CN104732773A - 电子警察防眩光装置及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及智能交通技术领域，特别涉及一种电子警察防眩光装置，包括信号采集触发模块、逆光检测模块、控制模块、相机模块、智能调光补光模块以及电源模块，所述的电源模块为其他模块供电，信号采集触发模块用于采集车辆位置信息和违章信息并输出触发信号，逆光检测模块实现相机模块的逆光以及导致阴阳车牌现象的逆光的检测；相机模块包括成像单元，成像单元中嵌入车牌算法软件；控制模块根据信号采集触发模块输出的触发信号以及逆光检测模块的检测结果分别控制成像单元曝光量和智能调光补光模块爆闪补光；以及该装置的控制方法。避免各种光线对抓拍时造成影响，提高车牌的识别率，节能、环保。

Description

电子警察防眩光装置及其控制方法
技术领域
本发明涉及智能交通技术领域，特别涉及一种电子警察防眩光装置及其控制方法。
背景技术
电子警察主要用于交通路口对违规违章车辆进行监控、抓拍的，由于各种光线照射引起的干扰，使得电子警察所抓拍的图片不够清晰，无法识别车牌。主要体现在以下两点：
其一是相机模块逆光，这是由于太阳光、汽车灯光和其他环境光直射到相机模块成像单元造成的干扰，成像单元逆光时会在抓拍的车牌图片上形成光晕和斑点，造成图像不清晰，无法识别车牌，降低识别率，并且会影响成像单元的使用寿命；
其二是抓拍车牌时发生的所谓“阴阳车牌”现象，相当比例汽车的后车牌时呈一定倾斜角度嵌入安装的，车牌上方箱体有些许凸起，使得每天上、下午分别有一个时间段当阳光呈一定的倾斜角度照射到车牌时，太阳光线被部分遮挡，形成抓拍车牌照片上暗下亮的“阴阳车牌”。“阴阳车牌”出现后，抓拍车牌照片时，由于照片上下二部分明暗对比度过大，以至于无法识别车牌，大大降低识别率。
发明内容
本发明的首要目的在于提供一种电子警察防眩光装置，避免各种光线对抓拍时造成影响，在提高车牌的识别率的同时节能、环保。
为实现以上目的，本发明采用的技术方案为：一种电子警察防眩光装置，包括信号采集触发模块、逆光检测模块、控制模块、相机模块、智能调光补光模块以及电源模块，所述的电源模块为其他模块供电，信号采集触发模块用于采集车辆位置信息和违章信息并输出触发信号，逆光检测模块实现相机模块的逆光状态以及导致阴阳车牌现象的逆光的检测；相机模块包括成像单元，成像单元中嵌入车牌算法软件；控制模块根据信号采集触发模块输出的触发信号以及逆光检测模块的检测结果分别控制成像单元曝光量和智能调光补光模块爆闪补光。
与现有技术相比，本发明存在以下技术效果：通过设置逆光检测模块，检测相机模块是否处在逆光状态以及当前光线角度是否会导致阴阳车牌的发生，检测到任一种情况出现时，控制模块就控制智能调光补光模块进行爆闪补光消除逆光干扰和阴阳车牌现象，这样也能避免每次拍摄时都进行爆闪补光，减少了光污染和节约了能耗，有效的保障了行车安全和避免了社会资源的浪费。
本发明的另一个目的在于提供一种电子警察防眩光装置的控制方法，避免各种光线对抓拍时造成影响，提高车牌的识别率。
为实现以上目的，本发明采用的技术方案为：一种电子警察防眩光装置的控制方法，包括如下步骤：(A)信号采集触发模块采集车辆位置信息和违章信息，并输出触发信号至控制模块；(B)逆光检测模块检测相机模块的逆光状态以及是否有导致阴阳车牌现象的逆光出现，并输出信号至控制模块；(C)控制模块根据信号采集触发模块输出的信息启动相机模块进行抓拍，并根据逆光检测模块输出的信息在抓拍时控制成像单元的曝光量并同时控制智能调光补光模块进行爆闪补光。
