CN111935414B - 图像采集方法、发光控制方法、相关设备及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供一种图像采集方法、发光控制方法、相关设备及系统。所述方法包括：检测触发信号，在检测到触发信号时，触发摄像设备开始曝光并持续曝光时长第二时间T2，在第二时间T2内采集图像，其中，在第二时间T2内摄像设备获取的各颜色通道的分量处于预设范围内。本发明实施例将发光设备维持当前状态，例如点亮状态，与摄像设备的启动曝光进行同步，并通过触发信号控制曝光时长，进而控制发光设备图像的曝光光量，降低了摄像设备采集到的发光设备图像的亮度，避免了过曝情况，从而减少图像中发光设备灯光的偏色现象，提高了发光设备的图像中灯光颜色的准确性。
Description
技术领域
本发明涉及图像处理技术领域，尤其涉及一种图像采集方法、发光控制方法、相关设备及系统。
背景技术
当前，出于节能的考虑，很多发光设备都采用发光二极管(Light EmittingDiode，LED)灯作为光源。LED灯的发光过程是通过脉冲宽度调制(Pulse WidthModulation，PWM)信号来控制的，在PWM信号的高电平期间，LED灯被点亮，在PWM信号的低电平期间，LED灯是熄灭的。
在对采用LED灯作为光源的发光设备进行图像采集时，经常会出现偏色的问题，即在采集的发光设备的图像中，发光设备的LED灯的颜色与实际颜色有较大偏差。例如，在对红色的交通信号灯采集的图像中，红灯的颜色在图像中是发黄或发白的，这给交通违规的认定(例如闯红灯)带来了难度。
发明内容
为克服相关技术中存在的问题，本发明实施例提供了一种图像采集方法、发光控制方法、相关设备及系统。
根据本发明实施例的第一方面，提供一种图像采集方法，应用于摄像设备，所述方法包括：
检测触发信号；所述摄像设备与处于所述摄像设备视场内的发光设备共享所述触发信号，所述触发信号用于指示所述发光设备维持当前状态；
在检测到所述触发信号时，触发所述摄像设备开始曝光并持续曝光时长第二时间T2；
在所述第二时间T2内采集图像，其中，在所述第二时间T2内所述摄像设备获取的各颜色通道的分量处于预设范围内。
根据本发明实施例的第二方面，提供一种发光控制方法，应用于发光设备，所述方法包括：
检测触发信号；
在检测到所述触发信号时，控制所述发光设备继续维持当前状态；
所述发光设备处于指定的摄像设备视场内，所述发光设备与摄像设备共享所述触发信号，所述触发信号用于指示所述摄像设备开始曝光并持续曝光时长第二时间T2，所述摄像设备在所述第二时间T2内采集图像，其中，在所述第二时间T2内所述摄像设备获取的各颜色通道的分量处于预设范围内。
根据本发明实施例的第三方面，提供一种摄像设备，所述摄像设备包括：
检测模块，用于检测触发信号；所述摄像设备与处于所述摄像设备视场内的发光设备共享所述触发信号，所述触发信号用于指示所述发光设备维持当前状态；
曝光模块，用于在检测到所述触发信号时，触发所述摄像设备开始曝光并持续曝光时长第二时间T2；
采集模块，用于在所述第二时间T2内采集图像，其中，在所述第二时间T2内所述摄像设备获取的各颜色通道的分量处于预设范围内。
根据本发明实施例的第四方面，提供一种发光设备，所述发光设备包括：
检测模块，用于检测触发信号；
控制模块，用于在检测到所述触发信号时，控制所述发光设备继续维持当前状态；
所述发光设备处于指定的摄像设备视场内，所述发光设备与摄像设备共享所述触发信号，所述触发信号用于指示所述摄像设备开始曝光并持续曝光时长第二时间T2，所述摄像设备在所述第二时间T2内采集图像，其中，在所述第二时间T2内所述摄像设备获取的各颜色通道的分量处于预设范围内。
根据本发明实施例的第五方面，提供一种图像采集系统，所述系统包括摄像设备和处于所述摄像设备视场内的发光设备，所述摄像设备和所述发光设备共享触发信号，所述触发信号用于指示所述摄像设备开始曝光并持续曝光时长第二时间T2，其中：
所述摄像设备，用于检测触发信号，以及在检测到所述触发信号时，触发所述摄像设备开始曝光并持续曝光时长第二时间T2，并在所述第二时间T2内采集图像，其中，在所述第二时间T2内所述摄像设备获取的各颜色通道的分量处于预设范围内；
所述发光设备，用于检测所述触发信号，以及在检测到所述触发信号时，控制所述发光设备继续维持当前状态。
本发明实施例，通过将发光设备的维持点亮状态与摄像设备的曝光进行同步，并通过触发信号控制曝光时长，进而控制曝光光量，降低了摄像设备采集到的发光设备图像的亮度，避免了过曝情况，从而减少图像中发光设备灯光的偏色现象，提高了发光设备的图像中灯光颜色的准确性。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本说明书。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本说明书的实施例，并与说明书一起用于解释本说明书的原理。
图1是本发明实施例提供的图像采集方法的流程示例图。
图2是本发明实施例提供的发光控制方法的流程示例图。
图3是本发明实施例提供的图像采集过程中的信号示例图。
图4是本发明实施例提供的摄像设备的功能方块图。
图5是本发明实施例提供的发光设备的功能方块图。
图6是本发明实施例提供的摄像设备的一个硬件结构图。
