CN107567708A - 相机系统 - Google Patents

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Abstract

提供了一种交通监测系统。所述交通监测系统包括：相机系统，所述相机系统被配置用于捕获车辆的图像，所述相机系统包括被配置用于接收无线传输的时间信号的第一无线时间接收器；以及照明系统，所述照明系统被配置用于选择性地照亮所述车辆，所述照明系统与所述相机系统间隔开，其中，所述照明系统包括被配置用于接收所述无线传输的时间信号的第二无线时间接收器，从而使得所述相机系统的所述图像捕获与所述照明系统的照明同步。

Description

相机系统
技术领域
本公开涉及用于捕获被照亮图像的装置和系统，并且具体地(尽管非排他地)涉及捕获由远程照明系统照亮的图像。
背景技术
自动车号牌识别(ANPR)相机在许多环境下被用于读取车辆号牌以便追踪车辆的位置、移动和速度。所述相机具有许多应用，包括安全应用、电子收费应用、执法应用和交通管制应用。
为了ANPR系统可靠地进行操作，必须用ANPR相机来捕获高质量图像以进行处理。在低光照条件下，可能需要附加照明来确保恰当地照亮图像。这种照明可以在相机自身上提供或者可以由远离相机定位的单独照明系统来提供。
发明内容
根据本公开的方面，提供了一种交通监测系统，所述交通监测系统包括：相机系统，所述相机系统被配置用于捕获车辆的图像，所述相机系统包括被配置用于接收无线传输的时间信号的第一无线时间接收器；以及照明系统，所述照明系统被配置用于选择性地照亮所述车辆，所述照明系统与所述相机系统间隔开，其中，所述照明系统包括被配置用于接收所述无线传输的时间信号的第二无线时间接收器，从而使得所述相机系统的所述图像捕获与所述照明系统的照明同步。
所述第一和/或第二无线时间接收器可以是全球导航卫星系统(GNSS)接收器，例如，全球定位系统(GPS)接收器。
所述相机系统可以被配置用于以基本上恒定的频率捕获图像。所述照明系统可以被配置用于以基本上恒定的频率进行照明。
所述第一和/或第二无线时间接收器可以将定时信号分别传输到所述相机系统的相机和/或所述照明系统的灯。来自所述第一和/或第二无线时间接收器的所述定时信号可以是指示秒开始的信号。来自所述第一和/或第二无线时间接收器的所述定时信号可以是秒脉冲信号。PPS信号可以是高精度PPS信号。例如，所述信号的准确度可以大于1微秒每秒。
所述相机系统可以进一步包括第二相机；其中，所述第二相机对图像的捕获与所述照明系统同步。所述第二相机可以以不同于所述第一相机的频率捕获图像。另外地或可替代地，第二相机系统的操作可以在离散时间点被触发。
所述相机系统可以被配置用于以从所述定时信号所指示的秒开始的设定延迟来捕获图像。
所述相机系统和/或所述照明系统可以进一步包括时钟，所述时钟上的时间可以分别由来自所述第一和/或第二无线时间接收器的所述定时信号来确定。对所述相机系统的所述图像捕获和/或所述照明系统所提供的所述照明的定时可以根据所述对应时钟上所存储的时间来确定。所述相机系统可以被配置用于在预定的一个或多个时间处捕获图像。另外地或可替代地，所述相机系统可以被配置用于以从预定的一个或多个时间的设定延迟来捕获图像。所述延迟可以是可编程的。
所述相机系统可以包括自动车号牌识别(ANPR)相机。
所述相机系统所捕获的图像的曝光时间可以是可变的。所述相机系统所捕获的图像的曝光时间可以以预定模式改变。另外地或可替代地，所述相机系统所捕获的图像的曝光时间可以根据当前照明条件和/或时间改变。
所述照明系统可以被配置用于提供照明脉冲。所述照明系统被配置用于仅在捕获图像时提供照明。所述照明系统所提供的照明时段可以基本上等于所述相机系统捕获图像的时段，即，相机的曝光时间。
所述照明系统提供照明时段的频率可以基本上等于所述相机系统捕获图像的频率。可替代地，所述照明系统提供照明时段的频率可以是所述相机系统捕获图像的频率的整数倍。
所述照明系统可以是闪光灯系统。
