CN103957360A - 一种具有高速粒子跟踪拍摄功能的控制方法及其装置 - Google Patents

一种具有高速粒子跟踪拍摄功能的控制方法及其装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种具有高速粒子跟踪拍摄功能的控制方法，拍摄的图像窗口宽度可调节，根据需求设置窗口大小；摄像装置保持不动，移动窗口在传感器中的位置，实时拍摄图像，并实时记录图像的坐标；根据粒子的运动速度，自动关联下一帧图像窗口在传感器中的位置，拍摄下对应图像。本发明优点在于：本发明将拍摄的图像窗口大小设置为可调节，小窗口成像，记录小窗口图像的坐标位置，实时估算粒子的运动速度，关联窗口在传感器中位置，从而每拍一帧图像窗口的位置都可以自动改变，拼接一系列图像得到传感器分辨率大的图像，从而提高图像的分辨率和帧率。

Description

一种具有高速粒子跟踪拍摄功能的控制方法及其装置
技术领域
本发明涉及一种具有高速粒子跟踪拍摄功能的控制方法及其装置。
背景技术
高速摄像是研究研究高速粒子运动的有力工具，然而当拍摄目标的运动速度相对于目标本身的尺度来说，要求摄像机的拍摄速度很高，且要求可清晰的分辨粒子的形状，即要求帧率高且分辨率高，这对高速摄像机提出了新的要求。
在拍摄范围大、低速运动目标时，通常摄像机装在云台上，通过云台的运动，使得摄像机始终跟随运动目标，但是云台转速太慢，不能满足高速粒子跟踪拍摄的实际需求。
发明内容
本发明正是针对现有技术的不足，提供一种具有高速粒子跟踪拍摄功能的控制方法及其装置。
为了解决上述技术问题，本发明实现的技术方案如下：一种具有高速粒子跟踪拍摄功能的其控制方法包括下列步骤：
A、拍摄的图像窗口大小可调节，根据需求设置窗口大小，拍摄成像，并记录该帧图像的坐标。
B、摄像装置保持不动，移动窗口在传感器中的位置，实时拍摄图像，并实时记录图像的坐标。
C、根据粒子的运动速度，估算下一帧图像的位置。
D、摄像装置保持不动，自动移动下一帧图像窗口在传感器中的位置。
E、摄成像，并实时记录对应帧图像的坐标。
作为上述方案的进一步改进，还包括步骤F、图像拼接，拼接一系列不同位置的图像，得到完整的图像。
作为上述方案的进一步改进，一种具有高速粒子跟踪拍摄功能的装置，包括镜头、传感器、显示器、和微处理器，所述微处理器和镜头、传感器、显示器电性连接，微处理器上集成电源电路、网络通讯电路、微控制器电路、存储电路、摄像机控制电路、功放电路，微控制器电路分别和电源电路、网络通讯电路、存储电路、摄像机控制电路、功放电路电性连接，其中，还包括图像处理电路和图像控制电路，且分别与微控制器电路连接；
一种具有高速粒子跟踪拍摄功能的装置通电后，通过显示器界面对微控制器电路下发指令，微控制器电路对图像控制电路下发指令，根据需求设置拍摄的图像窗口大小。
微控制器电路关联图像控制电路中设置的窗口在传感器中的位置，再对摄像机控制电路下发指令拍摄，图像处理电路记录图像窗口的实时坐标。
图像处理电路实时估算目标运动速度，微控制器电路自动关联下一帧的图像在传感器中的位置，再对摄像机控制电路下发下一指令拍摄，图像处理电路记录下一图像窗口的实时坐标。
本发明相较于现有技术具有下列突出的优点和效果：
针对现有技术的高速摄像不能满足高速运动粒子运动轨迹的拍摄时，本发明将拍摄的图像窗口大小设置为可调节，小窗口成像，满足帧率的要求，同时记录小窗口图像的坐标位置，实时估算粒子的运动速度，自动关联拍摄窗口在传感器中位置，从而每拍一帧图像窗口的位置都可以自动改变.得到一系列图像，再拼接得到相对于整个传感器分别率大小的图像，从而提高高速粒子运动图像的分辨率和帧率。
附图说明
图1为本发明一种具有高速粒子跟踪拍摄功能的装置提供的结构框图。
图2为本发明一种具有高速粒子跟踪拍摄功能的控制方法的方法步骤流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
