CN204559711U - 图像监测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种图像监测系统，包括镜头、用于对外部环境进行光补偿的补光光源及至少一个用于调节外部环境光线的光学转换片。所述光学转换片设于所述镜头前侧。光学转换片会调整待拍摄物体某些部分反射的光量，使得待拍摄物体的各个部分进入镜头内的反射光线为均匀反射。本实用新型提供的图像监测系统能解决背景技术中存在的现有的监测相机受炫光等干扰而导致检测精度较低的问题。

Description

图像监测系统

技术领域

本实用新型涉及车辆检测技术领域，特别是涉及一种图像监测系统。

背景技术

车辆检测技术是一项应用较广的技术，其本质为通过对车辆的周围环境以及车辆某些部分的情况进行监测，已达到收集车辆运行信息，监测运行故障的目的的过程。目前，车辆检测技术使用的主要设备为监测相机。监测相机监测的外部环境包括受电弓、公里杆或接触网等，监测相机需要拍摄上述物体的清晰图像。现有的监测相机在拍摄中会遇到采集到的图片某一部分亮度过大的情况，而这种图片是无法用作信息分析的，而我们知道对于列车用或者公路用的监测相机而言，车辆运行到某个监测位置，可供监测相机采集数据的时间是很有限的，因此提高监测相机每次采集图像的清晰度是十分必要的。

造成上述采集到的图片某一部分亮度过大的情况的原因为：在周围环境的光强度较大时，例如强烈的阳光或者存在强光照射时，待拍摄物体能够反射的明亮光线过多。而待拍摄物体的表面的各个部分相对于强光源的角度不同，因此各个部分反射的明亮光线也是不同的。此时，监测相机的镜头如果恰好处于上述反射的明亮光线未被阻挡的范围内，那么上述反射的的明亮光线就会进入到监测相机的成像系统，而得到某一部分亮度过大的图片。图片上亮度过大的那部分与待拍摄物体表面反射明亮光线最多的那部分向一致。这种现象就叫做炫光，炫光必然会导致监测相机的检测精度降低。因此，降低炫光的影响是监测相机在有限时间内获取清晰有效图像的保证。

由上述分析可知，如何使得监测相机具有防炫光等外部干扰的功能，从而保证其检测精度是本领域技术人员亟待解决的问题。

实用新型内容

本实用新型提供了一种图像监测系统，以解决背景技术中监测相机受炫光等干扰而导致检测精度较低的问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型公开了如下技术方案：

一种图像监测系统，其特征在于，包括镜头、用于对外部环境进行光补偿的补光光源及至少一个用于调节外部环境光线的光学转换片；所述光学转换片设于所述镜头前侧。

优选的，所述光学转换片为能够滤除特定波长光波的滤光片，所述补光光源的发光波长与所述滤光片所吸收的光波长相对应。

优选的，所述光学转换片为滤光片、反射片、增透片、聚光片及棱镜中的至少一种。

优选的，上述图像监测系统还包括快门、图像传感装置、信息采集模块以及同步触发所述快门和所述信息采集模块的同步控制电路；所述快门和所述信息采集模块与所述同步控制电路电连接；投射到所述图像传感装置的光信息均落入所述光学转换片允许通过的光信息范围内。

优选的，所述滤光片为带通滤光片。

优选的，上述图像监测系统还包括用于采集光强信息的光信息传感器。

优选的，上述图像监测系统，还包括光学转换片切换机构和光学转换片切换机构触发模块；所述光学转换片切换机构上设有所述光学转换片，所述光学转换片切换机构设置于所述镜头的前侧；所述光学转换片切换机构触发模块与所述光信息传感器电连接，用于根据所述光信息传感器采集的信息触发所述光学转换片切换机构移动以切换所述光学转化片。

优选的，上述图像监测系统还包括与所述补光光源电连接的控制模块；所述控制模块与所述光信息传感器电连接，用于根据所述光信息传感器的光强信息控制所述补光光源发光的波长和强度。