所述照明系统可以以30Hz或更大的频率提供照明时段。
所述照明系统所提供的所述照明时段可以基本上等于所述相机系统的最长可能曝光时间。
根据本公开的另一个方面，提供了一种相机系统，所述相机系统用于根据本公开的上述方面中的任一方面所述的交通监测系统。
根据本公开的另一个方面，提供了一种照明系统，所述照明系统用于根据本公开的上述方面中的任一方面所述的交通监测系统。
根据本公开的另一个方面，提供了一种图像捕获系统，所述图像捕获系统包括：相机系统，所述相机系统被配置用于捕获图像，所述相机系统包括被配置用于接收无线传输的时间信号的第一无线时间接收器；以及照明系统，所述照明系统被配置用于选择性地提供照明，所述照明系统与所述相机系统间隔开，其中，所述照明系统包括被配置用于接收所述无线传输的时间信号的第二无线时间接收器，从而使得所述相机系统的所述图像捕获与所述照明系统的所述照明同步。
在本说明书中为了避免不必要的工作重复和文本重复，关于本公开的仅一个或多个方面或实施例描述了某些特征。然而，应当理解，在技术上可能的情况下，关于本公开的任何方面或实施例所描述的特征也可以与本公开的任何其他方面或实施例一起使用。
附图说明
为了更好地理解本公开并且为了更清楚地示出可以如何实现本公开，现在将通过示例的方式参考附图，在附图中：
图1是根据本公开的示例的相机系统和照明系统的示意性表示。
具体实施方式
参照图1，示出了根据本公开的示例的用于捕获被照亮图像的系统2。系统2包括相机系统4和照明系统6。
在图1中所描绘的系统中，相机系统4包括相机10、第一全球定位系统(GPS)接收器12和相机控制器14。相机10可以是能够捕获图像的任何类型的相机，比如数码相机。相机10可以用可见光和/或红外光来捕获图像。相机10可以是交通监测相机，例如，自动车号牌识别(ANPR)相机。相机10可以以预定频率(比如15帧每秒)不断地捕获图像，或者可以在图像之间没有预定的恒定时段的情况下(例如，在检测到超速事件的情况下)在离散时间点捕获图像。相机系统4可以包括可以以不同频率和/或在不同的离散时间点捕获图像的多个相机。
相机控制器14可以被提供作为相机10的一部分或者可以被提供作为相机系统4内的单独部件。所述相机可以操作性地耦合至相机控制器14。相机控制器14可以控制相机的操作并且可以控制相机的孔径、曝光、聚焦和/或任何其他操作参数。相机控制器可以控制相机捕获图像的定时和/或频率。
如在图1中所示出的，相机控制器14可以从第一GPS接收器12接收输入。第一GPS接收器12可以被提供在相机系统4内并且可以被提供作为相机10或相机控制器14的一部分。可替代地，可以单独提供第一GPS接收器12。相机控制器14从第一GPS接收器12接收到的输入可以是提供对每个GPS秒的精确开始的准确指示的高精度秒脉冲(PPS)信号。PPS信号可以被相机控制器用于确定相机捕获图像的定时。
第一GPS接收器12可以从一个或多个GPS卫星8接收GPS信号。从第一GPS接收器12输出的PPS信号可以涉及从所述一个或多个GPS卫星8接收到的时间。另外地或可替代地，从GPS接收器12输出的PPS信号可以涉及基于接收到的GPS信号计算出来的时间。因此，相机控制器14可以控制相机10所捕获的图像的定时，使得在特定时间捕获图像。捕获图像的时间可以被认为是光暴露于相机的光传感器的时间或者记录到达相机的光传感器的光的水平的时间。
相机控制器14可以被配置用于控制相机在从(如来自第一GPS接收器的PPS信号所限定的)每秒开始的一个或多个延迟之后捕获图像。例如，可以在每秒开始之后的0.1秒、0.2秒、0.3秒捕获图像。所述一个或多个延迟的长度以及相机控制器所使用的延迟数量可以是可编程的。如果图像捕获的频率得到控制(如上文中所描述的)，则可以相应地随着频率被控制来调整所使用的延迟的数量和长度。
