CN104660999A - 一种对非匀速运动物体进行标准化图像采集的方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种对非匀速运动物体进行标准化图像采集的方法及装置，在以三线阵CCD相机的拍摄位置作为开始位置往一侧延伸一段距离的区域内，通过等间距设置的激光传感器将该区域分割成多个相等的区间；根据激光传感器间距以及三线阵CCD相机的焦距调整三线阵CCD相机与通过该区域的物体表面的距离，使三线阵CCD相机的成像范围等于激光传感器的间距；利用运动物体通过该区域时依次阻断激光传感器而产生的信号控制三线阵CCD相机间歇采集运动物体的图像，并将该图像数据传输至计算机以形成连续无间断的标准图像。本发明易于操作，利用激光传感器直接触发三线阵相机进行拍摄，不需要调节相机的拍摄频率，可有效避免漏扫现象。
Description
技术领域
本发明涉及图像扫描技术领域，具体的说是一种可对非匀速运动物体实现标准化的图像采集方法及装置。
背景技术
单线阵相机每次只采集一行的图像信息，只有在物体匀速运动时，才能保证单线阵相机采集到的图像不会出现误差。而物体无法保证一直是匀速运动的，因此只能借助外部设备，如在运动物体的转轴上安装编码器，可实时采集速度，实时调整拍摄频率。但还有部分设备无法合适地安装在运动物体上，也就无法实时调整拍摄频率，造成采集到的图像有拉伸或压缩的畸变。
在现有技术中，如在2013年12月11日公告的发明专利CN103439752A中提出了基于地感线圈的线阵相机对运动的汽车进行图像拍摄，其利用运动汽车通过地感线圈产生的变化产生触发信号，通过计算等间距布放的地感线圈触发信号时间差，并与正常的时间差相比，动态计算和调整相机的拍摄频率。但运动汽车无法保证在两线圈传感器之间一直是匀速运动状态，而动态调整的拍摄频率只能在触发下一个地感线圈才可实现，因此拍摄的图像会出现误差。利用单线阵相机，每次只能拍摄一行图像，在拍摄过程中，由于无法保证速度恒定，可能会出现漏扫现象，不利于后期处理。同时，利用运动汽车施加的压力触发，限制了运用范围，只能应用于有轮子且可以直接作用在地感线圈的物体。又因为地感线圈是埋设在地下的，无法保证其埋设的深浅相同和地感线圈上方覆盖物密度相同，造成每个地感线圈的受力面不同。因此即使地感线圈之间等间距，也无法保证每次的地感线圈触发间距是等间距的。
发明内容
本发明所解决的技术问题在于提供一种可对非匀速运动物体进行标准化图像采集的方法及装置。该方法易于操作，实现被拍摄运动物体与激光传感器分离，利用激光传感器可保证每次触发相机的间距等同，采用的三线阵相机，增加了视宽，激光传感器产生的信号直接触发三线阵相机进行拍摄，简化方法，不需要调节相机的拍摄频率，可有效避免漏扫现象。
本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案来实现：一种对非匀速运动物体进行标准化图像采集的方法，在以三线阵CCD相机的拍摄位置作为开始位置往一侧延伸一段距离的区域内，通过等间距设置的激光传感器将该区域分割成多个相等的区间；根据激光传感器间距以及三线阵CCD相机的焦距调整三线阵CCD相机与通过该区域的物体表面的距离，使三线阵CCD相机的成像范围等于激光传感器的间距；利用运动物体通过该区域时依次阻断激光传感器而产生的信号控制三线阵CCD相机间歇采集运动物体的图像，并将该图像数据传输至计算机以形成连续无间断的标准图像。
所述的三线阵CCD相机与通过所述区域的物体表面的距离d等于 ，其中f为三线阵CCD相机的焦距，s为激光传感器的间距，u为成像传感器像元尺寸。
所述的设置的激光传感器之间的总距离不小于被测运动物体的长度。
一种可对运动物体进行标准化图像采集的方法所用的装置，包括用于采集运动物体的图像信息的三线阵CCD相机、用于接收运动物体的图像信息并显示的计算机，三线阵CCD相机与计算机双向通信，在以三线阵CCD相机的拍摄位置为起始位置的一段区域内设有等间距排列有多个激光传感器，激光传感器之间的间距与三线阵CCD相机的成像范围相等，所述的多个激光传感器均连接至信号采集卡，信号采集卡对接收到的激光传感器的信号进行处理，并将处理后的信号数据传输至计算机。
