基于接触式图像传感器的测速方法、设备及系统技术方案

本申请提供了一种基于接触式图像传感器的测速方案，该方案可以获取接触式图像传感器扫描目标物体通过检测路径时各个对应像素点处的电压输出值，其中目标物体设置有色标，色标的第一边缘与目标物体的运动路径的方向具有夹角，然后根据第一边缘所对应的像素点处的电压输出值，确定电压输出值关于像素点位置序列的变化梯度，进而根据变化梯度获取目标物体通过检测路径时的速度。该方案利用了曝光过程中产生的运动模糊现象，基于运动模糊现象发生过程中接触式图像传感器所输出的电压输出值的变化情况，来反映出目标物体的移动速度，由于接触式图像传感器使用方便，且成本低廉，因此能够提供一种成本较低且能够获得准确测速结果的测速方案。结果的测速方案。结果的测速方案。

【技术实现步骤摘要】
基于接触式图像传感器的测速方法、设备及系统


[0001]本申请涉及信息
，尤其涉及一种基于接触式图像传感器的测速方法、设备及系统。

技术介绍

[0002]速度测量对工业生产、科研实验等方面有着很重要意义。目前，常用的测速方法主要有脉冲速度传感器测速、GPS(Global Positioning System、全球定位系统)测速、雷达测速、激光测速以及摄像头测速等。其中，脉冲速度传感器使用时需将其与被测物体组合到一起，使用不便，误差较大。GPS测速、雷达测速和激光测速等多用于车辆测速，实现成本较高。而摄像头测量速度是目前工业上的主流，主要的原理是通过按照一定的时间间隔拍摄运动物体，再根据图像中物体的位置偏移与拍摄间隔的关系换算出物体的运动速度。这要求摄像头的拍摄帧率很高，精度取决于摄像头的像素密度和拍摄帧率。如果要获得准确的结果，则需要使用精度很高的摄像头，且对安装环境要求较高，因此也同样需要较高的实现成本。