图7是本发明实施例提供的发光设备的一个硬件结构图。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明实施例的一些方面相一致的装置和方法的例子。
在本发明实施例使用的术语是仅仅出于描述特定本发明实施例的目的，而非旨在限制本发明实施例。在本发明实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
应当理解，尽管在本发明实施例可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本发明实施例范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。
本发明实施例提供的图像采集方法可以应用于交通监控。
例如，在一个示例性的应用场景中，各个交叉道路的路口设置有交通信号灯，可以应用本发明实施例提供的图像采集方法，利用摄像设备对交通信号灯所在路口进行图像采集，以便根据采集的图像确定车辆驾驶员是否有违规行为，比如闯红灯等。
在另一个示例性的应用场景中，在高速路旁设置有电子显示屏，可以应用本发明实施例提供的图像采集方法，利用摄像设备对高速路上设置有电子显示屏的路段进行图像采集，以便根据采集的图像确定相关高速路段的实时交通情况，例如电子显示屏上红色的路段表示拥堵，绿色的路段表示畅通。
在这些与交通监控相关的图像采集场景中，交通信号灯、电子显示屏等发光设备的图像有着重要的作用，采集的图像中这些发光设备所发光的颜色的准确性尤其重要。
摄像设备中，光电传感器(Sensor)内部分别对红(R)、绿(G)、蓝(B)三个波长范围的光线进行感光。由于红灯的波长在一个范围区间内(为了照顾色盲，会加入一些偏桔黄的光)，而Sensor对红、绿、蓝的感光响应曲线也有一定的交叠，因此，当曝光时间越长，Sensor对绿色和蓝色这两个波段的光电转化后的感应电荷越多，而红色波段的光电感应在电荷积累到一定程度(指R分量超出数值范围0～255)后就被截止为固定值，因此出现R分量不变、但G分量和B分量不断增大的问题。当R分量不变而G分量增大时，在采集的图像中偏色表现为红灯发黄，当B分量也增大时，会出现红灯发白的现象；当G、B分量继续增大到R、G、B分量都截止时就造成了过曝情况。可见，采集的图像中发光设备的发光颜色出现偏色现象的原因是曝光过程中发光设备的光量过多，导致出现了R分量截止而G、B分量继续增大的情况或者R、G、B分量都截止的过曝的情况。
本发明实施例提供的图像采集方法在对发光设备进行图像采集的过程中，采用了通过控制曝光时长来控制曝光过程中曝光光量的方式，防止R、G、B中任一分量溢出，避免出现过曝，从而克服了偏色问题。
下面通过实施例对本发明提供的图像采集方法进行详细说明。
本发明实施例提供的图像采集方法可以应用于包括发光设备和对发光设备进行图像采集的摄像设备的系统。本发明实施例中，通过触发信号控制发光设备的发光和摄像设备的曝光。
图1是本发明实施例提供的图像采集方法的流程示例图。该图像采集方法应用于摄像设备，如图1所示，该方法可以包括：
S101，检测触发信号；摄像设备与处于摄像设备视场内的发光设备共享触发信号，触发信号用于指示发光设备维持当前状态；
S102，在检测到触发信号时，触发摄像设备开始曝光并持续曝光时长第二时间T2；
S103，在第二时间T2内采集图像，其中，在第二时间T2内摄像设备获取的各颜色通道的分量处于预设范围内。
在步骤S101中，发光设备的当前状态可以为点亮状态。
以交通信号灯为例进行说明。在摄像设备检测到触发信号之前，交通信号灯就已经被点亮并一直维持在点亮状态。这样，在摄像设备检测到触发信号时，交通信号灯的当前状态为点亮状态，交通信号灯会根据触发信号继续保持点亮状态。
摄像设备通过与发光设备共享触发信号，使得摄像设备启动曝光时发光设备是点亮状态，从而保证能够采集到发光设备在点亮状态下的图像。
在步骤S102中，第二时间T2的值可以根据经验值设定。第二时间T2的值需要满足如下条件：使在第二时间T2内，摄像设备采集的发光设备的图像的曝光光量中，任一颜色通道的分量不会溢出，即任一颜色通道的分量都不超出数值范围0～255，从而任一颜色通道的分量都不被截止为固定值。
在步骤S103中，预设范围可以是使任一颜色通道的分量不溢出的数值范围。
由于摄像设备的曝光时间与交通信号灯在点亮状态的重叠时间不超过第二时间T2，因此，本实施例可以通过触发信号控制第二时间T2的长度，进而控制曝光光量，降低摄像设备采集到的发光设备图像的亮度，保证曝光过程中任一颜色通道的分量不溢出，避免过曝情况，从而减少图像中发光设备灯光的偏色现象，提高了发光设备图像中灯光颜色的准确性。在一个示例性的实现过程中，在检测到触发信号之前，发光设备为点亮状态，在检测到触发信号之后，所述方法还包括：
控制发光设备维持在点亮状态的时长为第一时间T1；
控制摄像设备的持续曝光时长第二时间T2大于第一时间T1，其中，在第一时间T1内摄像设备获取的各颜色通道的分量处于预设范围内。
摄像设备所采集的发光设备图像中，图像的整体亮度取决于第二时间T2内的总曝光光量，图像中发光设备灯光的亮度取决于第一时间T1内的曝光光量，由于在第一时间T1内摄像设备获取的各颜色通道的分量处于预设范围内，因此可以保证图像中发光设备灯光的各颜色通道的分量不溢出，避免过曝，从而一方面可以减少图像中发光设备灯光的偏色现象，提高发光设备图像中灯光颜色的准确性，另一方面可以避免图像的整体亮度过低。
