CN104469176A - 智能卡口防眩光装置及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于道路交通智能卡口技术领域，特别涉及一种智能卡口防眩光装置，包括逆光检测模块、车距检测模块、自动变光补光模块、控制模块、相机模块、触发模块以及电源模块；相机模块包括成像单元，成像单元中嵌入车牌算法软件；逆光检测模块、车距检测模块、触发模块采集相应的信息并输出至控制模块，控制模块根据接收的信息控制车距检测模块的启停、自动变光补光模块中电光源发光单元的亮度以及成像单元的曝光量，另外还公开了该装置的控制方法。通过对指定信息的采集、处理，针对逆光、眩光现象进行有效的消除，全过程自动化处理，方便、快速、精准，有效解决逆光、眩光所带来的问题和隐患。
Description
技术领域
本发明属于道路交通智能卡口技术领域，特别涉及一种智能卡口防眩光装置及其控制方法。
背景技术
现有的智能卡口在实际运用中，逆光和眩光干扰的现象非常严重，其诱因源自两个方面，一是太阳光、汽车灯光和其他环境光直射到抓拍相机造成的逆光干扰，另一个是补光灯抓拍时爆闪造成行人和司乘人员眩光干扰。逆光现象产生时，在相机抓拍的车牌图片上形成光晕和斑点，以至于图像不清晰，无法识别车牌，并且还影响相机的使用寿命；眩光现象产生时，会造成行人和司乘人员的视觉眩晕，重者引发交通事故，危害生命财产安全。因此，采用技术手段克服逆光、眩光干扰，提高车牌识别率，保障行车安全至关重要。
发明内容
本发明的首要目的在于提供一种智能卡口防眩光装置，防止逆光、眩光现象产生。
为实现以上目的，本发明采用的技术方案为：一种智能卡口防眩光装置，包括逆光检测模块、车距检测模块、自动变光补光模块、控制模块、相机模块、触发模块以及电源模块；所述的电源模块为其他各模块供电；相机模块包括成像单元，成像单元中嵌入车牌算法软件；所述的逆光检测模块采集成像单元逆光状态信息、环境亮度信息并输出至控制模块，车距检测模块采集车辆与卡口的距离信息并输出至控制模块，触发模块采集车辆是否位于抓拍区域并输出至控制模块；控制模块根据接收的信息控制车距检测模块的启停、自动变光补光模块中电光源发光单元的亮度以及成像单元的曝光量。
与现有技术相比，本发明存在以下技术效果：通过对指定信息的采集、处理，针对逆光、眩光现象进行有效的消除，全过程自动化处理，方便、快速、精准，有效解决逆光、眩光所带来的问题和隐患。
本发明的另一个目的在于提供一种智能卡口防眩光装置的控制方法，防止逆光、眩光现象产生。
为实现以上目的，本发明采用的技术方案为：一种智能卡口防眩光装置的控制方法，包括如下步骤：(A)逆光检测模块采集分析成像单元的逆光光强，该逆光光强低于设定阈值时，成像单元正常工作；否则，控制模块启动防逆光功能降低成像单元的曝光量，同时增加电光源发光单元31的爆闪补光光强；(B)逆光检测模块采集环境亮度，该环境亮度高于设定阈值时，本装置按白天模式工作，执行步骤C；当环境亮度低于该设定阈值时，本装置按夜间模式工作，执行步骤C、D；(C)控制模块接收到触发模块输出的信息后驱动自动变光补光模块中的电光源发光单元爆闪且同步驱动成像单元抓拍车牌照片；(D)控制模块驱动自动变光补光模块中的电光源发光单元以低亮度提供照明；控制模块驱动车距检测模块开始工作并检测车辆与卡口间的距离，当该距离等于设定值时控制模块驱动自动变光补光模块中电光源发光单元的亮度由低亮度逐渐增加。
与现有技术相比，本发明存在以下技术效果：通过对指定信息的采集、处理，针对逆光、眩光现象进行有效的消除，全过程自动化处理，方便、快速、精准，有效解决逆光、眩光所带来的问题和隐患。
附图说明
图1是本发明的原理框图；
图2是本发明的车距检测模块示意图。
具体实施方式
下面结合图1至图2，对本发明做进一步详细叙述。
参阅图1，一种智能卡口防眩光装置，包括逆光检测模块10、车距检测模块20、自动变光补光模块30、控制模块40、相机模块50、触发模块60以及电源模块70；所述的电源模块70为其他各模块供电；相机模块50包括成像单元51，成像单元51中嵌入车牌算法软件；所述的逆光检测模块10采集成像单元51逆光状态信息、环境亮度信息并输出至控制模块40，车距检测模块20采集车辆与卡口的距离信息并输出至控制模块40，触发模块60采集车辆是否位于抓拍区域并输出至控制模块40；控制模块40根据接收的信息控制车距检测模块20的启停、自动变光补光模块30中电光源发光单元31的亮度以及成像单元51的曝光量。