与现有技术相比，本发明存在以下技术效果：通过设置逆光检测模块，检测相机模块是否处在逆光状态以及当前光线角度是否会导致阴阳车牌的发生，检测到任一种情况出现时，控制模块就控制智能调光补光模块进行爆闪补光消除逆光干扰和阴阳车牌现象，这样也能避免每次拍摄时都进行爆闪补光，减少了光污染和节约了能耗，有效的保障了行车安全和避免了社会资源的浪费。
附图说明
图1是本发明的原理框图。
具体实施方式
下面结合图1，对本发明做进一步详细叙述。
参见图1，一种电子警察防眩光装置，包括信号采集触发模块10、逆光检测模块20、控制模块30、相机模块40、智能调光补光模块50以及电源模块60，所述的电源模块60为其他模块供电，信号采集触发模块10用于采集车辆位置信息和违章信息并输出触发信号，逆光检测模块20实现相机模块40的逆光状态检测以及导致阴阳车牌现象的逆光的检测；相机模块40包括成像单元41，成像单元41中嵌入车牌算法软件；控制模块30根据信号采集触发模块10输出的触发信号以及逆光检测模块20的检测结果分别控制成像单元41曝光量和智能调光补光模块50爆闪补光。我们都知道，在交通路口电子警察进行拍照时，频繁爆闪补光会形成严重的光污染，既不利于行车安全，又造成能源的巨大浪费，这里通过设置逆光检测模块20，对相机模块40的逆光状态进行检测，同时，为了避免阴阳车牌导致的车牌识别率低的现象，逆光检测模块20还对是否有导致阴阳车牌现象的逆光进行检测，当相机模块40处于逆光状态或者导致阴阳车牌现象的逆光发生时才控制智能调光补光模块50进行爆闪补光，这样就能有效避免背景技术中所述及的问题。
具体地，所述的逆光检测模块20设置有两个，包括检测相机模块40逆光状态的第一逆光检测模块20a和检测导致阴阳车牌现象逆光状态的第二逆光检测模块20b；逆光检测模块20包括光电传感器，第一逆光检测模块20a中的光电传感器所采集到的光线方向与成像单元41CCD靶面的逆光光线方向相同，第二逆光检测模块20b中的光电传感器所采集到的光线方向与造成阴阳车牌的逆光光线方向相同。通过设置于光电传感器且在光电传感器周围设置遮光部件使得光电传感器仅接收指定角度的光线，导致相机模块40处于逆光状态的光线或者导致阴阳车牌出现的光线都是特定角度的，只要将两个光电传感器分别接收这两个角度的光线，就能排除外界其他角度光线的干扰，有效的采集到逆光状态和阴阳车牌状态。在具体布置的时候，为了保证采集的准确性，第一逆光检测模块20a应该位于相机模块40的旁侧设置。
本实施例中优选地，所述的控制模块30通过快速的电子快门或者控制位于成像单元41镜头前的挡光板按小占空比开启来控制成像单元41的曝光量。让控制模块30对成像单元41的曝光时间，可以在强逆光的状态下，获取较为清晰的图片，提高车牌的辨识率，这里提供了两种调节方式，一种是直接控制电子快门，另一种是在镜头前额外设置挡光板。
优选地，所述的信号采集触发模块10包括用于采集车辆位置信息的车辆检测触发单元11和用于采集车辆违章信息的红灯单元12，车辆检测触发单元11为雷达或地感线圈或虚拟线圈。信号采集触发模块10主要用于触发抓拍，当满足在一个红灯周期内，汽车的前轮和后轮都越过停车线的条件时，信号采集触发模块10输出触发信号给控制模块30，控制模块30就会控制相机模块40实行抓拍。
优选地，所述的智能调光补光模块50包括驱动单元51、电光源发光单元52，驱动单元51接收控制模块30输出的信号后调整电光源发光单元52的功率来实现电光源发光单元52补光亮度的调节进行爆闪补光，电光源发光单元52为脉冲氙灯或LED灯或红外灯。通过驱动单元51和电光源发光单元52可以实现很多功能：其一，在不同强度的逆光状态下，进行不同亮度的爆闪补光；其二，将亮度调节到普通水平还能实现夜间的照明，达到一灯多用的目的；其三，在夜间爆闪补光的时候，可以逐渐增加亮度以防止突然爆闪影响司机视线。