由本示例可见，当第二时间T2大于第一时间T1时，发光设备在曝光时间内的一部分时间点亮，在曝光时间内的另一部分时间熄灭。这样，降低了摄像设备采集到的发光设备的亮度，避免了过曝情况，确保了发光设备的图像中灯光颜色的准确性，同时也保证环境中除发光设备以外的其他物体也能清晰的显示在图像中。
此处以交通信号灯为例，说明如何控制发光设备维持在点亮状态的时长和摄像设备的曝光时长。
假设曝光起始时刻为t0，曝光结束时刻为t2，t1是曝光过程中的一个时刻，t1＜t2，t0时刻至t1时刻之间的时长等于T1，t0时刻至t2时刻之间的时长等于T2。则在t0至t1时间段内，使交通信号灯处于点亮状态，在t1至t2时间段内，使发光设备的LED灯处于熄灭状态。这样，摄像设备采集到的交通信号灯的亮度取决于时间T1的长度，当T1较小时，就可以控制摄像设备采集到的交通信号灯的亮度较低，使任一R、G、B分量不溢出。
在一个示例中，第二时间T2也可以等于第一时间T1。此时，发光设备在曝光时间内全程点亮，可以通过控制第二时间T2的时长，控制发光设备图像的曝光光量，从而降低摄像设备采集到的图像中发光设备的亮度，避免过曝情况，确保发光设备图像中灯光颜色的准确性。
在一个示例中，第二时间T2可以小于第一时间T1。此时，发光设备在曝光时间内全程点亮，可以通过控制第二时间T2的时长，控制发光设备图像的曝光光量，从而降低摄像设备采集到的图像中发光设备的亮度，避免过曝情况，确保发光设备图像中灯光颜色的准确性。同时，还可以通过控制第一时间T1的时长，控制发光设备在人眼中的亮度，保证在人的视觉中能够准确地感知到发光设备的点亮状态。
图像亮度与曝光时长有关。在同一环境下，曝光时长越长，图像亮度越大，曝光时长越短，图像亮度越小。在不同的环境下，例如同一天中的中午和傍晚，环境亮度不同，可以根据环境亮度调整第二时间T2的长度。
因此，在一个示例性的实现过程中，步骤S102可以包括：
判断当前时刻是否为当前预设周期的起始时刻；
若是，检测上一预设周期内采集的所有图像的平均亮度P；
若平均亮度P大于第一亮度阈值P1，则减小第二时间T2；
若平均亮度P小于第二亮度阈值P2，则增大第二时间T2；
其中，第一亮度阈值P1大于第二亮度阈值P2。
在一个示例中，预设周期可以根据应用需要设置和调整。例如，在晚间9点～凌晨4点，环境亮度变化较小且较慢，可以将预设周期设置为一个较大的值；在凌晨4点～早晨8点以及傍晚6点～傍晚9点，环境亮度变化较大且较快，可以将预设周期设置为一个较小的值。
需要说明的是，每一次曝光过程对应一次图像采集过程，每一次曝光采集一张图像。
在一个示例性的实现过程中，步骤S102还可以包括：若当前时刻不为当前预设周期的起始时刻，保持当前第二时间T2不变。
此处对上述示例举例说明。假设预设周期为1s(秒)，每秒钟采集25张图像，采集图像的时间段为0～3s，默认的T2值为T20。则在0～1s时间段内，每次采集图像过程中曝光时长为T20，该时间段0～1s内采集到的图像为f1～f25。在1s时刻，检测图像f1～f25的平均亮度P，若亮度P大于第一亮度阈值P1，则将第二时间T2从T20减小到T21，在1～2s时间段内，每次采集图像过程中曝光时长为T21，该时间段1～2s内采集到的图像为f26～f50。在2s时刻，检测图像f26～f50的平均亮度P，若亮度P小于第二亮度阈值P2，则将第二时间T2从T21增大到T22，在2～3s时间段内，每次采集图像过程中曝光时长为T22。
在一个示例性的实现过程中，步骤S101中，检测触发信号，可以包括：
检测用于为摄像设备和发光设备供电的供电信号，供电信号的电信号幅值随时间变化；
将供电信号中幅值满足第一预设条件的电信号确定为触发信号；
将供电信号中幅值满足第二预设条件的电信号确定为触发发光设备点亮的点亮信号；
点亮信号早于触发信号出现。
作为一个示例，用于为摄像设备和发光设备供电的供电信号可以是市电供电信号。
本示例中利用市电供电信号确定触发信号和点亮信号，不需要额外生成用于提取触发信号和点亮信号的时钟信号，降低了实施的复杂度。
在其他实施例中，也可以根据时钟信号生成触发信号和点亮信号，这样可以减小对市电供电信号的依赖程度。
在一个示例性的实现过程中，将供电信号中幅值满足第一预设条件的电信号确定为触发信号可以包括：将供电信号中幅值最大的电信号作为触发信号；将供电信号中幅值满足第二预设条件的电信号确定为触发发光设备点亮的点亮信号包括：将出现在触发信号之前、并且幅值为0的电信号作为点亮信号。
需要说明的是，上述示例中，将供电信号中幅值最大的电信号作为触发信号、将出现在触发信号之前、并且幅值为0的电信号作为点亮信号，仅为触发信号和点亮信号的一个示例，并不用于对触发信号和点亮信号构成限定。在其他示例中，触发信号和点亮信号可以采用其他的信号。仍然以从供电信号中的电信号中获得触发信号和点亮信号为例，在一个示例中，供电信号的一个周期中，相位从0增长到2π，可以将供电信号中相位为a1的电信号作为点亮信号，将供电信号中相位为a2的电信号作为触发信号，a1＜a2。例如a1＝π/3，a2＝2π/3。
