CN108319094A - 基于可控光照实验箱的模拟拍摄系统及其视觉测试方法 - Google Patents

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黄锦成
刘家辉
张昕
翟懿奎
罗兵
余义斌
谢超健
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Abstract

本发明公开了基于可控光照实验箱的模拟拍摄系统及其视觉测试方法,包括光照实验箱、视觉传感器、光源、光调控模块、运动调控模块、拍摄调控模块、主控模块和后台模块;所述视觉传感器与拍摄调控模块相连接,所述光源与光调控模块相连接,所述光调控模块、运动调控模块和拍摄调控模块均连接到主控模块,所述主控模块连接到后台模块。本发明通过调节光照实验箱内拍摄物的运动情况及光源的光照情况,可调节光照实验箱内拍摄物的运动情况及光源的光照情况,从而更好地模拟外部真实环境,并可找出该模拟环境下的最佳图像处理算法,有利于环境图像的实际处理。

Description

基于可控光照实验箱的模拟拍摄系统及其视觉测试方法
技术领域
本发明涉及图像场景模拟领域,尤其是基于可控光照实验箱的模拟拍摄系统及其视觉测试方法。
背景技术
目前基于实际场景的仿真实验越来越受到重视,这是由于实际场景的各项条件不太好控制,所以一般会先设置出一个仿真实验场景来进行先验证,常见的实验载体就是光照实验箱。目前市面上已经出现了基于光照实验箱的实验仿真设备,虽然可以观测到实验箱内部的观察物,但并不能对其运动轨迹或方向等情况进行观测调节,因此显得较为单一,不能很好地模拟出现实环境下物体的真实运动情况,并且这类设备的光照实验箱内的光照条件一般是固定不可调节的,但在真实环境下光照条件明显会随时间而改变,因此这样的模拟环境不能很好地反映真实环境,相应的模拟实验效果不佳。
发明内容
为了解决上述问题,本发明的目的是提供基于可控光照实验箱的模拟拍摄系统及其视觉测试方法,可调节光照实验箱内拍摄物的运动情况及光源的光照情况,从而更好地模拟外部真实环境,并可找出该模拟环境下的最佳图像处理算法,有利于环境图像的实际处理。
为了弥补现有技术的不足,本发明采用的技术方案是:
基于可控光照实验箱的模拟拍摄系统,包括光照实验箱、设置于光照实验箱内的视觉传感器和光源、用于控制调节光源发光情况的光调控模块、用于控制调整光照实验箱内拍摄物的运动情况的运动调控模块、用于调节视觉传感器的拍摄角度和高度的拍摄调控模块、用于统筹控制各模块并上传实时模拟拍摄数据的主控模块和用于处理实时模拟拍摄数据的后台模块;所述视觉传感器与拍摄调控模块相连接,所述光源与光调控模块相连接,所述光调控模块、运动调控模块和拍摄调控模块均连接到主控模块,所述主控模块连接到后台模块。
所述光调控模块包括备用光源、与备用光源相匹配的选择开关和用于调节光源光照强度的稳压驱动模块,所述光源连接到稳压驱动模块,所述备用光源通过选择开关连接到稳压驱动模块,所述稳压驱动模块连接到主控模块的输入端;
所述运动调控模块包括驱动电机、XY二维滑台、磁场发生器、非金属支撑板和金属托盘;所述磁场发生器设置于XY二维滑台之上且通过非金属支撑板与金属托盘连接,所述拍摄物设置于金属托盘上;所述驱动电机连接到主控模块;
所述拍摄调控模块包括转向舵机和伸缩杆升降器;所述视觉传感器和转向舵机均设置于伸缩杆升降器的推杆上,所述转向舵机和伸缩杆升降器均连接到主控模块。
优选地,所述视觉传感器为摄像头或相机。
优选地,所述磁场发生器为电磁线圈或磁铁。
优选地,所述主控模块采用单片机芯片。
优选地,所述后台模块为基于MATLAB图像处理的计算机。
基于所述模拟拍摄系统的视觉测试方法,包括以下步骤:
