偏振光。由于所述偏振校正装置通过偏振膜所产生的偏振光的方向与所述偏振校正装置所在位置的车辆玻璃上所形成的偏振光一致，因此，当有车辆通过偏振校正装置所在位置时，其玻璃上的偏振光将被所述相机镜头前的偏振片消除，从而能够获得更好的采集图像。 

与现有的偏振校正技术相比较，本发明上述实施方式提供了一种全新的偏振校正装置以及应用所述偏振校正装置的方法，具有如下优点： 

1.所述偏正装置提供了偏振产生单元以及与其具有联动关系的调节单元，从而能够产生不同方向的偏振光，以实现对不同位置不同光照情况下的被摄物体表面所形成的偏振光进行模拟； 

2.所述偏振校正装置提供了光源单元，使得在应用所述偏振校正装置进行校正的过程中，可提供具有足够光强的稳定的光线，保证偏振现象明显，避免了对天气状况的依赖； 

3所述偏振校正方法在对交通信息采集设备进行校正时，由于采用所述偏阵校正装置作为校正参考物，无须设置固定的车辆或对行动中的车辆进行观测，降低了交通信息采集设备的调试复杂度，节省了人力并节约了时间； 

4.由于事先对所述偏振校正装置进行了校准，增加了对交通信息采集设备的调试精确度；此外，由于采用了校正偏移记录单元进行记录，从而可在异地或校正前的任意时间内完成对所述偏振校正装置的校准，增加了对交通信息采集设备进行调试的便利性。 

虽然本发明已通过较佳实施例说明如上，但这些较佳实施例并非用以限定本发明。本领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，应有能力对该较佳实施例做出各种改正和补充，因此，本发明的保护范围以权利要求书的范围为准。 

Claims (14)

1.一种偏振校正方法，包括：

校准偏振校正装置；所述偏振校正装置包括：光源单元，提供环境光；偏振产生单元，相对于所述光源单元设置，用于根据所述光源单元所产生的光线，产生偏振光；调节单元，与所述偏振产生单元活动连接，用于调节所述偏振光的方向；校正偏移记录单元，与所述调节单元相连接，用于测量和记录所述调节单元所产生的偏移量；

将所述偏振校正装置放置于校正位置，根据所述校正偏移记录单元的记录，确定所述调节单元的位置；

根据所述调节单元的位置，应用所述偏振校正装置对交通信息采集设备中待校正的偏振部件进行校正；

所述校准偏振校正装置包括：

将所述偏振校正装置放置于指定位置；

控制所述调节单元，使所述偏振产生单元到达预期位置；

采用所述校正偏移记录单元记录所述预期位置。

2.如权利要求1所述的偏振校正方法，其特征在于，所述预期位置是指通过已调试成功的相机观察到所述偏振校正装置呈全黑状态时所述偏振产生单元的位置。

3.如权利要求1所述的偏振校正方法，其特征在于，所述校正位置为车道中对车辆进行交通信息检测的触发点。

4.如权利要求1所述的偏振校正方法，其特征在于，所述调节单元包括：活动部，与所述偏振产生单元具有联动关系；

固定部，与所述活动部连接，为所述活动部提供活动支撑。

5.如权利要求4所述的偏振校正方法，其特征在于，所述活动部适于绕所述固定部发生转动，且所述活动部与所述偏振产生单元固定连接。

6.如权利要求5所述的偏振校正方法，其特征在于，所述固定部为第一环形转轮；所述活动部为第二环形转轮，套接于所述第一环形转轮外侧。

7.如权利要求4所述的偏振校正方法，其特征在于，所述校正偏移记录单元与所述调节单元的活动部相连接，并且随所述活动部的运动而运动。

8.如权利要求7所述的偏振校正方法，其特征在于，所述校正偏移记录单元为软尺。

9.如权利要求1所述的偏振校正方法，其特征在于，所述偏振产生单元为偏振膜。

10.如权利要求1所述的偏振校正方法，其特征在于，所述光源单元为节能灯、白炽灯和LED灯板中的一种或其组合。

11.如权利要求1所述的偏振校正方法，其特征在于，所述光源单元还包括反光罩。

12.如权利要求1所述的偏振校正方法，其特征在于，所述偏振校正装置还包括：设置于所述偏振产生单元外侧且大小与所述偏振产生单元相适应的保护部件。

13.如权利要求12所述的偏振校正方法，其特征在于，所述保护部件为液晶屏玻璃基板。

14.如权利要求1所述的偏振校正方法，其特征在于，所述偏振校正装置还包括：分别设置与所述调节单元两侧的第一面板和第二面板，所述第一面板和所述第二面板相对放置且保持一定间距，所述光源单元固定于所述第一面板上，所述偏振产生单元镶嵌于第二面板中。

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