图1所示实施例，通过检测触发信号，在检测到触发信号时，开始曝光并持续曝光时长第二时间T2，在第二时间T2内采集图像，将发光设备的维持点亮状态与摄像设备的曝光进行同步，并通过触发信号控制曝光时长，进而控制曝光光量，降低了摄像设备采集到的发光设备的亮度，避免了过曝情况，从而减少图像中发光设备灯光的偏色现象，提高了发光设备的图像中灯光颜色的准确性。由于本发明实施例提供的图像采集方法所采集的发光设备的图像中灯光颜色的准确性高，因此可以为基于该图像的应用，例如交通违规的认定，提供准确依据。
与上述摄像设备侧的图像采集方法相对应，本发明实施例还提供了发光设备侧的发光控制方法。
图2是本发明实施例提供的发光控制方法的流程示例图。该发光控制方法应用于发光设备，如图2所示，发光控制方法包括：
S201，检测触发信号。
S202，在检测到触发信号时，控制发光设备继续维持当前状态。
其中，发光设备处于指定的摄像设备视场内，发光设备与摄像设备共享触发信号，触发信号用于指示摄像设备开始曝光并持续曝光时长第二时间T2，摄像设备在第二时间T2内采集图像，其中，在第二时间T2内摄像设备获取的各颜色通道的分量处于预设范围内。
在步骤S201中的触发信号与前述步骤S101中的触发信号相同。
作为一个示例，步骤S201中的触发信号可以是根据市电供电信号确定的触发信号。其中，根据市电供电信号确定的触发信号的方式请参见前述图像采集方法实施例中的说明，此处不再赘述。
在其他实施例中，步骤S201中的触发信号也可以是根据时钟信号生成的触发信号。
在步骤S202中，当前状态可以为点亮状态。
发光设备通过与摄像设备共享触发信号，使得发光设备维持当前状态(例如点亮状态)与摄像设备启动曝光能够同步进行，从而保证摄像设备能够采集到发光设备在当前状态下的图像。
由于触发信号用于指示摄像设备开始曝光并持续曝光第二时间T2，而发光设备在检测到触发信号时继续维持当前状态，因此，摄像设备曝光的发光设备的亮度，与发光设备维持当前状态的时长和第二时间T2之间的重叠时间相关。该重叠时间越长，摄像设备曝光的发光设备的亮度越大，相反，T该重叠时间越短，摄像设备曝光的发光设备的亮度越小。
在一个示例性的实现过程中，所述方法还包括：
在检测到触发信号之前，控制发光设备保持点亮状态；
在检测到触发信号之后，控制发光设备维持在点亮状态的时长为第一时间T1。
本示例中，发光设备保持点亮状态的整体时长大于发光设备在曝光期间保持点亮状态的时长，一方面能够保证人眼能够准确地感知到发光设备的点亮状态，另一方面又降低了发光设备图像中的曝光光量，从而降低了发光设备图像的亮度，避免了过曝情况，减少了图像中发光设备灯光的偏色现象，提高了发光设备的图像中灯光颜色的准确性。
在一个示例性的实现过程中，为摄像设备和发光设备供电的供电信号中电信号幅值随时间变化；
将出现在触发信号之前、并且幅值为0的电信号作为点亮信号，在检测到点亮信号时，控制发光设备点亮，并且保持在点亮状态；
在检测到供电信号中幅值最大的电信号时，控制发光设备维持在点亮状态的时长为第一时间T1。
本示例中，点亮信号出现在触发信号之前，因此发光设备在摄像设备开始曝光之前点亮并保持点亮状态，并在曝光开始后继续维持点亮状态第一时间T1，可以增加发光设备处于点亮状态的时长，使得人眼能够准确识别出发光设备的点亮状态。
在一个示例中，第二时间T2可以大于第一时间T1。此时，发光设备在曝光时间内的一部分时间点亮，在曝光时间内的另一部分时间熄灭。这样，降低了摄像设备采集到的发光设备的亮度，避免了过曝情况，确保了发光设备的图像中灯光颜色的准确性。
在一个示例中，第二时间T2可以等于第一时间T1。此时，发光设备在曝光时间内全程点亮，可以通过控制第二时间T2的时长，控制发光设备图像的曝光光量，从而降低摄像设备采集到的图像中发光设备的亮度，避免过曝情况，确保发光设备图像中灯光颜色的准确性。
在一个示例中，第二时间T2可以小于第一时间T1。此时，发光设备在曝光时间内全程点亮，可以通过控制第二时间T2的时长，控制发光设备图像的曝光光量，从而降低摄像设备采集到的图像中发光设备的亮度，避免过曝情况，确保发光设备图像中灯光颜色的准确性。同时，还可以通过控制第一时间T1的时长，控制发光设备在人眼中的亮度，保证在人的视觉中能够准确地感知到发光设备的点亮状态。
在一个示例中，在保持第一时间T1不变的情况下，可以根据环境亮度调节第二时间T2。
举例说明。在每天的中午时段，环境亮度最大，此时可以使第二时间T2小于第一时间T1；在每天的夜间时段，环境亮度最小，此时可以使第二时间T2大于第一时间T1。
在一个示例中，可以根据发光设备对应的摄像设备采集的图像亮度调整第二时间T2的长度，调整方式请参见前述图像采集方法实施例部分的相关说明，此处不再赘述。
在一个示例性的实现过程中，用于为摄像设备和发光设备供电的供电信号的电信号幅值随时间变化，触发信号为供电信号中幅值最大的电信号。
图2所示实施例，通过检测触发信号，在检测到触发信号时，控制发光设备继续维持当前状态，发光设备处于指定的摄像设备视场内，发光设备与摄像设备共享触发信号，触发信号用于指示摄像设备开始曝光并持续曝光时长第二时间T2，摄像设备在第二时间T2内采集图像，其中，在第二时间T2内摄像设备获取的各颜色通道的分量处于预设范围内，将发光设备维持当前状态，例如点亮状态，与摄像设备的启动曝光进行同步，并通过触发信号控制曝光时长，进而控制发光设备图像的曝光光量，降低了摄像设备采集到的发光设备图像的亮度，避免了过曝情况，从而减少了图像中发光设备灯光的偏色现象，提高了发光设备图像中灯光颜色的准确性。下面通过示例对本发明实施例的图像采集方法作进一步详细说明。