优选的，所述补光光源发射的光的波长范围为200nm到3500nm。

优选的，所述补光光源为激光光源，LED光源的至少一种。

由以上技术方案可见，本实用新型提供的图像监测系统在现有的监测相机镜头前设置了至少一个光学转换片，同时加装了补光光源，能对外部环境进行光补偿。上述光学转换片具有调节外部环境光线的作用。一切存在炫光的情况，例如在强光源下拍摄，待拍摄物体的某些部分向镜头反射的明亮光线较多，即该部分反射的光量与物体的其他部分反射的光量不均匀。将光学转换片设于镜头前，只有其允许通过的光才能进入镜头内，光学转换片会调整待拍摄物体某些部分反射的光量，也就是说监测图像获取的那瞬间，待拍摄物体的各个部分进入镜头内的反射光线为均匀反射。综上所述，本实用新型提供的图像监测系统能解决背景技术中存在的现有的监测相机受炫光等干扰而导致检测精度较低的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例一提供的图像监测系统的结构示意图；

图2为本实用新型实施例二提供的图像监测系统的结构示意图；

图3为本实用新型实施例三提供的图像监测系统的功能模块示意图；

图4为本实用新型实施例四提供的图像监测系统的功能模块示意图；

图5为本实用新型实施例五提供的图像监测系统的功能模块示意图。

上图1-5中：

1-镜头，2-光学转换片，3-快门，4-图像传感装置，5-信息采集模块，6-同步控制电路，7-光信息传感器，8-光学转换片切换机构，9-光学转换片切换机构触发模块，10-补光光源，11-控制模块。

具体实施方式

本实用新型实施例提供了一种图像监测系统，解决了背景技术中监测相机受炫光等干扰而导致检测精度较低的问题。

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型中的技术方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。

实施例一

请参考图1，图1为本实用新型实施例一提供的图像监测系统的结构示意图。本实施例提供的一种图像监测系统，包括镜头1、用于对外部环境进行光补偿的补光光源10及至少一个用于调节外部环境光线的光学转换片2；所述光学转换片2设于所述镜头1前侧。上述图像监测系统用于车辆检测技术领域，可以应用在铁路或者公路上对受电弓、公里杆或接触网等图像信息的监测和获取上，对于固定安装的上述图像监测系统来说，来自外部环境中某些方向或角度的光线会对其获取清晰有效的图像造成干扰，例如在强光源下拍摄，待拍摄物体的某些部分向监测相机的镜头1反射的明亮光线较多，即该部分反射的光量与物体的其他部分反射的光量不均匀。将光学转换片2设于镜头1前，只有通过其转换过的光才能进入镜头1内，也就是说监测图像获取的那瞬间，待拍摄物体的各个部分进入镜头1内的反射光线为均匀反射。还有另外一种情形为：外部环境的光线较弱的情况下，补光光源10对外部环境进行光补偿，补光之后的光线也要经过光学转换片2才能进入镜头1内。也就是说本实用新型实施例一提供的图像监测系统能解决背景技术中监测相机受炫光等外部干扰而导致检测精度较低的问题，又能在保证图像拍摄时光线始终充足，而总能获得检测精度较高的图片。

在上述技术方案中，上述光学转换片2可以为能够滤除特定波长光波的滤光片，滤光片的作用为滤除一部分光，采用滤光片作为光学转换片2的图像检测系统，能够进入图像检测系统的光为滤光片允许通过的光，在待拍摄物体的各个部位表面的反射光强度不均匀的时候，滤光片的作用就是将强度最大的反射光滤除掉，使得进入镜头1的光量保持均匀，避免得到部分位置非常明亮的不清晰图像。所述滤光片一般为带通滤光片，可以为窄带滤光片，也可以为宽带滤光片，两者都为允许通过特定波长范围的滤光片，窄带滤光片比宽带滤光片允许通过的波长范围更窄，对光线的过滤作用更大。对于使用上述哪种带通滤光片，可根据图像监测系统的使用环境来选择。相反地，如有外部环境的光线较弱，此时，及时待拍摄物体反射的光量本就均匀，但也无法采集到清晰的图像，补光光源10的作用就是增加待拍摄物的反射光量，得到光补偿后的反射光也要经过上述滤光片的过滤，因此只要所述补光光源10的发光波长与所述滤光片所吸收的光波长相对应，也就是说不论补光光源10所发出的光为何种类型，波长范围的宽窄如何，最终能有一部分补偿光进入镜头1内即可。一般，补光光源10可以采用激光光源，LED光源，两者可以单独使用，也可以一起使用，这与需光补偿的具体环境有关，本实施例对此不做限制，本领域技术人员可自行选择使用。所述补光光源10发射的光的波长范围为200nm到3500nm。在外部环境的光线较弱的情况下，光学转换片2也可以为增透片、聚光片及棱镜中一种，采用上述类型的光学转换片2，均能起到使得进入镜头1的光量变多的作用，与补光光源10配合使用，必定使得拍摄到的图像更为清晰。