本发明的有益效果是：运用激光传感器，可以保证每次触发的间距相同，运用三线阵CCD相机，增加视宽，传感器信号直接触发拍摄，简化方法，不需要调节拍摄频率，可有效避免漏扫现象。
附图说明
图1为本方法所用装置的结构示意图。
附图标记：1、运动物体，2、激光传感器，3、信号采集卡，4、计算机，5、三线阵CCD相机。
具体实施方式
下面将结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。
作为本发明的一种实施方式，参阅图1，包括用于采集运动物体的图像信息的三线阵CCD相机5、用于接收运动物体的图像信息并显示的计算机4，三线阵CCD相机5与计算机4双向通信，在以三线阵CCD相机5的拍摄位置为起始位置的一段区域内设有等间距排列有多个激光传感器2，激光传感器2之间的间距与三线阵CCD相机5的成像范围相等，所述的多个激光传感器2均连接至信号采集卡3，信号采集卡3对接收到的激光传感器2的信号进行处理，并将处理后的信号数据传输至计算机4。
该装置对非匀速运动物体进行标准化图像采集的方法如下：在以三线阵CCD相机的拍摄位置作为开始位置往一侧延伸一段距离的区域内，通过等间距设置的激光传感器将该区域分割成多个相等的区间；根据激光传感器间距以及三线阵CCD相机的焦距调整三线阵CCD相机与通过该区域的物体表面的距离，使三线阵CCD相机的成像范围等于激光传感器的间距；利用运动物体通过该区域时依次阻断激光传感器而产生的信号控制三线阵CCD相机间歇采集运动物体的图像，并将该图像数据传输至计算机以形成连续无间断的标准图像。
本发明采用三线阵CCD相机对运动物体进行标准化图像采集装置的工作原理为：当有运动物体经过时，三线阵CCD相机沿竖直方向对运动物体进行图像采集，由于运动物体向前运动，依次隔断激光传感器发出的光束从而触发三线阵CCD相机拍摄。由于激光传感器发出的光束平行等距，三线阵CCD相机的镜头与运动物体表面的距离d可根据光束间距s，三线阵CCD相机的焦距f、三线阵CCD相机成像传感器像元尺寸u决定。根据公式可计算三线阵CCD相机的镜头与物体表面的距离d，公式中的3u是每次可拍摄图像的最大像高。根据计算出的d设置三线阵CCD相机与其镜头之间的间距，三线阵CCD相机每次拍摄的图像能够覆盖两激光传感器光束之间的视宽，又由于激光传感器发出的光束是等间距的，因此能够保证不出现漏扫现象，拍摄出完整标准图像。
本发明并不限于上述实施方式，能够在权利要求书的范围、以及说明书和附图中记载的技术思想范围内做出的各种变形均是本发明的保护范围。
Claims (4)
1.一种对非匀速运动物体进行标准化图像采集的方法，其特征在于：在以三线阵CCD相机的拍摄位置作为开始位置往一侧延伸一段距离的区域内，通过等间距设置的激光传感器将该区域分割成多个相等的区间；根据激光传感器间距以及三线阵CCD相机的焦距调整三线阵CCD相机与通过该区域的物体表面的距离，使三线阵CCD相机的成像范围等于激光传感器的间距；利用运动物体通过该区域时依次阻断激光传感器而产生的信号控制三线阵CCD相机间歇采集运动物体的图像，并将该图像数据传输至计算机以形成连续无间断的标准图像。
2.根据权利要求1 所述的一种对非匀速运动物体进行标准化图像采集的方法，其特征在于：所述的三线阵CCD相机与通过所述区域的物体表面的距离d等于 ，其中f为三线阵CCD相机的焦距，s为激光传感器的间距，u为成像传感器像元尺寸。
3.根据权利要求1 所述的一种对非匀速运动物体进行标准化图像采集的方法，其特征在于：所述的设置的激光传感器之间的总距离不小于被测运动物体的长度。
4.根据权利要求1 所述的一种对非匀速运动物体进行标准化图像采集的方法所用的装置，其特征在于：包括用于采集运动物体的图像信息的三线阵CCD相机（5）、用于接收运动物体的图像信息并显示的计算机（4），三线阵CCD相机（5）与计算机（4）双向通信，在以三线阵CCD相机（5）的拍摄位置为起始位置的一段区域内设有等间距排列有多个激光传感器（2），激光传感器（2）之间的间距与三线阵CCD相机（5）的成像范围相等，所述的多个激光传感器（2）均连接至信号采集卡（3），信号采集卡（3）对接收到的激光传感器（2）的信号进行处理，并将处理后的信号数据传输至计算机（4）。
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