优选地，一种电子警察防眩光装置的控制方法，包括如下步骤：(A)信号采集触发模块10采集车辆位置信息和违章信息，并输出触发信号至控制模块30；(B)逆光检测模块20检测相机模块40的逆光状态以及是否有导致阴阳车牌现象的逆光出现，并输出信号至控制模块30；(C)控制模块30根据信号采集触发模块10输出的信息启动相机模块40进行抓拍，并根据逆光检测模块20输出的信息在抓拍时控制成像单元41的曝光量并同时控制智能调光补光模块50进行爆闪补光。所述的步骤C中，出现逆光时，控制模块30通过快速的电子快门或者控制位于成像单元41镜头前的挡光板按小占空比开启来控制程序单元41的曝光量。
在步骤B中，一般设定有阈值，当成像单元41处于逆光状态且该逆光光强大于指定阈值时，就需要控制成像单元41的曝光量并同时控制智能调光补光模块50进行爆闪补光；当逆光光强小于指定阈值时，不会影响成像单元41的成像质量时，则不需要控制成像单元41的曝光量和控制智能调光补光模块50进行爆闪补光。同样地，存在导致阴阳车牌现象的逆光发生时，若该逆光光强大于指定阈值，就需要控制智能调光补光模块50进行爆闪补光；当逆光光强小于指定阈值时，也不需要控制智能调光补光模块50进行爆闪补光。
具体使用时，逆光检测模块20采集环境亮度，当环境亮度高于指定阈值时，智能调光补光模块50就按照上段描述的正常工作；当环境亮度低于指定阈值时，智能调光补光模块50在上述功能的基础上还作为照明灯来使用。
进一步地，所述的逆光检测模块20将检测到的逆光强度分为8-32个或者更多的等级，控制模块30接收逆光强度等级信息并依据该逆光强度等级信息调整智能调光补光模块50中电光源发光单元52的功率，配合不同程度的光强的爆闪补光。
优选地，逆光检测模块20检测到相机模块40处于逆光状态或阴阳车牌出现时，成像单元41中的电子快门由控制模块30控制，并通过快速的电子快门遮挡逆光或者控制模块30控制位于成像单元41镜头前的挡光板按小占空比开启，同时增加智能调光补光模块50中电光源发光单元52的爆闪补光光强；否则，成像单元41中的电子快门由成像单元41自己内部的控制机构控制并按照默认的曝光时间曝光。
作为本发明的优选方案，所述的智能调光补光模块50中的驱动单元51以频率恒定、改变单次闪光能量的方式改变输出功率实现电光源发光单元52亮度的调节。驱动单元51也能以单次闪光能量恒定、增加或减少频率的方式改变输出功率实现电光源发光单元52亮度的调节。另外，前面述及到智能调光补光模块50可以在夜间作为照明使用。
优选地，所述的智能调光补光模块50中的电光源发光单元52，在非逆光干扰的状态下随着环境亮度变化自动调整补光亮度，当环境亮度较高时，智能调光补光模块自动降低输出功率，在环境亮度变低时，智能调光补光模块自动增加输出功率。
以上各参数的设置，需要满足如下关系：逆光强度高，电子快门速度快，曝光量小，爆闪补光功率大；反之，逆光强度小，电子快门速度慢，曝光量大，爆闪补光功率小。当设置逆光强度后，就需要设置电子快门速度和爆闪补光功率，使之与逆光强度一一对应。

Claims (10)