相机系统4可以包括一个或多个附加相机(未示出)。附加相机可以由相机控制器14来控制或者可以与一个或多个附加相机控制器(未示出)相关联。附加相机控制器也可以从第一GPS接收器12接收输入信号。可以以类似于相机10的方式控制附加相机，如上文中所描述的。本说明书中涉及相机10和/或相机控制器14的操作的任何说明同样可以应用到相机系统内所提供的任何附加的相机和/或相机控制器。附加相机可以独立于相机10进行操作并且用于控制附加相机的参数(例如，频率、延迟、曝光、聚焦等)可以不同于用于控制相机10的参数。
为了确保在光照条件范围内对相机10所捕获的图像进行充分照明，可以提供如图1中所描绘的照明系统6。照明系统可以包括可以操作性地连接至灯控制器20的灯16。灯16可以产生在可见光谱内的光和/或灯16可以产生在可见频谱外的光，例如，所述光可以是红外光。灯16可以包括具有不同颜色或电磁频谱范围的多个灯。灯16可以包括闪光灯。灯控制器20可以控制打开和关闭灯16的定时。灯16可以被控制用于以设定频率打开和关闭并且可以提供具有设定时长的光脉冲。灯控制器20可以是可编程的以用于设定光脉冲的频率和/或时长。例如，灯控制器20可以被配置成使得光脉冲配备有大于或等于相机10的曝光时间的时长并且以与相机捕获图像的频率相同的频率来提供。
相机控制器20可以从第二GPS接收器18接收输入。第二GPS接收器18可以被提供在照明系统6内并且可以被提供作为灯控制器20的一部分。可替代地，可以单独提供第二GPS接收器18。灯控制器20从第二GPS接收器18接收的输入可以是高精度PPS信号。PPS信号可以被灯控制器20用于确定打开和关闭照明的定时。
类似于第一GPS接收器12，第二GPS接收器18可以从一个或多个GPS卫星8接收GPS信号。从第二GPS接收器18输出的PPS信号可以涉及从所述一个或多个GPS卫星8接收的时间或者基于接收到的GPS信号计算出来的时间。当计算时间时，第二GPS接收器18可以考虑与第一GPS接收器12不同的信号组合，然而，计算出来的时间可以基本上相同。
通过考虑来自第二GPS接收器18的PPS信号，灯控制器20可以控制灯16的操作，从而使得在特定时间提供光脉冲。这可以类似于相机控制器控制相机10的操作(如上文中所描述的)的方式。灯控制器20所使用的延迟可以与相机控制器14所使用的延迟相同。针对相机控制器所使用的延迟，灯控制器所使用的延迟可以是可单独编程的。如果调整了光脉冲的频率(如上文中所描述的)，则可以相应地调整灯控制器所使用的延迟。以此方式，所提供的照明可以与相机10同步。
也可以在照明系统6内提供附加灯(未示出)并且所述附加灯可以与灯控制器20或附加灯控制器(未示出)相关联。附加灯控制器可以从第二GPS接收器18接收信号并且可以以与上文中所描述的方式类似的方式控制一个或多个附加灯。可以独立于灯16对无论是由灯控制器20还是附加控制器控制的任何附加灯进行控制并且可以单独设定和控制上文中所描述的影响其操作的任何参数(例如，频率、延迟、时长等)。附加灯可以为相机10或另一个相机提供照明。本文献中涉及灯16或灯控制器20的操作的任何说明同样可以应用到所提供的任何附加的灯和/或灯控制器。
照明系统6所提供的光脉冲的频率可以与相机系统4捕获图像的频率相同。
在一些情况下，可以令人期望的是，灯10操作的频率高于相机捕获图像的频率。例如，照明系统可以照明一段道路并且可以令人期望的是阻止路上的驾驶员经历变化的照明条件或灯闪烁。在这样的情况下，可以增加照明系统操作的频率并且可以将其设定为期望的图像捕获频率的整数倍。以此方式，可以保持图像得到恰当照明，同时例如在路上的驾驶员可能不认为灯在闪烁。
通过正确地配置相机系统4和/或照明系统6的控制参数(例如，灯控制器20和相机控制器14所使用的延迟和/或频率和/或光脉冲的时长和/或相机的曝光时间)，系统2可以被配置成使得相机10所捕获的图像可以被灯16恰当地照亮。这可以允许ANPR软件正确地确定图像中所捕获的车号牌上的字符。
为了确保获得被正确曝光的并可以由ANPR软件处理的合适的图像，相机系统4可以操作用于改变所捕获的图像的曝光时间。此变化可以遵循设定的模式，例如，可以使用三个不同的曝光时间并且相机可以按预定顺序在所述不同的曝光时间内循环。可替代地，相机可以在捕获每个图像之前确定令人期望的曝光时间，例如，相机可以测量可用光的量或考虑当日时间并且可以相应地调整图像的曝光。也可以使用这些方法的组合。
