一种基于激光测距的可调光交通技术监控成像补光装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于激光测距的可调光交通技术监控成像补光装置，其特征在于，包括主逻辑处理单元、照度检测单元、监控信号输入单元、激光测距单元、车型判断逻辑单元、LED驱动单元及网络通讯单元；本发明专利技术的有益效果是：通过激光测距单元和车型判断逻辑单元快速计算并识别车型，补光装置根据车型自动调整补光参数，在提高补光装置的光利用率降低光污染的前提下，同时满足了监控设备的抓拍效果。同时满足了监控设备的抓拍效果。同时满足了监控设备的抓拍效果。

【技术实现步骤摘要】
一种基于激光测距的可调光交通技术监控成像补光装置


[0001]本专利技术涉及交通监控成像补光领域，具体涉及一种基于激光测距的高速响应可调光交通技术监控成像补光装置。

技术介绍

[0002]随着社会经济发展，城市居民的生活水平不断提高，机动车成为人们出行不可或缺的交通工具，如何对机动车的有效管理是管理部门的关心重点。交通监控系统由前端图像采集单元、网络传输单元、中心监控系统等组成。交通监控系统根据前端图像采集单元采集到的车辆及相关人员的基本信息，通过网络传输到后台的指挥中心，指挥中心对数据进行存储、处理和发布。该系统可使管理人员对现场的交通情况做出及时的判断。
[0003]前端图像采集单元是道路监控系统的重要组成部分，是现场最直观的反映，特别是近年来AI人工智能识别技术的发展使行业对抓拍效果的要求越来越高。监控设备提供实时道路车辆及相关人员的基本信息，如车身颜色、车牌颜色、车牌号识别、驾驶人外貌等数据。前端可采集的数据的准确性尤为重要，是后台管理人员判断的依据。由于交通监控系统是需要全天候运行的，在当前技术下，监控设备在夜间无补光的情况下抓拍的图片效果不佳，需要交通补光装置对环境进行补光。
[0004]目前常用的交通补光装置的设置参数有两种设置方式。一种是在设备出厂时就设置固定的参数，另一种是可以根据现场的具体环境设置一个固定的参数用来为相机补光。由于大型车辆和小型车辆在车头的外部形状、车辆的高低及前挡玻璃对地角度都有着明显的区别，导致大型车和小型车的补光参数无法通用。如果补光装置根据小型车辆的补光参数进行调整，当有大型车辆被监控设备抓拍时，图片上的车牌就会过曝，不能够清晰的识别出大型车辆的车牌；当补光装置的补光参数根据大型车辆进行调整，当有小型车辆被监控设备抓拍时，补光装置的光不足以直接进入驾驶室内部，监控设备抓拍的图片不能够清楚的体现出驾驶员的基本信息，降低了交通监控系统的判断的准确性和可靠性。目前城市交通中普遍使用气体补光装置进行补光。在车辆通过补光区域时，会出现1
‑
2秒的视觉致盲效果，有着非常大的交通隐患。补光装置亮度过高形成的光污染对人类生活和生产环境所造成不良的影响。光污染不仅会导致能源浪费，并且对人的生理、心理健康产生破坏。此外，过度的光污染，会破坏生态环境，影响居民生产生活。