S1、通过所述后台模块向主控模块输入图像处理算法,控制所述主控模块根据图形处理算法的参数要求调节光调控模块、运动调控模块或/和拍摄调控模块;
S2、利用视觉传感器收集拍摄物的实验数据,并通过主控模块将该实验数据上传至后台模块;
S3、利用后台模块基于图像处理算法对该实验数据进行分析并输出图像分析结果;
S4、判断图像分析结果中拍摄物的轮廓是否清晰,若是,则将所述图像处理算法定型为真实环境下的算法,否则调整该图像处理算法,返回至步骤S1。
本发明的有益效果是:本发明基于光照实验箱进行场景模拟,利用视觉传感器获取拍摄物的实时状况以及利用光源为箱内提供光照,同时在模拟过程中,通过运动调控模块可以实时观察到拍摄物的运动情况,并通过主控模块将该数据上传到后台模块,由其进行处理;若处理结果与真实环境的匹配度不高,还可通过调节光调控模块或/和拍摄调控模块来实现光照或/和拍摄角度、高度的调节,以使模拟环境更好地与真实环境匹配;另一方面,利用后台模块对反馈的实验数据进行分析处理并进一步判断分析图像轮廓是否清晰,可以了解到图像处理算法的适用性,从而可通过不断调整算法直至使其适用于真实环境下的分析,即为最佳图像处理算法。因此,本发明通过调节光照实验箱内拍摄物的运动情况及光源的光照情况,可调节光照实验箱内拍摄物的运动情况及光源的光照情况,从而更好地模拟外部真实环境,并可找出该模拟环境下的最佳图像处理算法,有利于环境图像的实际处理。
附图说明
下面结合附图给出本发明较佳实施例,以详细说明本发明的实施方案。
图1是本发明的系统结构示意框图;
图2是本发明的光调控模块的结构示意框图;
图3是本发明的运动调控模块的结构示意图。
具体实施方式
实施例一
参照图1-图3,本发明的基于可控光照实验箱的模拟拍摄系统,包括光照实验箱、设置于光照实验箱内的视觉传感器3和光源2、用于控制调节光源2发光情况的光调控模块4、用于控制调整光照实验箱内拍摄物的运动情况的运动调控模块5、用于调节视觉传感器3的拍摄角度和高度的拍摄调控模块6、用于统筹控制各模块并上传实时模拟拍摄数据的主控模块1和用于处理实时模拟拍摄数据的后台模块7;所述视觉传感器3与拍摄调控模块6相连接,所述光源2与光调控模块4相连接,所述光调控模块4、运动调控模块5和拍摄调控模块6均连接到主控模块1,所述主控模块1连接到后台模块7。
所述光调控模块4包括备用光源42、与备用光源42相匹配的选择开关43和用于调节光源2光照强度的稳压驱动模块41,所述光源2连接到稳压驱动模块41,所述备用光源42通过选择开关43连接到稳压驱动模块41,所述稳压驱动模块41连接到主控模块1的输入端;稳压驱动模块41的输出电压是可调的,通过调节其输出电压就可调节光照强度以及随光照强度变化而变化的色温等光照因素,必要时调节其输出电压为零,则可使光源2熄灭;备用电源可以有多个,其与选择开关43配合使用,使得可以选择任意个备用电源开闭,而备用电源会起到一定的分压作用,因此可以在整体上起到辅助调节的作用。
所述运动调控模块5包括驱动电机、XY二维滑台54、磁场发生器53、非金属支撑板52和金属托盘51;所述磁场发生器53设置于XY二维滑台54之上且通过非金属支撑板52与金属托盘51连接,所述拍摄物设置于金属托盘51上;所述驱动电机连接到主控模块1。
具体地,优选地,所述磁场发生器53为电磁线圈或磁铁,但并不限定,可以考虑其它的磁性装置;主控模块1通过驱动电机控制XY二维T型丝杠滑台进行XY方向运动,即使得滑台能够在行程范围内移动到XY平面内的任何一个位置,而装在滑台上的磁场发生器53利用磁力带动金属托盘51做跟随运动,又因为拍摄物固定在金属托盘51上,所以通过主控模块1可以控制拍摄物的运动,以上的结果可以模拟现实环境下拍摄物的运动状态。