请参见图3，图3是本发明实施例提供的图像采集过程中的信号示例图。本示例中，假设发光设备为交通信号灯，以50Hz市电交流信号中幅值最大的电信号作为触发信号。摄像设备每秒钟采集25帧图像。图3中，脉宽调制(Pulse Width Modulation，PWM)信号为交通信号灯的控制信号，PWM信号频率为50Hz，在PWM信号的高电平期间，交通信号灯处于点亮状态，在PWM信号的低电平期间，交通信号灯处于熄灭状态。
摄像设备在同步开始时刻开始进行曝光，在曝光期间，PWM信号的高电平持续时长为ta，因此交通信号灯在曝光期间的点亮时长为ta。在曝光起始时刻之前，PWM信号的高电平持续时长为tb。其中，调节ta的时长可以调节交通信号灯在图像中的亮度，ta的时长越长，摄像设备采集到的交通信号灯图像的亮度越大。调节ta与tb的时长之和可以调节交通信号灯在人眼中的亮度，ta与tb的时长之和越长，交通信号灯在人眼中的亮度越大。其中，曝光过程的时长为tc。
请参见图3中，每个曝光过程中交通信号灯只在ta的时长内点亮，因此减少了曝光光量，降低了摄像设备采集到的交通信号灯图像的亮度，从而确保了曝光过程中任一颜色通道的分量都不溢出，避免了过曝情况，因此摄像设备采集到的图像中交通信号灯不会出现偏色现象，提高了交通信号灯的图像中灯光颜色的准确性。
与前述的方法实施例相对应，本发明实施例还提供了设备、系统和存储介质实施例。
图4是本发明实施例提供的摄像设备的功能方块图。如图4所示，本实施例中，摄像设备包括：
检测模块410，用于检测触发信号；摄像设备与处于摄像设备视场内的发光设备共享所述触发信号，触发信号用于指示所述发光设备维持当前状态。
曝光模块420，用于在检测到触发信号时，触发所述摄像设备开始曝光并持续曝光时长第二时间T2；
采集模块430，用于在第二时间T2内采集图像，其中，在所述第二时间T2内所述摄像设备获取的各颜色通道的分量处于预设范围内。
在一个示例性的实现过程中，在检测到触发信号之前，发光设备为点亮状态，所述装置还可以包括：
第一控制模块，用于控制所述发光设备维持在所述点亮状态的时长为第一时间T1；
第二控制模块，用于控制所述摄像设备的持续曝光时长第二时间T2大于所述第一时间T1，其中，在所述第一时间T1内所述摄像设备获取的各颜色通道的分量处于预设范围内。
在一个示例性的实现过程中，曝光模块420可以用于：
判断当前时刻是否为当前预设周期的起始时刻；
若是，检测上一预设周期内采集的所有图像的平均亮度P；
若平均亮度P大于第一亮度阈值P1，则减小所述第二时间T2；
若平均亮度P小于第二亮度阈值P2，则增大所述第二时间T2；
其中，所述第一亮度阈值P1大于所述第二亮度阈值P2。
在一个示例性的实现过程中，检测模块410可以具体用于：
检测用于为所述摄像设备和所述交通信号灯供电的供电信号，所述供电信号的电信号幅值随时间变化；
将所述供电信号中幅值满足第一预设条件的电信号确定为所述触发信号；
将所述供电信号中幅值满足第二预设条件的电信号确定为触发所述交通信号灯点亮的点亮信号；
所述点亮信号早于所述触发信号出现。
在一个示例性的实现过程中，将所述供电信号中幅值满足第一预设条件的电信号确定为所述触发信号可以包括：将所述供电信号中幅值最大的电信号作为所述触发信号；
将所述供电信号中幅值满足第二预设条件的电信号确定为触发所述发光设备点亮的点亮信号可以包括：将出现在所述触发信号之前、并且幅值为0的电信号作为所述点亮信号。
图5是本发明实施例提供的发光设备的功能方块图。如图5所示，本实施例中，发光设备包括：
检测模块510，用于检测触发信号；
维持模块520，用于在检测到所述触发信号时，控制发光设备继续维持当前状态；
所述发光设备处于指定的摄像设备视场内，所述发光设备与摄像设备共享所述触发信号，所述触发信号用于指示所述摄像设备开始曝光并持续曝光时长第二时间T2，所述摄像设备在所述第二时间T2内采集图像，其中，在所述第二时间T2内所述摄像设备获取的各颜色通道的分量处于预设范围内。
在一个示例性的实现过程中，所述发光设备还可以包括：
点亮控制模块，用于在检测到所述触发信号之前，控制所述发光设备保持点亮状态；
维持控制模块，用于在检测到所述触发信号之后，控制所述发光设备维持在所述点亮状态的时长为第一时间T1。
在一个示例性的实现过程中，为所述摄像设备和所述发光设备供电的供电信号中电信号幅值随时间变化；
点亮控制模块具体用于，将出现在所述触发信号之前、并且幅值为0的电信号作为所述点亮信号，在检测到所述点亮信号时，控制所述发光设备点亮，并且保持在点亮状态；
维持控制模块具体用于，在检测到所述供电信号中幅值最大的电信号时，控制所述发光设备维持在所述点亮状态的时长为第一时间T1。
本发明实施例还提供了一种图像采集系统，所述系统包括摄像设备和处于所述摄像设备视场内的发光设备，所述摄像设备和所述发光设备共享触发信号，所述触发信号用于指示所述摄像设备开始曝光并持续曝光时长第二时间T2，其中：
所述摄像设备，用于检测触发信号，以及在检测到所述触发信号时，触发所述摄像设备开始曝光并持续曝光时长第二时间T2，并在所述第二时间T2内采集图像，其中，在所述第二时间T2内所述摄像设备获取的各颜色通道的分量处于预设范围内；
所述发光设备，用于检测所述触发信号，以及在检测到所述触发信号时，控制所述发光设备继续维持当前状态。