如果曝光时间长度可变，则照明系统6可以被配置成使得所提供的光脉冲的时长保持恒定并且被设定得足够长以便在相机的最长可能曝光期间提供照明。可替代地，照明系统所提供的脉冲的时长可以被配置用于以与相机的曝光时间改变的方式相同的方式进行改变(例如，通过按预定顺序和/或根据当日时间或照明条件循环)。另外地或可替代地，照明系统和相机系统可以例如使用无线通信方法(比如Wi-FiTM)来通信，以确保适当地协调曝光时长和光脉冲时长。
相机控制器14可以包括可根据从第一GPS接收器12接收到的信号进行更新的内部时钟(未示出)。因此，相机控制器14可以被配置用于控制相机10在预定的一个或多个时间处捕获图像。相机控制器14可以被配置用于控制相机以从预定的一个或多个时间的特定延迟来捕获图像。例如，相机可以被配置用于每0.0625秒(即，16Hz)捕获图像，其中，利用从准确的GPS时间12:00:00、12:00:00.0625等的0.001秒的延迟得到图像，从而使得以16Hz的频率捕获图像，其中，第一图像在12:00:00.001被捕获。所使用的预定的一个或多个时间以及延迟可以是可编程的。
另外地或可替代地，灯控制器20可以包括可根据从第二GPS接收器接收到的信号进行更新的内部时钟(未示出)。因此，灯控制器可以以与参照相机控制器和相机在上文中所描述的方式类似的方式控制照明。灯控制器20所使用的预定的一个或多个时间以及延迟可以不同于相机控制器14所使用的那些并且可以是单独可编程的。
然而，对灯控制器和/或相机控制器进行配置，当控制灯和/或相机的操作时，所述灯控制器和/或相机控制器可以指其对应的内部时钟。这可以是在并未从第一和/或第二GPS接收器接收到信号和/或所接收到的信号之间并无信号时。
如上所述，相机10可能不以基本上恒定的频率捕获图像并且反而可以在离散的时间点捕获图像。这种图像的捕获可以被相机控制器14或另一个控制器(未示出)触发。在此情况下，相机控制器仍可以考虑预定的时间和/或已经设定的延迟，以及第一GPS接收器12的PPS信号和/或其内部时钟的时间，并且可以在已经触发捕获之后在下一个合适的点捕获图像。以此方式，所触发的图像仍可以得到照明系统6的正确照明，同时，照明系统仍可以操作用于以规则间隔提供照明时段。
通过使用上文中所描述的系统，相机10所捕获的图像可以在不需要相机系统4与照明系统6之间的任何通信的情况下得到灯16的正确照明，以便同步其操作的定时。然而，如果期望的话，相机系统和照明系统仍可以进行通信例如以便协调曝光时间和光脉冲时长(如上文中所描述的)。
在未示出的其他实施例中，可以组装具有照明系统和相机系统的系统，所述系统组合了如上文中所描述的照明系统和/或相机系统的任何组合。所述系统可以被配置成使得照明系统为多于一个相机系统提供照明。另外地或可替代地，相机系统所捕获的图像可以由多于一个照明系统照亮。再次，另外地或可替代地，一个或多个相机系统和/或一个或多个照明系统可以被配置用于彼此异相地充分地进行操作，使得来自一个或多个照明系统的光不以任何期望的组合照亮由一个或多个相机系统所捕获的图像。还设想了照明系统和相机系统的附加配置和组合。
尽管已经参照用于向相机系统4和照明系统6提供时间信号的GPS接收器给出了上文中的描述，但是同样设想，相机系统和/或照明系统可以从能够无线地接收时间的任何其他时间源接收时间信号。例如，所述时间源可以是伽利略全球导航卫星系统(GLONASS或任何其他卫星系统)、无线电时钟系统(比如来自Anthorn(安索恩)无线电台的国家物理实验室广播的时间)、或者经由无线网络提供网络时间的计算机系统。另外地或可替代地，照明系统6和/或相机系统4可以经由有线连接接收时间信号。
本领域技术人员将理解，尽管已经参照一个或多个示例通过示例的方式描述了本发明，但是本发明并不限于所公开的示例，并且在不脱离如所附权利要求书所限定的本发明的范围的情况下还可以构建其他示例。