设置逆光检测模块10、车距检测模块20以及触发模块60后，对成像单元51的工作状况进行监控，同时也对车辆与卡口的距离进行监控，然后根据需要来启动挡光板或成像单元51的内部快门，避免成像单元51工作在逆光状态下，控制模块40对成像单元51曝光量以及对电光源发光单元31亮度的控制在中国专利《一种防逆光拍摄的方法和装置》(申请号：200910117076.1；公开日：2009年12月16日)中有详细记载，且在下文方法步骤部分进行了简要的描述，这里就不再赘述；或根据需要调节自动变光补光模块30中的电光源发光单元31的亮度，防止对司乘人员造成眩光。该智能卡口使用安全可靠，逆光检测、处理以及变光补光都是自动完成的，同时也能对该智能卡口加装通信模块，使得智能卡口可以将采集到的信息上传，以便监控中心集中管理。
优选地，所述的自动变光补光模块30包括驱动单元32，驱动单元32接收控制模块40输出的信号后调整输出至电光源发光单元31的功率来实现电光源发光单元31亮度的调节。有些厂家生产的电光源发光单元31集成了驱动单元32，对于未集成的，可单独设置驱动单元32，以方便对电光源发光单元31的亮度进行调节。
参阅图2，作为本发明的优选方案，所述的车距检测模块20可以为雷达或地感线圈或激光测距仪或红外线测距设备，这里优选一种成本较低的实施方案，包括第一、二、三光电传感器21、22、23；所述的第一光电传感器21设置有下限阈值，光强高于该下限阈值时第一光电传感器21有信号输出；所述的第二光电传感器22设置有上限阈值和下限阈值，光强位于该上限阈值和下限阈值之间时第二光电传感器22有信号输出；第一光电传感器21的下限阈值高于第二光电传感器22的上限阈值；所述的第三光电传感器23外设置有遮光件24，该遮光件24使得第三光电传感器23只能接收到位于近光灯识别区域内的汽车灯光或只能接收到位于近光灯识别区域以外的汽车灯光；第一、二、三光电传感器21、22、23输出电信号至控制模块40。
在此方案下，取第三光电传感器23的遮光件24对着区域A以外的地方，车辆分别开着远光灯和近光灯进入区域A、B、C时，第一、二、三光电传感器21、22、23能否接收到光强的情况如下表所示：
| 区域A | 区域B | 区域C | |
| 远光灯 | 10√，20×，30× | 10√，20×，30√ | 10×，20√，30√ |
| 近光灯 | 10×，20√，30× | 10×，20×，30√ | 10×，20×，30√ |
对第一、二、三光电传感器21、22、23的输出进行模数处理，光电传感器有输出即为高电平，无输出即为低电平，当车辆开着远光灯进入区域B时或车辆开着近光灯进入区域A时，开始增加电光源发光单元31的亮度。这样，当车辆进入触发模块60的触发范围时，电光源发光单元31的亮度已经增加到一个比较亮的亮度，此时，再爆闪抓拍不会造成司乘人员的眩光。所述的电光源发光单元31可以是脉冲氙灯或LED灯或红外灯或其他电光源发光灯；所述的触发模块60可以是雷达或地感线圈或虚拟线圈。
进一步地，本实施例中还提供了一种智能卡口防眩光装置的控制方法，包括如下步骤：(A)逆光检测模块10采集分析成像单元51的逆光光强，该逆光光强低于设定阈值时，成像单元51正常工作；否则，控制模块40启动防逆光功能降低成像单元51的曝光量，同时增加电光源发光单元31的爆闪补光光强；(B)逆光检测模块10采集环境亮度，该环境亮度高于设定阈值时，本装置按白天模式工作，执行步骤C；当环境亮度低于该设定阈值时，本装置按夜间模式工作，执行步骤C、D；(C)控制模块40接收到触发模块60输出的信息后驱动自动变光补光模块30中的电光源发光单元31爆闪且同步驱动成像单元51抓拍车牌照片；(D)控制模块40驱动自动变光补光模块30中的电光源发光单元31以低亮度提供照明；控制模块40驱动车距检测模块20开始工作并检测车辆与卡口间的距离，当该距离等于设定值时控制模块40驱动自动变光补光模块30中电光源发光单元31的亮度由低亮度逐渐增加。当在白天的时候，由于光亮较强，即使电光源发光单元31爆闪抓拍也不会造成眩光现象，因此不需要进行变光，只有在晚上的时候才需要进行，所以这里通过检测车辆的远近光灯大致判断车辆与卡口的距离是否满足变光的需求，这样，不涉及复杂的运算，处理过程简单、速度快。