所述拍摄调控模块6包括转向舵机和伸缩杆升降器;所述视觉传感器3和转向舵机均设置于伸缩杆升降器的推杆上,所述转向舵机和伸缩杆升降器均连接到主控模块1。
具体地,视为将视觉传感器3和转向舵机组成拍摄平台,该拍摄平台安装在伸缩杆升降器的推杆上,同样由主控模块1控制伸缩杆升降器的推杆做垂直方向上的运动,从而控制拍摄平台内视觉传感器3的高度变化;同理,通过控制转向舵机的角度变化进而来控制箱内视觉传感器3的拍摄角度。
优选地,所述视觉传感器3为摄像头或相机,但并不限定,只要能够以图像的方式获取拍摄物情况的装置理论上都可进行替换。
优选地,所述主控模块1采用单片机芯片,采用MCU控制,非常方便,只需将各模块的连接口与MCU进行连接即可。
优选地,所述后台模块7为基于MATLAB图像处理的计算机,基于MATLAB图像处理是一种公知技术,主要用于对拍摄物的图像进行处理处理,并将其与真实环境下图像作比较,即测试其匹配程度如何,同样地,由于图像处理的方式较为成熟,基本上都是公知技术,因此在此不作赘述;本实施例采用了常见的MATLAB软件来进行处理,但并不限定,也可采用Origin、GSA Image Analyser等处理软件。
具体地,本发明基于光照实验箱进行场景模拟,利用视觉传感器3获取拍摄物的实时状况以及利用光源2为箱内提供光照,同时在模拟过程中,通过运动调控模块5可以实时观察到拍摄物的运动情况,并通过主控模块1将该数据上传到后台模块7,由其进行处理;若处理结果与真实环境的匹配度不高,还可通过调节光调控模块4或/和拍摄调控模块6来实现光照或/和拍摄角度、高度的调节,以使模拟环境更好地与真实环境匹配。因此,本发明通过调节光照实验箱内拍摄物的运动情况及光源2的光照情况,可以更好地模拟外部真实环境,有利于环境图像处理。
另外,本发明还包括用于实现主控模块1的人工操控的按键模块,所述按键模块的输出端连接到主控模块1,可由人进行按键控制,以实现各模块的调节;因此,本发明的主控模块1具有两种控制方式,既可利用后台模块7进行智能控制,也可利用按键模块进行人工控制,使用起来较为方便。
实施例二
基于所述的模拟拍摄系统的视觉测试方法,包括以下步骤:
S1、通过所述后台模块7向主控模块1输入图像处理算法,控制所述主控模块1根据图形处理算法的参数要求调节光调控模块4、运动调控模块5或/和拍摄调控模块6;
S2、利用视觉传感器3收集拍摄物的实验数据,并通过主控模块1将该实验数据上传至后台模块7;
S3、利用后台模块7基于图像处理算法对该实验数据进行分析并输出图像分析结果;
S4、判断图像分析结果中拍摄物的轮廓是否清晰,若是,则将所述图像处理算法定型为真实环境下的算法,否则调整该图像处理算法,返回至步骤S1。
具体地,通过这些步骤可以对图像处理算法进行合理测试,以选出最适合真实环境下的算法,使之可以应用于真实环境的分析,其中采用的数据分析处理方法是本领域较为常见的,可以用MATLAB处理,也可用其它数据或图像分析软件进行处理,比如Origin、GSAImage Analyser等;针对步骤S3,以MATLAB为例,将反馈的实验数据以特征向量的形式表示,并在MATLAB中以图像的形式还原画出,从而输出图像分析结果;针对步骤S4中算法的调整,具体而言,可根据反馈数据进行对应调节,比如针对输出结果中拍摄物的高度不符合要求,则在算法中对高度要求这一算法部分作出调整,其它问题可类似处理。
以上内容对本发明的较佳实施例和基本原理作了详细论述,但本发明并不局限于上述实施方式,熟悉本领域的技术人员应该了解在不违背本发明精神的前提下还会有各种等同变形和替换,这些等同变形和替换都落入要求保护的本发明范围内。