Claims (26)

1.一种交通监测系统，包括：
相机系统，所述相机系统被配置用于捕获车辆的图像，所述相机系统包括被配置用于接收无线传输的时间信号的第一无线时间接收器；以及
照明系统，所述照明系统被配置用于选择性地照亮所述车辆，所述照明系统与所述相机系统间隔开，其中，所述照明系统包括被配置用于接收所述无线传输的时间信号的第二无线时间接收器，从而使得所述相机系统的所述图像捕获与所述照明系统的所述照明同步。
2.根据权利要求1所述的交通监测系统，其中，所述第一和/或第二无线时间接收器是全球导航卫星系统(GNSS)接收器。
3.根据权利要求1或2所述的交通监测系统，其中，所述相机系统被配置用于以基本上恒定的频率捕获图像。
4.根据以上权利要求中任一项所述的交通监测系统，其中，所述第一和/或第二无线时间接收器将定时信号分别传输到所述相机系统的相机和/或所述照明系统的灯。
5.根据权利要求4所述的交通监测系统，其中，来自所述第一和/或第二无线时间接收器的所述定时信号是指示秒开始的信号。
6.根据权利要求4或5所述的交通监测系统，其中，来自所述第一和/或第二无线时间接收器的所述定时信号是秒脉冲信号。
7.根据权利要求5或6所述的交通监测系统，其中，所述相机系统被配置用于以从所述定时信号所指示的秒开始的设定延迟来捕获图像。
8.根据权利要求4至7中任一项所述的交通监测系统，其中，所述相机系统和/或所述照明系统进一步包括时钟，所述时钟上的时间分别由来自所述第一和/或第二无线时间接收器的所述定时信号来确定。
9.根据权利要求8所述的交通监测系统，其中，对所述相机系统的所述图像捕获和/或所述照明系统所提供的所述照明的定时根据所述对应时钟上所存储的时间来确定。
10.根据以上权利要求中任一项所述的交通监测系统，其中，所述相机系统被配置用于在预定的一个或多个时间处捕获图像。
11.根据权利要求1至9中任一项所述的交通监测系统，其中，所述相机系统被配置用于以从预定的一个或多个时间的设定延迟来捕获图像。
12.根据以上权利要求中任一项所述的交通监测系统，其中，所述相机系统包括自动车号牌识别(ANPR)相机。
13.根据以上权利要求中任一项所述的交通监测系统，其中，所述相机系统所捕获的图像的曝光时间是可变的。
14.根据以上权利要求中任一项所述的交通监测系统，其中，所述相机系统所捕获的图像的曝光时间以预定模式改变。
15.根据以上权利要求中任一项所述的交通监测系统，其中，所述相机系统所捕获的图像的曝光时间根据当前照明条件和/或时间改变。
16.根据以上权利要求中任一项所述的交通监测系统，其中，所述照明系统被配置用于提供照明脉冲。
17.根据以上权利要求中任一项所述的交通监测系统，其中，所述照明系统被配置用于仅在捕获图像时提供照明。
18.根据以上权利要求中任一项所述的交通监测系统，其中，所述照明系统所提供的照明时段基本上等于所述相机系统捕获图像的时段。
19.根据以上权利要求中任一项所述的交通监测系统，其中，所述照明系统提供照明时段的频率基本上等于所述相机系统捕获图像的频率。
20.根据以上权利要求中任一项所述的交通监测系统，其中，所述照明系统提供照明时段的频率是所述相机系统捕获图像的频率的整数倍。
21.根据以上权利要求中任一项所述的交通监测系统，其中，所述照明系统是闪光灯系统。
22.根据以上权利要求中任一项所述的交通监测系统，其中，所述照明系统以30Hz或更大的频率提供照明时段。
23.根据以上权利要求中任一项所述的交通监测系统，其中，所述照明系统所提供的所述照明时段基本上等于所述相机系统的最长可能曝光时间。
24.一种相机系统，用于根据权利要求1至23中任一项所述的交通监测系统。
25.一种照明系统，用于根据权利要求1至23中任一项所述的交通监测系统。
26.一种交通监测系统、相机系统或照明系统，基本上如在此参照附图所述且如附图中所示。
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