图像采集系统中的摄像设备可以是前述实施例中的任一种摄像设备，图像采集系统中的发光设备可以是前述实施例中的发光设备。
本发明实施例还提供了一种摄像设备。图6是本发明实施例提供的摄像设备的一个硬件结构图。如图6所示，摄像设备包括：内部总线601，以及通过内部总线连接的存储器602，处理器603和外部接口604，其中，
所述处理器603，用于读取存储器602上的机器可读指令，并执行所述指令以实现如下操作：
检测触发信号；所述摄像设备与处于所述摄像设备视场内的发光设备共享所述触发信号，所述触发信号用于指示所述发光设备维持当前状态的时长为第一时间T1；
在检测到所述触发信号时，触发所述摄像设备开始曝光并持续曝光时长第二时间T2；
在所述第二时间T2内采集图像，其中，在所述第二时间T2内所述摄像设备获取的各颜色通道的分量处于预设范围内。
在一个示例性的实现过程中，在检测到触发信号之前，发光设备为点亮状态，在检测到触发信号之后，处理器603还执行所述指令以实现如下操作：
控制所述发光设备维持在所述点亮状态的时长为第一时间T1；
控制所述摄像设备的持续曝光时长第二时间T2大于所述第一时间T1，其中，在所述第一时间T1内所述摄像设备获取的各颜色通道的分量处于预设范围内。
在一个示例性的实现过程中，处理器603还执行所述指令以实现如下操作：
判断当前时刻是否为当前预设周期的起始时刻；
若是，检测上一预设周期内采集的所有图像的平均亮度P；
若平均亮度P大于第一亮度阈值P1，则减小所述第二时间T2；
若平均亮度P小于第二亮度阈值P2，则增大所述第二时间T2；
其中，所述第一亮度阈值P1大于所述第二亮度阈值P2。
在一个示例性的实现过程中，处理器603还执行所述指令以实现如下操作：
若当前时刻不为当前预设周期的起始时刻，保持当前第二时间T2不变。
在一个示例性的实现过程中，所述检测触发信号包括：
检测用于为所述摄像设备和所述发光设备供电的供电信号，所述供电信号的电信号幅值随时间变化；
将所述供电信号中幅值满足第一预设条件的电信号确定为所述触发信号；
将所述供电信号中幅值满足第二预设条件的电信号确定为触发所述发光设备点亮的点亮信号；
所述点亮信号早于所述触发信号出现。
在一个示例性的实现过程中，将所述供电信号中幅值满足第一预设条件的电信号确定为所述触发信号包括：将所述供电信号中幅值最大的电信号作为所述触发信号；
将所述供电信号中幅值满足第二预设条件的电信号确定为触发所述发光设备点亮的点亮信号包括：将出现在所述触发信号之前、并且幅值为0的电信号作为所述点亮信号。
本发明实施例还提供了一种发光设备。图7是本发明实施例提供的发光设备的一个硬件结构图。如图7所示，发光设备包括：内部总线701，以及通过内部总线连接的存储器702，处理器703和外部接口704，其中，
所述处理器703，用于读取存储器702上的机器可读指令，并执行所述指令以实现如下操作：
检测触发信号；
在检测到所述触发信号时，控制发光设备继续维持当前状态；
所述发光设备处于指定的摄像设备视场内，所述发光设备与摄像设备共享所述触发信号，所述触发信号用于指示所述摄像设备开始曝光并持续曝光时长第二时间T2，所述摄像设备在所述第二时间T2内采集图像，其中，在所述第二时间T2内所述摄像设备获取的各颜色通道的分量处于预设范围内。
在一个示例性的实现过程中，处理器703还执行所述指令以实现如下操作：
在检测到所述触发信号之前，控制所述发光设备保持点亮状态；
在检测到所述触发信号之后，控制所述发光设备维持在所述点亮状态的时长为第一时间T1。
在一个示例性的实现过程中，为所述摄像设备和所述发光设备供电的供电信号中电信号幅值随时间变化；处理器703还执行所述指令以实现如下操作：
将出现在所述触发信号之前、并且幅值为0的电信号作为所述点亮信号，在检测到所述点亮信号时，控制所述发光设备点亮，并且保持在点亮状态；
在检测到所述供电信号中幅值最大的电信号时，控制所述发光设备维持在所述点亮状态的时长为第一时间T1。
本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其中，所述程序被处理器执行时实现如下操作：
检测触发信号；摄像设备与处于所述摄像设备视场内的发光设备共享所述触发信号，所述触发信号用于指示所述发光设备维持当前状态；
在检测到所述触发信号时，触发所述摄像设备开始曝光并持续曝光第二时间T2；
在所述第二时间T2内采集图像，其中，在所述第二时间T2内所述摄像设备获取的各颜色通道的分量处于预设范围内。
在一个示例性的实现过程中，在检测到触发信号之前，发光设备为点亮状态，在检测到触发信号之后，所述程序被处理器执行时还实现如下操作：
控制所述发光设备维持在所述点亮状态的时长为第一时间T1；
控制所述摄像设备的持续曝光时长第二时间T2大于所述第一时间T1，其中，在所述第一时间T1内所述摄像设备获取的各颜色通道的分量处于预设范围内。
在一个示例性的实现过程中，所述程序被处理器执行时还实现如下操作：
判断当前时刻是否为当前预设周期的起始时刻；
若是，检测上一预设周期内采集的所有图像的平均亮度P；
若平均亮度P大于第一亮度阈值P1，则减小所述第二时间T2；
若平均亮度P小于第二亮度阈值P2，则增大所述第二时间T2；
其中，所述第一亮度阈值P1大于所述第二亮度阈值P2。
在一个示例性的实现过程中，所述程序被处理器执行时还实现如下操作：
若当前时刻不为当前预设周期的起始时刻，保持当前第二时间T2不变。