技术实现思路

[0005]针对现有技术中存在的问题，本专利技术提供了设计合理的一种基于激光测距的可调光交通技术监控成像补光装置。
[0006]本专利技术的技术方案如下：
[0007]一种基于激光测距的可调光交通技术监控成像补光装置，其特征在于，包括主逻辑处理单元、照度检测单元、监控信号输入单元、激光测距单元、车型判断逻辑单元、LED驱动单元及网络通讯单元；
[0008]主逻辑处理单元，主逻辑处理单元接收照度检测单元的环境光参数；接收车型判断逻辑单元的车型信号，并调整补光参数；接收监控信号输入单元的相机信号，控制LED驱动单元的输出；
[0009]照度检测单元，是通过把光敏传感器接收到的亮度转换为电压信号，输入到主逻辑处理单元，使补光装置根据环境光调节是否需要补光；
[0010]监控信号输入单元，使用光耦对信号进行隔离输入，并将信号传至主逻辑处理单元；
[0011]激光测距单元，使用相位激光测距技术测量补光装置到车辆的距离；
[0012]车型判断逻辑单元，使用FPGA芯片,根据激光测距单元的距离测量结果，通过逻辑判断车辆的车型，并且将识别出的大小车型进行分类标记，发送给主控逻辑单元，主控逻辑单元根据车型标记调整补光参数；
[0013]LED驱动单元，补光设备发光部件，采用高亮度的LED灯珠贴焊在铝基板上，通过铝基板的高效散热能力，让灯珠可以长期稳定可靠的工作；
[0014]网络通讯单元，采用以太网控制芯片，负责前端设备和远程管理平台的数据通讯，完成功能配置和数据交换；单片机通过网络通讯单元和平台进行数据交换、设置补光装置的补光参数。
[0015]进一步的，车型判断逻辑单元的判断方法如下：
[0016]1)确定抓拍点：根据补光装置中心与安装杆件夹角θ1以及补光装置现场安装高度H，来确定抓拍点的位置；
[0017]补光装置与监控设备一般一起装在杆件上，监控设备向下以一定的角度照射在路面上，在监控设备中进行标定后，对应在路面上某个点进行抓拍，这个点就是抓拍点，补光装置也会以一定的角度向下照射，保证补光范围的中心点基本覆盖到抓拍点，
[0018]2)确定车型识别点：测距探头会高出一定角度向前照射，当小型车辆的车头与测距探头照射的路径相交时，此点是一个临界点，当小型车辆经过临界点，测距的结果达到最小值，小型车辆继续向前行驶，测距结果不会改变；大车经过临界点继续前行，测距结果将继续减小；此临界点称为车型识别点；
[0019]3)车型识别：通过公式(1)来计算来车车型：
[0020]L＝(S1+
△
t*V)/sin arctan((S1+
△
t*V)/(H
‑
h)) (1)
[0021]其中S1：杆件与抓拍点距离；
[0022]△
t：补光装置进行车型识别操作时间；
△
t≤2a/V,其中a为小型车辆车长；
[0023]V：车速；根据不同现场需求带入不同范围的车速；
[0024]H：补光装置现场安装高度；
[0025]h：小型车辆高度；
[0026]测距单元检测到的距离小于L，则判断为大型车辆；反之则为小型车辆。
[0027]h和a根据市面上大多数小型车辆可得；假设抓拍点与车型识别点距离为
△
S，杆件与车型识别点距离为S2，则杆件与车型识别点距离S2＝S1+
△
S；
△
S是车辆经过车型识别点以后，行驶至抓拍点所经过的路程，假设车辆通过这段路程的时间为
△
t，速度为V，则
△
S算法为：
△
S＝
△
t*V。车速V可以根据不同现场需求带入不同范围的车速，所以只有一个未知量
△
t。考虑到实际应用中，车辆经过车型识别点后会有以下动作：被超车、插队、变道等，可
能会对补光装置的判断产生影响，所以需要将在
△
S控制在不可被超车、插队或变道的范围内，这个范围大约为2倍的车长，即
△
S≤2a。所以，
△
t≤2a/V。
△
t这段时间里，补光装置进行了三个动作：激光测距、判断车型、调整参数。所以对于补光装置来说，需要将这三个动作的时常控制在2a/V中即可。
[0028]补光装置中心与杆件夹角为θ1，测距探头与杆件夹角为θ2，所以测距探头与补光装置中心夹角为
△
θ＝
△
θ1
‑△
θ2。
[0029]根据三角函数可得：
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于激光测距的可调光交通技术监控成像补光装置，其特征在于，包括主逻辑处理单元、照度检测单元、监控信号输入单元、激光测距单元、车型判断逻辑单元、LED驱动单元及网络通讯单元；主逻辑处理单元，主逻辑处理单元接收照度检测单元的环境光参数；接收车型判断逻辑单元的车型信号，并调整补光参数；接收监控信号输入单元的相机信号，控制LED驱动单元的输出；照度检测单元，通过把光敏传感器接收到的亮度转换为电压信号，输入到主逻辑处理单元，使补光装置根据环境光调节是否需要补光；监控信号输入单元，使用光耦对信号进行隔离输入，并将信号传至主逻辑处理单元；激光测距单元，使用相位激光测距技术测量补光装置到车辆的距离；车型判断逻辑单元，使用FPGA芯片,根据激光测距单元的距离测量结果，通过逻辑判断车辆的车型，并且将识别出的大小车型进行分类标记，发送给主控逻辑单元，主控逻辑单元根据车型标记调整补光参数；LED驱动单元，是补光装置发光部件，采用高亮度的LED灯珠贴焊在铝基板上，通过铝基板的高效散热能力，让灯珠可以长期稳定可靠的工作；网络通讯单元，采用以太网控制芯片，负责前端设备和远程管理平台的数据通讯，完成功能配置和数据交换。2.根据权利要求1所述的一种基于激光测距的可调光交通技术监控成像补光装置，其特征在于，所述车型判断逻辑单元的判断方法如下：1)确定抓拍点：根据补光装置中心与安装杆件夹角θ1以及补光装置现场安装高度H，来确定抓拍点的位置；2)确定车型识别点：当小型车辆的车头与测距探头照射的路径相交时，此点是一个临界点，当小型车辆经过临界点，测距的结果达到最小值，小型车辆继续向前行驶，测距结果不会改变；大车经过临界...

【专利技术属性】
技术研发人员：王晓荣，项雄英，杨东啸，夏文博，
申请(专利权)人：浙江浩腾电子科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：