Claims (6)

1.基于可控光照实验箱的模拟拍摄系统,其特征在于:包括光照实验箱、设置于光照实验箱内的视觉传感器(3)和光源(2)、用于控制调节光源(2)发光情况的光调控模块(4)、用于控制调整光照实验箱内拍摄物的运动情况的运动调控模块(5)、用于调节视觉传感器(3)的拍摄角度和高度的拍摄调控模块(6)、用于统筹控制各模块并上传实时模拟拍摄数据的主控模块(1)和用于处理实时模拟拍摄数据的后台模块(7);所述视觉传感器(3)与拍摄调控模块(6)相连接,所述光源(2)与光调控模块(4)相连接,所述光调控模块(4)、运动调控模块(5)和拍摄调控模块(6)均连接到主控模块(1),所述主控模块(1)连接到后台模块(7);
所述光调控模块(4)包括备用光源(42)、与备用光源(42)相匹配的选择开关(43)和用于调节光源(2)光照强度的稳压驱动模块(41),所述光源(2)连接到稳压驱动模块(41),所述备用光源(42)通过选择开关(43)连接到稳压驱动模块(41),所述稳压驱动模块(41)连接到主控模块(1)的输入端;
所述运动调控模块(5)包括驱动电机、XY二维滑台(54)、磁场发生器(53)、非金属支撑板(52)和金属托盘(51);所述磁场发生器(53)设置于XY二维滑台(54)之上且通过非金属支撑板(52)与金属托盘(51)连接,所述拍摄物设置于金属托盘(51)上;所述驱动电机连接到主控模块(1);
所述拍摄调控模块(6)包括转向舵机和伸缩杆升降器;所述视觉传感器(3)和转向舵机均设置于伸缩杆升降器的推杆上,所述转向舵机和伸缩杆升降器均连接到主控模块(1)。
2.根据权利要求1所述的基于可控光照实验箱的模拟拍摄系统,其特征在于:所述视觉传感器(3)为摄像头或相机。
3.根据权利要求1所述的基于可控光照实验箱的模拟拍摄系统,其特征在于:所述磁场发生器(53)为电磁线圈或磁铁。
4.根据权利要求1所述的基于可控光照实验箱的模拟拍摄系统,其特征在于:所述主控模块(1)采用单片机芯片。
5.根据权利要求1任一所述的基于可控光照实验箱的模拟拍摄系统,其特征在于:所述后台模块(7)为基于MATLAB图像处理的计算机。
6.基于权利要求1-5任一所述的模拟拍摄系统的视觉测试方法,包括以下步骤:
S1、通过所述后台模块(7)向主控模块(1)输入图像处理算法,控制所述主控模块(1)根据图形处理算法的参数要求调节光调控模块(4)、运动调控模块(5)或/和拍摄调控模块(6);
S2、利用视觉传感器(3)收集拍摄物的实验数据,并通过主控模块(1)将该实验数据上传至后台模块(7);
S3、利用后台模块(7)基于图像处理算法对该实验数据进行分析并输出图像分析结果;
S4、判断图像分析结果中拍摄物的轮廓是否清晰,若是,则将所述图像处理算法定型为真实环境下的算法,否则调整该图像处理算法,返回至步骤S1。
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Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102745335A (zh) * 2012-06-01 2012-10-24 广州市红鹏直升机遥感科技有限公司 飞行器航拍云台控制器及其控制方法
CN203243565U (zh) * 2013-05-06 2013-10-16 浙江工贸职业技术学院 一种多功能led台灯
CN204070236U (zh) * 2014-09-19 2015-01-07 湖南文理学院 一种基于单片机的太阳能多频段户外灭蚊虫控制器
CN204550618U (zh) * 2015-01-19 2015-08-12 丁凤 一种自动化聚焦拍摄培养物的人工气候箱
CN204810630U (zh) * 2015-07-27 2015-11-25 西北农林科技大学 基于单片机的实验用光照无线调控系统
CN105657265A (zh) * 2016-01-06 2016-06-08 卢锦霞 一种全自动拍摄成像系统及方法
TWM525866U (zh) * 2016-01-27 2016-07-21 jia-rong Zhang 玻璃明暗度調整裝置
CN205863939U (zh) * 2016-06-13 2017-01-04 湖南联智桥隧技术有限公司 一种用于公路隧道的集中供配电系统
CN208188539U (zh) * 2018-03-30 2018-12-04 五邑大学 一种基于可控光照实验箱的模拟拍摄系统

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102745335A (zh) * 2012-06-01 2012-10-24 广州市红鹏直升机遥感科技有限公司 飞行器航拍云台控制器及其控制方法
CN203243565U (zh) * 2013-05-06 2013-10-16 浙江工贸职业技术学院 一种多功能led台灯
CN204070236U (zh) * 2014-09-19 2015-01-07 湖南文理学院 一种基于单片机的太阳能多频段户外灭蚊虫控制器
CN204550618U (zh) * 2015-01-19 2015-08-12 丁凤 一种自动化聚焦拍摄培养物的人工气候箱
CN204810630U (zh) * 2015-07-27 2015-11-25 西北农林科技大学 基于单片机的实验用光照无线调控系统
CN105657265A (zh) * 2016-01-06 2016-06-08 卢锦霞 一种全自动拍摄成像系统及方法
TWM525866U (zh) * 2016-01-27 2016-07-21 jia-rong Zhang 玻璃明暗度調整裝置
CN205863939U (zh) * 2016-06-13 2017-01-04 湖南联智桥隧技术有限公司 一种用于公路隧道的集中供配电系统
CN208188539U (zh) * 2018-03-30 2018-12-04 五邑大学 一种基于可控光照实验箱的模拟拍摄系统

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