一种轨道交通接触网监测补光系统以及方法技术方案

本发明专利技术公开一种轨道交通接触网监测补光系统以及方法。该系统包括至少一个工业相机模块，用于发送补光指令和接收拍摄指令，其中工业相机模块中包括用于拍摄照片的摄像机；至少一个闪灯，闪灯用于提供补光光源；中央处理器模块，用于发送频闪模式指令和接收照片数据；单片机频闪灯控制控制模块，用于接收频闪模式指令，发送拍摄指令和确定摄像机拍摄照片的频率和拍摄次数；补光控制模块，用于接收补光指令和控制闪灯的开启与关闭；其中闪灯开启时间间隔大于摄像机拍摄照片的快门时间。由此可以获得达到稳定，清晰的照片流，便于监测人员观察轨道交通接触网实际情况。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及摄像机拍摄领域，具体而言涉及一种轨道交通接触网监测补光系统。
技术介绍
轨道交通具有运行时速快，运行环境复杂等特点，部署于车顶的接触网运行状态检测装置，要求能在复杂环境中高清高速稳定监测拍摄接触网、受电弓及其支撑悬挂细节并进行软件图像识别测量参数，除了对摄像机性能要求较高外，合适的补光系统必不可少，因为补光效果的好坏直接影响到监测效果的好坏，目前视频摄像机常用的照明光源主要有以下几类:白炽灯类具有频率低，易同步，图像闪烁不明显等特点，但其功耗大，光效低，寿命短，响应速度慢，正逐步被淘汰或替代；LED灯是一类具有发展前途的新型光源，响应速度快，适合间歇工作和频繁启动，直流方式驱动使图像不闪烁，但亮度较低，不能完全满足需要；脉冲方式驱动的频闪灯亮度和光效高，寿命长，但如果与摄像机不同步仍会产生图像条纹、闪烁。拍摄快速变动的接触网和支撑悬挂，需设定摄像机的快门速度有限，环境亮度直接影响视频图像的质量，轨道车辆运行中经常遇到穿越隧道情况，在进入隧道和离开隧道瞬间，光线会快速变化，导致图像的瞬间过曝或过暗现象，或者在晚间运行，环境光线复杂多变，测试采用白炽灯、红外LED灯组、白光LED灯组等补光设备都无法满足补光需求，而且有功率大、使用寿命短的缺点，同时容易造成视觉污染。因此设计一款适用于轨道交通工具运行环境下的接触网监测补光系统意义非常重大。
技术实现思路
本专利技术的目的是设计一套适用于隧道、黑夜、阴天等各种轨道交通运行环境的近红外脉冲方式驱动的频闪补光系统，避免摄像机与闪灯不同步产生图像条纹、闪烁。利用近红外作为补光光源，可以克服现有技术存在各种光干扰的问题。为实现上述目的，第一方面，本申请提供了一种轨道交通接触网监测补光系统，其特征在于，包括至少一个工业相机模块，用于发送补光指令和接收拍摄指令，其中工业相机模块中包括用于拍摄照片的摄像机；至少一个闪灯，闪灯用于提供补光光源；中央处理器模块，用于发送频闪模式指令和接收照片数据；单片机频闪灯控制控制模块，用于接收频闪模式指令，发送拍摄指令和确定摄像机拍摄照片的频率和拍摄次数；补光控制模块，用于接收补光指令和控制闪灯的开启与关闭；其中闪灯开启时间间隔大于摄像机拍摄照片的快门时间。在某些实施方式中，所述系统中所述闪灯是近红外闪灯，用于提供近红外光光源；还包括，近红外光滤光镜片，安装在所述摄像机的镜头前，用于过滤非近红外光波长的光。在某些实施方式中，所述补光控制模块包括补光驱动单元，用于以脉冲方式驱动闪灯。在某些实施方式中，所述补光控制模块包括第一同步控制单元，用于控制两个以上闪灯同时进行补光。在某些实施方式中，所述单片机频闪灯控制模块包括第二同步控制单元，用于生成指令控制两个以上所述的摄像机同时进行拍摄。另一方面，提供了一种轨道交通接触网监测补光方法，该方法包括如下步骤：（a）中央处理器模块发送频闪模式指令；（b）单片机频闪灯控制模块接收频闪模式指令并根据该指令确定摄像机拍摄照片的频率和拍摄次数，发送拍摄指令开启至少一个工业相机模块；（c）工业相机模块发送闪灯补光指令至补光控制模块；（d）补光控制模块开启至少一个闪灯进行补光，其中，开启闪灯时间间隔大于摄像机拍摄照片的快门时间；（e）摄像机拍摄照片；（f）根据上述摄像机拍摄照片的频率和拍摄次数，重复循环步骤（d），（e）；（g）工业相机模块将照片数据传送至中央处理器。在某些实施方式中，所述闪灯是近红外闪灯，所述摄像机镜头前安装有近红外光滤光镜片。在某些实施方式中，所述闪灯是采用脉冲方式进行驱动。在某些实施方式中，所述补光控制模块包括第一同步控制单元，用于控制两个以上闪灯同时进行补光。在某些实施方式中，所述单片机频闪灯控制模块包括第二同步控制单元，用于控制两个以上所述的摄像机同时进行拍摄。通过本专利技术，监测人员可以在复杂环境中高清高速稳定监测拍摄接触网，避免摄像机与闪灯不同步产生图像条纹、闪烁，从而了解到动车的运行状态。附图说明图1是本申请轨道交通接触网监测补光系统的第一实施例的结构示意图。图2是本申请轨道交通接触网监测补光系统中工业相机模块的结构示意图。图3是本申请轨道交通接触网监测补光系统中多个闪灯与摄像机工作过程的示意图。图4是本申请轨道交通接触网监测补光系统中多个闪灯与摄像机工作过程的示意图。图5是本申请轨道交通接触网监测补光系统中多个闪灯与多个摄像机工作过程的示意图。