实施例二

由上述内容可知，本实用新型实施例一提供的图像监测系统，根据监测的外部环境中光线强弱的不同，可以使用不同的光学转换片2来调节进入镜头1的光线，每次在镜头1前的光学转换片2仅为一种，这就需要加设一个装置来使得各个光学转换片2可以在镜头1前自由切换。请参考图2，图2为本实用新型实施例二提供的一种图像监测系统的结构示意图。光学转换片2切换机构为一个可以旋转的盘，架设在监测系统的镜头1前侧，这个盘为光学转换片切换机构8，上面开有若干个孔，将适合某个特定安装位置的图像监测系统的各个常用光学转换片2嵌装在上述开孔中，保证光学转换片切换机构8无论怎么旋转，其上嵌装的各个光学转换片2均能将镜头1全部挡住，也就是说，保证进入镜头1的每条光线均经过了光学转换片2。此外，光学转换片切换机构8不拘泥于上述结构，还可以为滑轨或滑槽卡接的转换结构，只要是能够实现使光学转换片切换机构8移动以切换所需光学转换片2位于镜头1前侧的功能，均在本申请的保护范围之内。

实施例三

本实用新型一实施例提供的图像监测系统，还包括快门3、图像传感装置4、信息采集模块5以及同步触发所述快门3和所述信息采集模块5的同步控制电路6。所述快门3和所述信息采集模块5与所述同步控制电路6电连接，同步控制电路6的作用是保证按下快门3的那刹那，获取的图像即为此刻到达图像传感装置4的光信息转换而成的图像。上述信息采集模块5用于采集图像传感装置4发送的信息。上述图像传感装置4用于将进入其的光信息转换成图像信息，并将此图像信息传送到信息采集模块5中。

针对上述实施例一，本实施例提供的图像监测系统将按照图3所示的过程实现其监测功能。在按下快门3的同时，光线首先通过光学装换片，或者过滤掉一部分光线，或者增加了一些光量，然后进入镜头1到达图像传感装置4处，光信息转换为图像信息，并发送此图像信息到信息采集模块5，最后得到清晰的监测图像。

实施例四

针对实施例二和实施例三，本实用新型实施例提供的图像监测系统还包括光学转换片切换机构触发模块9和光信息传感器7以及所述补光光源10与所述光信息传感器7电连接的控制模块11；所述光信息传感器7用于采集外部环境的光强信息。所述光学转换片切换机构触发模块9与所述光信息传感器7电连接，用于根据所述光信息传感器7采集的光强信息触发所述光学转换片切换机构8旋转以切换所述光学转化片2。所述控制模块11用于根据所述光信息传感器7的光强信息控制所述补光光源10发光的波长和强度。

请参考图4，图4为本实用新型实施例四提供的图像监测系统的功能模块示意图。在本实施例中，补光光源10的工作状态可控，仅在需要补光的环境下才开启，而且还可以受控选择开启哪种光源来补光，不仅使得本实用新型提供的图像监测系统的能耗更少，而且补光效果更加精准。本实施例提供的图像监测系统将按照图4所示的过程实现其监测功能。在按下快门3的同时，光信息传感器7采集光强信息，并将此光强信息传送至控制模块11，控制模块11根据上述光强信息控制补光光源10发射波长或强度适合此时的外部环境的补偿光，此时经过补光后的待检测物体反射的光线重复实施例三的一系列传送和转换过程，最终得到清晰的监测图像。上述光线的传送和转换过程请参考实施例三中所述的内容，此不赘述。