具体地，所述的步骤A中，成像单元51正常工作时，成像单元51内部的电子快门由成像单元自己的控制机构控制并按照默认的曝光时间曝光；所述的启动防逆光功能即：成像单元51内部的电子快门由控制模块40控制并通过快速的电子快门遮挡逆光或者控制模块40控制位于成像单元51镜头前的挡光板按小占空比开启，同时增加自动变光补光模块30中电光源发光单元31的爆闪补光光强；所述电子快门或挡光板的开启与电光源发光单元31爆闪同步。这里提供了两种方案来对成像单元51的曝光量进行调节，第一种方法是通过对电子快门进行调节，另一种是在镜头前设置挡光板，具体应用时，可根据实际情况进行选择。
优选地，所述的自动变光补光模块30包括驱动单元32，驱动单元32以频率恒定、增加单次闪光能量的方式提高输出功率或以单次闪光能量恒定、增加频率的方式提高输出功率来实现电光源发光单元31亮度的调节。电光源发光单元31的亮度分为多个等级，电光源发光单元31从低亮度逐渐增加的过程为阶梯式逐渐变亮；电光源发光单元31在低亮照明状态时以满足照明需求的最小功率工作，电光源发光单元31从低亮度照明到高亮度变化的整个过程中的工作频率大于等于人眼融合频率。这样设置之后，能够最大限度地节约能量，避免造成浪费，同时防止眩光对司乘人员造成干扰。
Claims (10)
1.一种智能卡口防眩光装置，其特征在于：包括逆光检测模块(10)、车距检测模块(20)、自动变光补光模块(30)、控制模块(40)、相机模块(50)、触发模块(60)以及电源模块(70)；所述的电源模块(70)为其他各模块供电；相机模块(50)包括成像单元(51)，成像单元(51)中嵌入车牌算法软件；所述的逆光检测模块(10)采集成像单元(51)逆光状态信息、环境亮度信息并输出至控制模块(40)，车距检测模块(20)采集车辆与卡口的距离信息并输出至控制模块(40)，触发模块(60)采集车辆是否位于抓拍区域并输出至控制模块(40)；控制模块(40)根据接收的信息控制车距检测模块(20)的启停、自动变光补光模块(30)中电光源发光单元(31)的亮度以及成像单元(51)的曝光量。
2.如权利要求1所述的智能卡口防眩光装置，其特征在于：所述的自动变光补光模块(30)包括驱动单元(32)，驱动单元(32)接收控制模块(40)输出的信号后调整电光源发光单元(31)的功率来实现电光源发光单元(31)亮度的调节。
3.如权利要求1所述的智能卡口防眩光装置，其特征在于：所述的车距检测模块(20)包括包括第一、二、三光电传感器(21、22、23)；所述的第一光电传感器(21)设置有下限阈值，光强高于该下限阈值时第一光电传感器(21)有信号输出；所述的第二光电传感器(22)设置有上限阈值和下限阈值，光强位于该上限阈值和下限阈值之间时第二光电传感器(22)有信号输出；第一光电传感器(21)的下限阈值高于第二光电传感器(22)的上限阈值；所述的第三光电传感器(23)外设置有遮光件(24)，该遮光件(24)使得第三光电传感器(23)只能接收到位于近光灯识别区域内的汽车灯光或只能接收到位于位于近光灯识别区域以外的汽车灯光；第一、二、三光电传感器(21、22、23)输出电信号至控制模块(40)。
4.如权利要求1所述的智能卡口防眩光装置，其特征在于：所述的车距检测模块(20)为雷达或地感线圈或激光测距仪或红外线测距设备。
5.如权利要求1所述的智能卡口防眩光装置，其特征在于：所述的电光源发光单元(31)为脉冲氙灯或LED灯或红外灯。
6.如权利要求1所述的智能卡口防眩光装置，其特征在于：所述的触发模块(60)为雷达或地感线圈或虚拟线圈。
7.一种智能卡口防眩光装置的控制方法，包括如下步骤：
(A)逆光检测模块(10)采集分析成像单元(51)的逆光光强，该逆光光强低于设定阈值时，成像单元(51)正常工作；否则，控制模块(40)启动防逆光功能降低成像单元(51)的曝光量,同时增加自动变光补光模块(30)中电光源发光单元(31)的爆闪补光光强；
(B)逆光检测模块(10)采集环境亮度，该环境亮度高于设定阈值时，本装置按白天模式工作，执行步骤C；当环境亮度低于该设定阈值时，本装置按夜间模式工作，执行步骤C、D；
(C)控制模块(40)接收到触发模块(60)输出的信息后驱动自动变光补光模块(30)中的电光源发光单元(31)爆闪且同步驱动成像单元(51)抓拍车牌照片；
(D)控制模块(40)驱动自动变光补光模块(30)中的电光源发光单元(31)以低亮度提供照明；控制模块(40)驱动车距检测模块(20)开始工作并检测车辆与卡口间的距离，当该距离等于设定值时控制模块(40)驱动自动变光补光模块(30)中电光源发光单元(31)的亮度由低亮度逐渐增加。