图6是本申请轨道交通接触网监测补光系统中补光控制模块的结构示意图。图7是本申请轨道交通接触网监测补光方法的第一实施例的流程图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关专利技术，而非对该专利技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与有关专利技术相关的部分。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。参考图1，其示出了本专利技术轨道交通接触网监测补光系统的一个实施例的结构示意图。如图1所示，本实施例所述轨道交通接触网监测补光系统包括工业相机模块101、闪灯102、中央处理器模块103、单片机频闪灯控制模块104、补光控制模块105。参考图2，所述工业相机模块101，其中包括摄像机201，摄像机201用于拍摄照片。所述摄像机201，实际上是将光信号转变成有序的电信号的工具。摄像机201可以根据实际情况的需要，参考图像分辨率，图像质量等参数进行选取。针对本专利技术所使用的场景，动车常常需要在夜间行驶，也常常穿梭于隧道山洞，光线环境是比较复杂多变，因此也需要比一般民用摄像机有更高的要求，可以采用工业相机，工业相机具有高图像稳定性、高输出能力和高抗干扰能力。在一些实施例中，可以设置多个摄像机201进行拍摄，以获取多角度的情况，也可以避免其中一个摄像机201故障所造成的影响。参考图2，图2中工业相机模块101只画出了两个，根据情况的需要，可以并联连接设置多个工业相机模块101，也可以只设置一个工业相机模块101。所述工业相机模块101还接收来自于单片机频闪灯控制模块104的拍摄指令和发送补光指令到补光控制模块105。工业相机模块101在接收上述指令后，在处理单元202进行处理后，可以根据指令的参数启动摄像机201进行拍摄。需要说明的是，工业相机模块101与单片机频闪控制模块104以及补光控制模块105之间通信的方式可以使用有线方式，无线方式。在某些实施方式中，使用有线方式时，工业相机模块101设置有通信的传输接口203。在一些实施方式中，使用无线方式，工业相机模块101设置有射频发射接收模块以及天线模块。闪灯102，提供补光光源。由于本专利技术所述的补光系统需要长时间在复杂多变的环境下工作，光源需要有亮度高，寿命长，响应时间快等特点。中央处理器模块103，用于发送频闪模式指令和接收照片数据。频闪模式指令，指令中包括照片采样的帧率和清晰度。通过调整照片采样帧率，可以控制摄像机201拍摄照片的频率。当中央处理器103接收到来自于工业相机模块101传送的照片，根据照片拍摄的时间先后转换成照片流，监测人员可以通过照片流获知轨道交通接触网的动态情况。单片机频闪灯控制模块104，用于接收来自于中央处理器模块1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种轨道交通接触网监测补光系统，其特征在于，包括至少一个工业相机模块，用于发送补光指令和接收拍摄指令，其中工业相机模块中包括用于拍摄照片的摄像机；至少一个闪灯，闪灯用于提供补光光源；中央处理器模块，用于发送频闪模式指令和接收照片数据；单片机频闪灯控制控制模块，用于接收频闪模式指令，发送拍摄指令和确定摄像机拍摄照片的频率和拍摄次数；补光控制模块，用于接收补光指令和控制闪灯的开启与关闭；其中闪灯开启时间间隔大于摄像机拍摄照片的快门时间。

【技术特征摘要】
1.一种轨道交通接触网监测补光系统，其特征在于，包括至少一个工业相机模块，用于发送补光指令和接收拍摄指令，其中工业相机模块中包括用于拍摄照片的摄像机；至少一个闪灯，闪灯用于提供补光光源；中央处理器模块，用于发送频闪模式指令和接收照片数据；单片机频闪灯控制控制模块，用于接收频闪模式指令，发送拍摄指令和确定摄像机拍摄照片的频率和拍摄次数；补光控制模块，用于接收补光指令和控制闪灯的开启与关闭；其中闪灯开启时间间隔大于摄像机拍摄照片的快门时间。2.根据权利要求1所述的轨道交通接触网监测补光系统，其特征在于，所述系统中所述闪灯是近红外闪灯，用于提供近红外光光源；还包括，近红外光滤光镜片，安装在所述摄像机的镜头前，用于过滤非近红外光波长的光。3.根据权利要求2所述的轨道交通接触网监测补光系统，其特征在于，所述补光控制模块包括补光驱动单元，用于以脉冲方式驱动闪灯。4.根据权利要求3所述的轨道交通接触网监测补光系统，其特征在于，所述补光控制模块包括第一同步控制单元，用于控制两个以上闪灯同时进行补光。5.根据权利要求3所述的轨道交通接触网监测补光系统，其特征在于，所述单片机频闪灯控制模块包括第二同步控制单元，用于生成指令控制两个以上所述的摄像机同时...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕永新，林巍，
申请(专利权)人：广州科易光电技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44