技术实现思路

[0003]本申请实施例提供了一种基于接触式图像传感器的测速方法、设备及系统，以解决现有技术中没有一种成本较低且能够获得准确测速结果的测速方案的问题。
[0004]为实现上述目的，本申请实施例提供了一种基于接触式图像传感器的测速方法，所述方法包括：
[0005]获取接触式图像传感器扫描目标物体通过检测路径时各个对应像素点处的电压输出值，其中，所述目标物体设置有色标，所述色标的第一边缘与目标物体的运动路径的方向具有非90
°
的第一夹角；
[0006]根据所述第一边缘所对应的像素点处的电压输出值，确定所述电压输出值关于像素点位置序列的变化梯度；
[0007]根据所述变化梯度获取所述目标物体通过检测路径时的速度。
[0008]进一步地，根据所述变化梯度获取所述目标物体通过检测路径时的速度，包括：
[0009]根据所述变化梯度、第一电压值、第二电压值、第一夹角和目标物体通过检测路径的时长，获取所述目标物体通过检测路径时的速度，其中，所述第一电压值为所述接触式图像传感器扫描目标物体中非色标位置所对应的像素点处的电压输出值，所述第二电压值为所述接触式图像传感器扫描目标物体中色标位置所对应的像素点处的电压输出值。
[0010]进一步地，根据所述变化梯度、第一电压值、第二电压值、第一夹角和目标物体通过检测路径的时长，获取所述目标物体通过检测路径时的速度，包括：
[0011]根据以下公式计算所述目标物体通过检测路径时的速度：
[0012][0013]其中，l为每个像素点的扫描范围，u1为第一电压值，u2为第二电压值，α为第一夹角
的余角，k为变化梯度，t为目标物体通过检测路径的时长。
[0014]进一步地，所述目标物体通过检测路径的时长为接触式图像传感器的曝光时间的长度。
[0015]进一步地，所述色标为直角三角形色标，所述第一边缘为所述直角三角形色标的斜边。
[0016]进一步地，根据所述第一边缘所对应的像素点处的电压输出值，确定所述电压输出值关于像素点位置序列的变化梯度，包括：
[0017]根据所述第一边缘所对应的像素点处的电压输出值进行拟合处理，获取所述电压输出值关于像素点位置序列的变化梯度。
[0018]进一步地，所述电压输出值为经模数转换电路处理后的数字电压输出值。
[0019]本申请实施例还提供了一种基于接触式图像传感器的测速设备，该设备包括用于存储计算机程序指令的存储器和用于执行计算机程序指令的处理器，其中，当该计算机程序指令被该处理器执行时，触发所述设备执行所述基于接触式图像传感器的测速方法。
[0020]本申请实施例还提供了一种计算机可读介质，其上存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令可被处理器执行以实现所述基于接触式图像传感器的测速方法。
[0021]此外，本申请实施例还提供了一种测速系统，该系统包括接触式图像传感器和处理设备；
[0022]所述接触式图像传感器，用于扫描通过检测路径的目标物体，并输出电压输出值；
[0023]所述测速设备，用于执行所述基于接触式图像传感器的测速方法。
[0024]相较于现有技术，本申请实施例提供了一种基于接触式图像传感器的测速方案，该方案可以获取接触式图像传感器扫描目标物体通过检测路径时各个对应像素点处的电压输出值，其中所述目标物体设置有色标，所述色标的第一边缘与目标物体的运动路径的方向具有非90
°
的第一夹角，然后根据所述第一边缘所对应的像素点处的电压输出值，确定所述电压输出值关于像素点位置序列的变化梯度，进而根据所述变化梯度获取所述目标物体通过检测路径时的速度。该方案利用了接触式图像传感器在曝光过程中产生的运动模糊现象，基于运动模糊现象发生过程中接触式图像传感器所输出的电压输出值的变化情况，来反映出目标物体的移动速度，由于接触式图像传感器使用方便，且成本低廉，因此能够提供一种成本较低且能够获得准确测速结果的测速方案。
附图说明
[0025]通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
[0026]图1为本申请实施例提供的一种基于接触式图像传感器的测速方法的处理流程图；
[0027]图2为本申请实施例中接触式图像传感器扫描色标的示意图；
[0028]图3为本申请实施例中接触式图像传感器扫描所输出的数据的示意图；
[0029]图4为应用本申请实施例中的测速系统对目标物体进行测速时的场景示意图；
[0030]附图中相同或相似的附图标记代表相同或相似的部件。
具体实施方式
[0031]为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0032]本申请实施例提供了一种基于接触式图像传感器的测速方法，该方法利用了接触式图像传感器在曝光过程中产生的运动模糊现象，基于运动模糊现象发生过程中接触式图像传感器所输出的电压输出值的变化情况，来反映出目标物体的移动速度，由于接触式图像传感器使用方便，且成本低廉，因此能够提供一种成本较低且能够获得准确测速结果的测速方案，从而替代用摄像头测速带来的价格昂贵，安装环境要求较高的问题，具有巨大的应用价值和市场空间。
[0033]图1示出了本申请实施例提供的一种基于接触式图像传感器的测速方法的处理流程，该方法至少包括以下的处理步骤：
[0034]步骤S101，获取接触式图像传感器扫描目标物体通过检测路径时各个对应像素点处的电压输出值。
[0035]步骤S102，根据所述第一边缘所对应的像素点处的电压输出值，确定所述电压输出值关于像素点位置序本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于接触式图像传感器的测速方法，其特征在于，所述方法包括：获取接触式图像传感器扫描目标物体通过检测路径时各个对应像素点处的电压输出值，其中，所述目标物体设置有色标，所述色标的第一边缘与目标物体的运动路径的方向具有非90
°
的第一夹角；根据所述第一边缘所对应的像素点处的电压输出值，确定所述电压输出值关于像素点位置序列的变化梯度；根据所述变化梯度获取所述目标物体通过检测路径时的速度。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述变化梯度获取所述目标物体通过检测路径时的速度，包括：根据所述变化梯度、第一电压值、第二电压值、第一夹角和目标物体通过检测路径的时长，获取所述目标物体通过检测路径时的速度，其中，所述第一电压值为所述接触式图像传感器扫描目标物体中非色标位置所对应的像素点处的电压输出值，所述第二电压值为所述接触式图像传感器扫描目标物体中色标位置所对应的像素点处的电压输出值。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据所述变化梯度、第一电压值、第二电压值、第一夹角和目标物体通过检测路径的时长，获取所述目标物体通过检测路径时的速度，包括：根据以下公式计算所述目标物体通过检测路径时的速度：其中，l为每个像素点的扫描范围，u1为第一电压值，u2为第二电压值，α为第一夹角的余角，k为变化梯度，t...

【专利技术属性】
技术研发人员：许伟坚，赖联有，朱逸超，连孝宪，
申请(专利权)人：集美大学，
类型：发明
国别省市：