在一个示例性的实现过程中，所述检测触发信号包括：
检测用于为所述摄像设备和所述发光设备供电的供电信号，所述供电信号的电信号幅值随时间变化；
将所述供电信号中幅值满足第一预设条件的电信号确定为所述触发信号；
将所述供电信号中幅值满足第二预设条件的电信号确定为触发所述发光设备点亮的点亮信号；
所述点亮信号早于所述触发信号出现。
在一个示例性的实现过程中，将所述供电信号中幅值满足第一预设条件的电信号确定为所述触发信号包括：将所述供电信号中幅值最大的电信号作为所述触发信号；
将所述供电信号中幅值满足第二预设条件的电信号确定为触发所述发光设备点亮的点亮信号包括：将出现在所述触发信号之前、并且幅值为0的电信号作为所述点亮信号。
本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其中，所述程序被处理器执行时实现如下操作：
检测触发信号；
所述发光设备处于指定的摄像设备视场内，所述发光设备与摄像设备共享所述触发信号，所述触发信号用于指示所述摄像设备开始曝光并持续曝光时长第二时间T2，所述摄像设备在所述第二时间T2内采集图像，其中，在所述第二时间T2内所述摄像设备获取的各颜色通道的分量处于预设范围内。
在一个示例性的实现过程中，所述程序被处理器执行时还实现如下操作：
在检测到所述触发信号之前，控制所述发光设备保持点亮状态；
在检测到所述触发信号之后，控制所述发光设备维持在所述点亮状态的时长为第一时间T1。
在一个示例性的实现过程中，为所述摄像设备和所述发光设备供电的供电信号中电信号幅值随时间变化；所述程序被处理器执行时还实现如下操作：
将出现在所述触发信号之前、并且幅值为0的电信号作为所述点亮信号，在检测到所述点亮信号时，控制所述发光设备点亮，并且保持在点亮状态；
在检测到所述供电信号中幅值最大的电信号时，控制所述发光设备维持在所述点亮状态的时长为第一时间T1。
对于装置实施例而言，由于其基本对应于方法实施例，所以相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理模块，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络模块上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本说明书方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。
上述对本说明书特定实施例进行了描述。其它实施例在所附权利要求书的范围内。在一些情况下，在权利要求书中记载的动作或步骤可以按照不同于实施例中的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外，在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。在某些实施方式中，多任务处理和并行处理也是可以的或者可能是有利的。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里申请的发明后，将容易想到本说明书的其它实施方案。本说明书旨在涵盖本说明书的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本说明书的一般性原理并包括本说明书未申请的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本说明书的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
应当理解的是，本说明书并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本说明书的范围仅由所附的权利要求来限制。
以上所述仅为本说明书的较佳实施例而已，并不用以限制本说明书，凡在本说明书的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本说明书保护的范围之内。
Claims (9)
1.一种图像采集方法，其特征在于，应用于摄像设备，所述方法包括：
检测触发信号；所述摄像设备与处于所述摄像设备视场内的发光设备共享所述触发信号，所述触发信号用于指示所述发光设备维持点亮状态；
在检测到所述触发信号时，触发所述摄像设备开始曝光并持续曝光时长第二时间T2；
在所述第二时间T2内采集图像，其中，在所述第二时间T2内所述摄像设备获取的各颜色通道的分量处于预设范围内；
在检测到触发信号之前，所述发光设备为点亮状态，在检测到触发信号之后，所述方法还包括：
控制所述发光设备维持在所述点亮状态的时长为第一时间T1；
控制所述摄像设备的持续曝光时长第二时间T2大于所述第一时间T1，其中，在所述第一时间T1内所述摄像设备获取的各颜色通道的分量处于预设范围内。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在检测到所述触发信号时，触发所述摄像设备开始曝光并持续曝光时长第二时间T2包括：
判断当前时刻是否为当前预设周期的起始时刻；
若是，检测上一预设周期内采集的所有图像的平均亮度P；
若平均亮度P大于第一亮度阈值P1，则减小所述第二时间T2；
若平均亮度P小于第二亮度阈值P2，则增大所述第二时间T2；