1.一种电子警察防眩光装置，其特征在于：包括信号采集触发模块(10)、逆光检测模块(20)、控制模块(30)、相机模块(40)、智能调光补光模块(50)以及电源模块(60)，所述的电源模块(60)为其他模块供电，信号采集触发模块(10)用于采集车辆位置信息和违章信息并输出触发信号，逆光检测模块(20)实现相机模块(40)的逆光状态以及导致阴阳车牌现象的逆光的检测；相机模块(40)包括成像单元(41)，成像单元(41)中嵌入车牌算法软件；控制模块(30)根据信号采集触发模块(10)输出的触发信号以及逆光检测模块(20)的检测结果分别控制成像单元(41)曝光量和智能调光补光模块(50)爆闪补光。
2.如权利要求1所述的电子警察防眩光装置，其特征在于：所述的逆光检测模块(20)设置有两个，包括检测相机模块(40)逆光状态的第一逆光检测模块(20a)和检测导致阴阳车牌现象逆光状态的第二逆光检测模块(20b)；逆光检测模块(20)包括光电传感器，第一逆光检测模块(20a)中的光电传感器所采集到的光线方向与成像单元(41)CCD靶面的逆光光线方向相同，第二逆光检测模块(20b)中的光电传感器所采集到的光线方向与造成阴阳车牌的逆光光线方向相同。
3.如权利要求1所述的电子警察防眩光装置，其特征在于：所述的控制模块(30)通过快速的电子快门或者控制位于成像单元(41)镜头前的挡光板按小占空比开启来控制成像单元(41)的曝光量。
4.如权利要求1所述的电子警察防眩光装置，其特征在于：所述的信号采集触发模块(10)包括用于采集车辆位置信息的车辆检测触发单元(11)和用于采集车辆违章信息的红灯单元(12)，车辆检测触发单元(11)为雷达或地感线圈或虚拟线圈。
5.如权利要求1所述的电子警察防眩光装置，其特征在于：所述的智能调光补光模块(50)包括驱动单元(51)、电光源发光单元(52)，驱动单元(51)接收控制模块(30)输出的信号后调整电光源发光单元(52)的功率来实现电光源发光单元(52)补光亮度的调节进行爆闪补光，电光源发光单元(52)为脉冲氙灯或LED灯或红外灯。
6.一种电子警察防眩光装置的控制方法，包括如下步骤：
(A)信号采集触发模块(10)采集车辆位置信息和违章信息，并输出触发信号至控制模块(30)；
(B)逆光检测模块(20)检测相机模块(40)的逆光状态以及是否有导致阴阳车牌现象的逆光出现，并输出信号至控制模块(30)；
(C)控制模块(30)根据信号采集触发模块(10)输出的信息启动相机模块(40)进行抓拍，并根据逆光检测模块(20)输出的信息在抓拍时控制成像单元(41)的曝光量并控制智能调光补光模块(50)进行爆闪补光。
7.如权利要求6所述的电子警察防眩光装置的控制方法，其特征在于：所述的步骤C中，出现逆光时，控制模块(30)通过快速的电子快门或者控制位于成像单元(41)镜头前的挡光板按小占空比开启来控制成像单元(41)的曝光量。
8.如权利要求6所述的电子警察防眩光装置的控制方法，其特征在于：所述的逆光检测模块(20)将检测到的逆光强度分为多个等级，控制模块(30)接收逆光强度等级信息并依据该逆光强度等级信息调整智能调光补光模块(50)中电光源发光单元(52)的功率。
9.如权利要求7所述的电子警察防眩光装置的控制方法，其特征在于：逆光检测模块(20)检测到相机模块(40)处于逆光状态或导致阴阳车牌现象的逆光出现时，成像单元(41)中的电子快门由控制模块(30)控制；否则，成像单元(41)中的电子快门由成像单元(41)自己内部的控制机构控制。
10.如权利要求8所述的电子警察防眩光装置的控制方法，其特征在于：所述的智能调光补光模块(50)中的驱动单元(51)以频率恒定、改变单次闪光能量的方式或以单次闪光能量恒定、增加或者减少频率的方式改变输出功率来实现电光源发光单元(52)亮度的调节。
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