请参阅图1，图1为本发明一种具有高速粒子跟踪拍摄功能的装置提供的结构框图。一种具有高速粒子跟踪拍摄功能的装置，包括球形镜头1、传感器2、显示器3、和微处理器4，所述微处理器4和球形镜头1、传感器2、显示器3电性连接，微处理器4上集成电源电路42、网络通讯电路41、微控制器电路45、存储电路44、摄像机控制电路48、功放电路43、图像处理电路47和图像控制电路46，微控制器电路45分别和电源电路42、网络通讯电路41、存储电路44、摄像机控制电路48、功放电路43、图像处理电路47和图像控制电路46电性连接。
一种具有高速粒子跟踪拍摄功能的控制方法，包括下列步骤：
A、拍摄的图像窗口大小可调节，根据需求设置窗口大小，拍摄成像，并记录该帧图像的坐标。
B、摄像装置保持不动，移动窗口在传感器中的位置，实时拍摄图像，并实时记录图像的坐标。
C、根据粒子的运动速度，估算下一帧图像的位置。
D、摄像装置保持不动，自动移动下一帧图像窗口在传感器中的位置。
E、摄成像，并实时记录对应帧图像的坐标。
F、图像拼接，将上述得到的一系列不同位置的图像拼接，得到完整的图像。
参见图2，图2为本发明一种具有高速粒子跟踪拍摄功能的控制方法的方法步骤流程图，结合图2对本发明作进一步描述。
首先对一种具有高速粒子跟踪拍摄功能的装置通电后。
预设拍摄成像窗口大小，通过显示器界面对微控制器电路下发指令，微控制器电路对图像控制电路下发指令，根据需求设置成像图像窗口大小。
微控制器电路对摄像机控制电路下发指令拍摄，拍摄成像，且图像处理电路记录图像窗口的实时坐标。
图像处理电路实时估算目标粒子运动速度，确定下一帧图像的位置。
微控制器电路自动关联下一帧的图像窗口在传感器中的位置，再对摄像机控制电路下发下一指令拍摄。
图像处理电路记录下一帧对应图像窗口的实时坐标；
得到一系列图像，拼接上述系列图像。
本发明的一种具有高速粒子跟踪拍摄功能的装置将拍摄的图像窗口大小设置为可调节，小窗口成像，满足帧率的要求，同时记录小窗口图像的坐标位置，实时估算粒子的运动速度，关联拍摄窗口在传感器中位置，自动关联拍摄窗口在传感器中位置，从而每拍一帧图像窗口的位置都可以自动改变.得到一系列图像，再拼接得到相对于整个传感器分别率大小的图像，从而提高高速粒子运动图像的分辨率和帧率。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种具有高速粒子跟踪拍摄功能的控制方法，其特征在于，包括下列步骤：
A、拍摄的图像窗口大小可调节，根据需求设置窗口大小，拍摄成像，并记录该帧图像的坐标；
B、摄像装置保持不动，移动窗口在传感器中的位置，实时拍摄图像，并实时记录图像的坐标；
C、根据粒子的运动速度，估算下一帧图像的位置；
D、摄像装置保持不动，自动移动下一帧图像窗口在传感器中的位置；
E、摄成像，并实时记录对应帧图像的坐标。
2.如权利要求1所述的一种具有高速粒子跟踪拍摄功能的控制方法，其特征在于：还包括步骤F、图像拼接，拼接一系列不同位置的图像，得到完整的图像。
3.一种具有高速粒子跟踪拍摄功能的装置，包括镜头、传感器、显示器、和微处理器，所述微处理器和镜头、传感器、显示器电性连接，微处理器上集成电源电路、网络通讯电路、微控制器电路、存储电路、摄像机控制电路、功放电路，微控制器电路分别和电源电路、网络通讯电路、存储电路、摄像机控制电路、功放电路电性连接，其特征在于：
还包括图像处理电路和图像控制电路，且分别与微控制器电路连接；
通电后，通过显示器界面对微控制器电路下发指令，微控制器电路对图像控制电路下发指令，根据需求设置拍摄的图像窗口大小；
微控制器电路关联图像控制电路中设置的窗口在传感器中的位置，再对摄像机控制电路下发指令拍摄，图像处理电路记录图像窗口的实时坐标；
图像处理电路实时估算目标运动速度，微控制器电路自动关联下一帧的图像在传感器中的位置，再对摄像机控制电路下发下一指令拍摄，图像处理电路记录下一图像窗口的实时坐标。
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