其中，所述第一亮度阈值P1大于所述第二亮度阈值P2。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述检测触发信号包括：
检测用于为所述摄像设备和所述发光设备供电的供电信号，所述供电信号的电信号幅值随时间变化；
将所述供电信号中幅值满足第一预设条件的电信号确定为所述触发信号；
将所述供电信号中幅值满足第二预设条件的电信号确定为触发所述发光设备点亮的点亮信号；
所述点亮信号早于所述触发信号出现。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，
将所述供电信号中幅值满足第一预设条件的电信号确定为所述触发信号包括：将所述供电信号中幅值最大的电信号作为所述触发信号；
将所述供电信号中幅值满足第二预设条件的电信号确定为触发所述发光设备点亮的点亮信号包括：将出现在所述触发信号之前、并且幅值为0的电信号作为所述点亮信号。
5.一种发光控制方法，其特征在于，应用于发光设备，所述方法包括：
检测触发信号；
在检测到所述触发信号时，控制所述发光设备继续维持点亮状态；
所述发光设备处于指定的摄像设备视场内，所述发光设备与摄像设备共享所述触发信号，所述触发信号用于指示所述摄像设备开始曝光并持续曝光时长第二时间T2，所述摄像设备在所述第二时间T2内采集图像，其中，在所述第二时间T2内所述摄像设备获取的各颜色通道的分量处于预设范围内；
在检测到所述触发信号之前，控制所述发光设备保持点亮状态；
在检测到所述触发信号之后，控制所述发光设备维持在所述点亮状态的时长为第一时间T1；所述第二时间T2大于所述第一时间T1，其中，在所述第一时间T1内所述摄像设备获取的各颜色通道的分量处于预设范围内。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，为所述摄像设备和所述发光设备供电的供电信号中电信号幅值随时间变化；
将出现在所述触发信号之前、并且幅值为0的电信号作为所述点亮信号，在检测到所述点亮信号时，控制所述发光设备点亮，并且保持在点亮状态；
在检测到所述供电信号中幅值最大的电信号时，控制所述发光设备维持在所述点亮状态的时长为第一时间T1。
7.一种摄像设备，其特征在于，所述摄像设备包括：
检测模块，用于检测触发信号；所述摄像设备与处于所述摄像设备视场内的发光设备共享所述触发信号，所述触发信号用于指示所述发光设备维持点亮状态；
曝光模块，用于在检测到所述触发信号时，触发所述摄像设备开始曝光并持续曝光时长第二时间T2；
采集模块，用于在所述第二时间T2内采集图像，其中，在所述第二时间T2内所述摄像设备获取的各颜色通道的分量处于预设范围内；
在检测到触发信号之前，所述发光设备为点亮状态，在检测到触发信号之后，装置还包括：
第一控制模块，用于控制所述发光设备维持在所述点亮状态的时长为第一时间T1；
第二控制模块，用于控制所述摄像设备的持续曝光时长第二时间T2大于所述第一时间T1，其中，在所述第一时间T1内所述摄像设备获取的各颜色通道的分量处于预设范围内。
8.一种发光设备，其特征在于，所述发光设备包括：
检测模块，用于检测触发信号；
控制模块，用于在检测到所述触发信号时，控制所述发光设备继续维持当前状态；
所述发光设备处于指定的摄像设备视场内，所述发光设备与摄像设备共享所述触发信号，所述触发信号用于指示所述摄像设备开始曝光并持续曝光时长第二时间T2，所述摄像设备在所述第二时间T2内采集图像，其中，在所述第二时间T2内所述摄像设备获取的各颜色通道的分量处于预设范围内；
点亮控制模块，用于在检测到所述触发信号之前，控制所述发光设备保持点亮状态；
维持控制模块，用于在检测到所述触发信号之后，控制所述发光设备维持在所述点亮状态的时长为第一时间T1；所述第二时间T2大于所述第一时间T1，其中，在所述第一时间T1内所述摄像设备获取的各颜色通道的分量处于预设范围内。
9.一种图像采集系统，其特征在于，所述系统包括摄像设备和处于所述摄像设备视场内的发光设备，所述摄像设备和所述发光设备共享触发信号，所述触发信号用于指示所述摄像设备开始曝光并持续曝光时长第二时间T2，其中：
所述摄像设备，用于检测触发信号，以及在检测到所述触发信号时，触发所述摄像设备开始曝光并持续曝光时长第二时间T2，并在所述第二时间T2内采集图像，其中，在所述第二时间T2内所述摄像设备获取的各颜色通道的分量处于预设范围内；在检测到触发信号之前，所述发光设备为点亮状态，在检测到触发信号之后，所述摄像设备还用于控制所述发光设备维持在所述点亮状态的时长为第一时间T1；以及用于控制所述摄像设备的持续曝光时长第二时间T2大于所述第一时间T1，其中，在所述第一时间T1内所述摄像设备获取的各颜色通道的分量处于预设范围内；
所述发光设备，用于检测所述触发信号，以及在检测到所述触发信号时，控制所述发光设备继续维持点亮状态；还用于在检测到所述触发信号之前，控制所述发光设备保持点亮状态；还用于在检测到所述触发信号之后，控制所述发光设备维持在所述点亮状态的时长为第一时间T1；所述发光设备处于所述摄像设备视场内，所述发光设备与摄像设备共享所述触发信号，所述触发信号用于指示所述摄像设备开始曝光并持续曝光时长第二时间T2。
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