实施例五

在实施例四中，补光光源10开启时的情况分为以下几大类型，第一为夜晚监测环境，第二种为阴天监测环境下，第三种为夜晚，有炫光的监测环境。这三种监测环境，均需要补光，但补光后需要的光学转换片2的类型有所不同，第一种可能需要增光片，第二种可能需要滤光片、增光片或者棱镜，第三种可能需要滤光片。因此在补光精准可控的前提下，光学转换片2与光源的配合也非常重要。本实施例在实施例四的基础上，可以实现光学转换片2的切换也是可控的，并与补光光源10的调控同时完成。

请参考图5，图5为本实用新型实施例五提供的图像监测系统的功能模块示意图。在按下快门3的同时，光信息传感器7采集了外部环境的光强信息，并将此光强信息同时传送给光学转换片切换机构触发模块9和控制模块11，光学转换片切换机构触发模块9根据得到的光强信息触发光学转换片切换机,8，使其切换到与当前光强匹配的光学转换片2。控制模块11根据光强信息开启补光光源10，并选择与当前光强信息匹配的光源类型。在此情况下，待检测物体经过精准补光后反射到光学转换片的光线，其重复实施例三的一系列传送和转换过程，最终得到清晰的监测图像。上述光线的传送和转换过程请参考实施例三中所述的内容，此不赘述。

以上所述仅是本实用新型的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

以上所述仅是本实用新型的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种图像监测系统，其特征在于，包括镜头(1)、用于对外部环境进行光补偿的补光光源(10)及至少一个用于调节外部环境光线的光学转换片(2)；所述光学转换片(2)设于所述镜头(1)前侧。

2.根据权利要求1所述的图像监测系统，其特征在于，所述光学转换片(2)为能够滤除特定波长光波的滤光片，所述补光光源(10)的发光波长与所述滤光片所吸收的光波长相对应。

3.根据权利要求1所述的图像监测系统，其特征在于，所述光学转换片(2)为滤光片、反射片、增透片、聚光片及棱镜中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的图像监测系统，其特征在于，还包括快门(3)、图像传感装置(4)、信息采集模块(5)以及同步触发所述快门(3)和所述信息采集模块(5)的同步控制电路(6)；所述快门(3)和所述信息采集模块(5)与所述同步控制电路(6)电连接；投射到所述图像传感装置(4)的光信息均落入所述光学转换片(2)允许通过的光信息范围内。

5.根据权利要求2所述的图像监测系统，其特征在于，所述滤光片为带通滤光片。

6.根据权利要求1所述的图像监测系统，其特征在于，还包括用于采集光强信息的光信息传感器(7)。

7.根据权利要求6所述的图像监测系统，其特征在于，还包括光学转换片切换机构(8)和光学转换片切换机构触发模块(9)；所述光学转换片切换机构(8)上设有所述光学转换片(2)，所述光学转换片切换机构(8)设置于所述镜头(1)的前侧；所述光学转换片切换机构触发模块(9)与所述光信息传感器(7)电连接，用于根据所述光信息传感器(7)采集的信息触发所述光学转换片切换机构(8)移动以切换所述光学转换片(2)。

8.根据权利要求6所述的图像监测系统，其特征在于，还包括与所述补光光源(10)电连接的控制模块(11)；所述控制模块(11)与所述光信息传感器(7)电连接，用于根据所述光信息传感器(7)的光强信息控制所述补光光源(10)发光的波长和强度。

9.根据权利要求1所述的图像监测系统，其特征在于，所述补光光源(10)发射的光的波长范围为200nm到3500nm。

10.根据权利要求1所述的图像监测系统，其特征在于，所述补光光源(10)为激光光源，LED光源的至少一种。