8.如权利要求7所述的智能卡口防眩光装置的控制方法，其特征在于：所述的步骤A中，成像单元(51)正常工作时，成像单元(51)内部的电子快门由成像单元自己的控制机构控制并按照默认的曝光时间曝光；所述的启动防逆光功能即：成像单元(51)内部的电子快门由控制模块(40)控制并通过快速的电子快门遮挡逆光或者控制模块(40)控制位于成像单元(51)镜头前的挡光板按小占空比开启，同时增加自动变光补光模块(30)中电光源发光单元(31)的爆闪补光光强；所述电子快门或挡光板的开启与电光源发光单元(31)爆闪同步。
9.如权利要求7所述的智能卡口防眩光装置的控制方法，其特征在于：所述的自动变光补光模块(30)包括驱动单元(32)，驱动单元(32)以频率恒定、增加单次闪光能量的方式提高输出功率或以单次闪光能量恒定、增加频率的方式提高输出功率来实现电光源发光单元(31)亮度的调节。
10.如权利要求7所述的智能卡口防眩光装置的控制方法，其特征在于：所述的电光源发光单元(31)的亮度分为多个等级，电光源发光单元(31)从低亮度逐渐增加的过程为阶梯式逐渐变亮；电光源发光单元(31)在低亮照明状态时以满足照明需求的最小功率工作，电光源发光单元(31)从低亮度照明到高亮度变化的整个过程中的工作频率大于等于人眼融合频率。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| ASS | Succession or assignment of patent right |
Owner name: HEFEI SHENGBORUI TECHNOLOGY CO., LTD. Free format text: FORMER OWNER: ANHUI TUOWEI TECHNOLOGY CO., LTD. Effective date: 20150414 |
|
| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| C53 | Correction of patent of invention or patent application | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Wei Xiaosheng Inventor after: Zhang Fanbo Inventor after: Zhang Yiming Inventor after: Zhang Qiyun Inventor before: Wei Xiaosheng Inventor before: Zhang Fanbo |
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| COR | Change of bibliographic data |
Free format text: CORRECT: ADDRESS; FROM: 230022 HEFEI, ANHUI PROVINCE TO: 230000 HEFEI, ANHUI PROVINCE Free format text: CORRECT: INVENTOR; FROM: WEI XIAOSHENG ZHANG FANBO TO: WEI XIAOSHENG ZHANG FANBO ZHANG YIMING ZHANG QIYUN |
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| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20150414 Address after: 230000 room 2, building 112, green capital village, Fuyang Road, Hefei, Anhui Applicant after: Hefei Sheng Borui Science and Technology Ltd. Address before: 1005, room 230022, Bauhinia house, 23 Mount Huangshan Road, Anhui, Hefei Applicant before: ANHUI TUOWEI TECHNOLOGY CO., LTD. |
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| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |