專利名稱：一種控制線陣攝像機(jī)拍攝頻率的系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及路面質(zhì)量檢測(cè)技術(shù)，特別涉及一種控制線陣攝像機(jī)拍攝頻率的系統(tǒng)和
方法。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)實(shí)力的不斷增強(qiáng)，公路建設(shè)在我國(guó)取得了飛速發(fā)展，公路交 通已成為我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的命脈，而公路交通又是以良好的路面質(zhì)量為前提和基礎(chǔ)的。然而， 由于惡劣氣候的破壞以及使用頻繁或公路老化等原因會(huì)導(dǎo)致路面上出現(xiàn)裂縫，路面裂縫的 出現(xiàn)嚴(yán)重影響了路面質(zhì)量，影響了行車安全和公路的使用壽命。因此，需要實(shí)時(shí)地對(duì)路面質(zhì) 量進(jìn)行檢測(cè)，以快速及時(shí)地檢測(cè)出路面裂縫，從而能夠保證對(duì)檢測(cè)出的路面裂縫進(jìn)行修補(bǔ)， 避免由于路面裂縫而帶來(lái)的不利影響。 目前，在對(duì)路面質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)時(shí)主要是通過(guò)采集路面圖像，然后對(duì)所述采集到的
路面圖像進(jìn)行識(shí)別和處理來(lái)實(shí)現(xiàn)路面質(zhì)量檢測(cè)的，而現(xiàn)有采集路面圖像時(shí)則采用了線陣攝
像機(jī)，通過(guò)將線陣攝像機(jī)安裝在路面行駛的汽車上來(lái)完成對(duì)路面圖像的實(shí)時(shí)采集，線陣攝
像機(jī)在拍攝圖像時(shí)支持固定拍攝頻率和可變拍攝頻率兩種。采用固定拍攝頻率能拍攝到準(zhǔn)
確的圖像必須為勻速運(yùn)動(dòng)的圖像；而采用可變拍攝頻率需要通過(guò)外界提供額外的頻率產(chǎn)生
器，例如利用頻率計(jì)提供不同的頻率，而頻率計(jì)的頻率變化需要人工對(duì)其進(jìn)行改變。 然而，在開(kāi)放交通條件下，行駛在路面上的安裝了線陣攝像機(jī)的檢測(cè)汽車的速度
是不能確定或者是變化的；人工改變頻率計(jì)的方式即費(fèi)時(shí)又費(fèi)力，因此，通過(guò)固定拍攝頻率
和可變拍攝頻率拍攝到的路面圖像很可能是不準(zhǔn)確的，從而給路面質(zhì)量檢測(cè)帶來(lái)了不利的影響。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種控制線陣攝像機(jī)拍攝頻率的系統(tǒng)，使 得線陣攝像機(jī)的拍攝頻率能夠跟隨檢測(cè)汽車的速度自適應(yīng)地變化，從而采集到準(zhǔn)確的路面 圖像。 本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供一種控制線陣攝像機(jī)拍攝頻率的方法，使得線陣攝 像機(jī)的拍攝頻率能夠跟隨檢測(cè)汽車的速度自適應(yīng)地變化，從而采集到準(zhǔn)確的路面圖像。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案具體是這樣實(shí)現(xiàn)的 —種控制線陣攝像機(jī)拍攝頻率的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括全球定位系統(tǒng)(GPS)接收機(jī)、 單片機(jī)和線陣攝像機(jī)，其中， 所述GPS接收機(jī)，用于獲取所述線陣攝像機(jī)的速度，并將所述獲取到的速度發(fā)送 給單片機(jī)； 所述單片機(jī)，用于接收GPS接收機(jī)發(fā)送的速度，將所述接收到的速度轉(zhuǎn)換為脈沖 信號(hào)，并將所述轉(zhuǎn)換后得到的脈沖信號(hào)發(fā)送給線陣攝像機(jī)； 所述線陣攝像機(jī)，用于根據(jù)所述接收到的脈沖信號(hào)產(chǎn)生的拍攝頻率對(duì)圖像進(jìn)行拍攝。 —種控制線陣攝像機(jī)拍攝頻率的方法，基于包括GPS接收機(jī)、單片機(jī)和線陣攝像 機(jī)的系統(tǒng)，該方法包括 GPS接收機(jī)獲取所述線陣攝像機(jī)的速度，并將所述獲取到的速度發(fā)送給單片機(jī)；
單片機(jī)接收GPS接收機(jī)發(fā)送的速度，將所述接收到的速度轉(zhuǎn)換為脈沖信號(hào)，并將 所述轉(zhuǎn)換后得到的脈沖信號(hào)發(fā)送給線陣攝像機(jī)； 線陣攝像機(jī)根據(jù)接收到的脈沖信號(hào)得到不同的拍攝頻率，并根據(jù)得到的拍攝頻率 對(duì)圖像進(jìn)行拍攝。 由上述的技術(shù)方案可見(jiàn)，本發(fā)明所采用的控制線陣攝像機(jī)拍攝頻率的方法，通過(guò) 由GPS接收機(jī)來(lái)獲取線陣攝像機(jī)的速度，并由單片機(jī)將獲取到的速度值轉(zhuǎn)換為一脈沖信 號(hào)，進(jìn)而由脈沖信號(hào)控制線陣攝像機(jī)的拍攝頻率，也就使得線陣攝像機(jī)的拍攝頻率能夠根 據(jù)線陣攝像機(jī)的速度自適應(yīng)地變化，從而能夠拍攝到準(zhǔn)確的圖像。


圖1為本發(fā)明所采用的控制線陣攝像機(jī)拍攝頻率系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本發(fā)明所采用的控制線陣攝像機(jī)拍攝頻率方法的工作流程圖。
具體實(shí)施例方式
為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，本發(fā)明提出了一種控制線陣攝像機(jī)拍攝頻率的方 法，通過(guò)由GPS接收機(jī)來(lái)獲取線陣攝像機(jī)的速度，并由單片機(jī)將獲取到的速度值轉(zhuǎn)換為脈 沖信號(hào)，進(jìn)而由脈沖信號(hào)控制線陣攝像機(jī)的拍攝頻率，也就使得線陣攝像機(jī)的拍攝頻率能 夠根據(jù)線陣攝像機(jī)的速度自適應(yīng)地變化，從而能夠拍攝到準(zhǔn)確的圖像。
基于上述介紹，本發(fā)明所述方案的具體實(shí)現(xiàn)為 GPS接收機(jī)獲取所述線陣攝像機(jī)的速度，并將所述獲取到的速度發(fā)送給單片機(jī)； 單片機(jī)接收GPS接收機(jī)發(fā)送的速度，將所述接收到的速度轉(zhuǎn)換為脈沖信號(hào)，并將所述轉(zhuǎn)換 后得到的脈沖信號(hào)發(fā)送給線陣攝像機(jī)；線陣攝像機(jī)根據(jù)接收到的脈沖信號(hào)得到不同的拍攝 頻率，并根據(jù)得到的拍攝頻率對(duì)圖像進(jìn)行拍攝。 為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下參照附圖并舉實(shí)施例，對(duì) 本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。 參見(jiàn)圖1，圖1即為本發(fā)明所采用的控制線陣攝像機(jī)拍攝頻率系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。 如圖1所示，該系統(tǒng)包括GPS接收機(jī)101、單片機(jī)102和線陣攝像機(jī)103，且GPS接收機(jī)101 通過(guò)串口與單片機(jī)102相連，單片機(jī)102還與線陣攝像機(jī)103相連。 在對(duì)路面圖像進(jìn)行采集之前，需要將GPS接收機(jī)101、單片機(jī)102和線陣攝像機(jī) 103分別安裝在檢測(cè)汽車上，并通過(guò)單片機(jī)102的特殊功能寄存器SCON和電源控制寄存器 PCON對(duì)單片機(jī)進(jìn)行初始化，也即對(duì)SCON和PCON寄存器進(jìn)行賦值，在本實(shí)施例中，由于需要 單元機(jī)為串行口的工作方式，也就需要對(duì)SCON和PCON寄存器賦值使單片機(jī)工作在串行口 的工作方式；此外，還需根據(jù)拍攝速率確定好單片機(jī)的定時(shí)方式，在本實(shí)施例中，由于需要 每2毫米(mm)拍攝一次路面圖像，因此，設(shè)定單片機(jī)工作在定式方式l，可以獲取較大的定 時(shí)時(shí)間和定時(shí)循環(huán)次數(shù)。
當(dāng)對(duì)路面圖像進(jìn)行采集時(shí)，通過(guò)GPS接收機(jī)101獲取檢測(cè)汽車的車速，也就是線陣 攝像機(jī)103的速度，將獲取到的速度通過(guò)串口發(fā)送給單片機(jī)102 ;進(jìn)一步地，單片機(jī)102將 所述收到的速度值轉(zhuǎn)換為不同頻率的脈沖信號(hào)，這些脈沖信號(hào)通過(guò)單片機(jī)102的P2. 0端口 被輸入到線陣攝像機(jī)103中；從而，線陣攝像機(jī)103根據(jù)不同的脈沖信號(hào)就得到了不同的拍 攝頻率。由于這些頻率是根據(jù)檢測(cè)汽車的速度得到的，因此，通過(guò)這些拍攝頻率線陣攝像機(jī) 103就能夠正確地采集到路面圖像。 在本實(shí)施例中，單片機(jī)將速度值轉(zhuǎn)換為脈沖信號(hào)的具體實(shí)現(xiàn)為單片機(jī)根據(jù)獲取
到的速度值v以及檢測(cè)汽車每2mm行使的距離s，由距離-速度(s-v)公式，得到時(shí)間t，所
述t為線陣攝像機(jī)拍攝一次路面圖像的時(shí)間；將t取倒數(shù)即為控制頻率；進(jìn)一步地，所述控
制頻率被發(fā)送到單片機(jī)的定時(shí)器中，定時(shí)器結(jié)束定時(shí)時(shí)，就會(huì)給出一個(gè)中斷信號(hào)，從而使得
P2. 0端口交替得到0和1，也就得到了該速度轉(zhuǎn)換后得到的脈沖信號(hào)。 在本實(shí)施例中，也可采用其他的將速度轉(zhuǎn)換為脈沖信號(hào)的實(shí)現(xiàn)方法，以不影響本
發(fā)明實(shí)施例的實(shí)現(xiàn)為準(zhǔn)。 至此，即得到了本發(fā)明所采用的控制線陣攝像機(jī)拍攝頻率的系統(tǒng)。 需要說(shuō)明的是，由于單片機(jī)支持的是RS232標(biāo)準(zhǔn)串行接口，因此，GPS接收機(jī)也就
需要采用RS232進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。 還需說(shuō)明的是，脈沖信號(hào)的頻率越大，線陣攝像機(jī)的拍攝頻率也就越大；脈沖信號(hào) 的頻率越小，線陣攝像機(jī)的拍攝頻率也就越小。 圖2為圖1所示系統(tǒng)所采用方法的工作流程圖。如圖2所示，該方法包括
步驟201 :GPS接收機(jī)獲取線陣攝像機(jī)的當(dāng)前運(yùn)行速度，并將獲取到的速度發(fā)送給 單片機(jī)。 由于線陣攝像機(jī)是安裝在檢測(cè)汽車上的，因此，GPS接收機(jī)獲取線陣攝像機(jī)的當(dāng)前 運(yùn)行速度也就是獲取檢測(cè)汽車的車速，具體如何由GPS接收機(jī)獲取速度為現(xiàn)有技術(shù)，這里 不再贅述。 步驟202 :單片機(jī)接收由GPS接收機(jī)獲取到的速度，并將所述獲取到的速度值轉(zhuǎn)換 為脈沖信號(hào)。 在由單片機(jī)根據(jù)速度產(chǎn)生脈沖信號(hào)之前需要對(duì)單片機(jī)進(jìn)行初始化，即由SCON設(shè) 定單片機(jī)工作在串行口的工作方式，同時(shí)，還需設(shè)定單片機(jī)的定時(shí)方式，在本步驟中，令單 片機(jī)串行口采用的是工作方式2，且采用定時(shí)方式1進(jìn)行定時(shí)。 由串行口接收到速度后，單片機(jī)會(huì)將不同的速度值轉(zhuǎn)換為不同的高低電平信號(hào)， 也就是脈沖信號(hào)，脈沖信號(hào)的頻率依據(jù)速度值不同而不同，且速度值越大，脈沖信號(hào)頻率越 大；速度值越小，脈沖信號(hào)頻率越小。 步驟203 :線陣攝像機(jī)接收由單片機(jī)轉(zhuǎn)換后得到的脈沖信號(hào)，并根據(jù)脈沖信號(hào)得 到不同的工作頻率。 線陣攝像機(jī)由內(nèi)觸發(fā)拍攝方式和外觸發(fā)拍攝方式兩種，其中，內(nèi)觸發(fā)拍攝方式采 用的是固定拍攝頻率，而外觸發(fā)拍攝方式則可采用可變拍攝頻率，在本步驟中，根據(jù)接收到 的脈沖信號(hào)觸發(fā)線陣攝像機(jī)的外觸發(fā)拍攝方式，即可得到不同的拍攝頻率，從而實(shí)現(xiàn)線陣 攝像機(jī)能夠根據(jù)不同的速度拍攝路面圖像。 至此，即完成了本發(fā)明所采用的控制線陣攝像機(jī)拍攝頻率的方法的整個(gè)的工作流圖。 總之，本發(fā)明所采用的控制線陣攝像機(jī)拍攝頻率的方法，通過(guò)由GPS接收機(jī)獲取 線陣攝像機(jī)的速度，并由單片機(jī)將獲取到的速度值轉(zhuǎn)換為脈沖信號(hào)，進(jìn)而由脈沖信號(hào)控制 線陣攝像機(jī)的拍攝頻率，也就使得線陣攝像機(jī)的拍攝頻率能夠根據(jù)線陣攝像機(jī)的速度自適 應(yīng)地變化，從而能夠拍攝到準(zhǔn)確的圖像。 此外，依據(jù)本發(fā)明所述系統(tǒng)，也能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)其他變速運(yùn)動(dòng)的物體的拍攝，并不僅僅 限于對(duì)路面圖像的拍攝。 綜上所述，以上僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。 凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的 保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
一種控制線陣攝像機(jī)拍攝頻率的系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括全球定位系統(tǒng)GPS接收機(jī)、單片機(jī)和線陣攝像機(jī)，其中，所述GPS接收機(jī)，用于獲取所述線陣攝像機(jī)的速度，并將所述獲取到的速度發(fā)送給單片機(jī)；所述單片機(jī)，用于接收GPS接收機(jī)發(fā)送的速度，將所述接收到的速度轉(zhuǎn)換為脈沖信號(hào)，并將所述轉(zhuǎn)換后得到的脈沖信號(hào)發(fā)送給線陣攝像機(jī)；所述線陣攝像機(jī)，用于根據(jù)所述接收到的脈沖信號(hào)產(chǎn)生的拍攝頻率對(duì)圖像進(jìn)行拍攝。
2. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述GPS接收機(jī)是通過(guò)RS232標(biāo)準(zhǔn)串行接口 將所述定位到的速度發(fā)送給單片機(jī)的。
3. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述單片機(jī)的串行口采用的是工作方式2。
4. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述單片機(jī)的定時(shí)器采用的是工作方式1。
5. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述脈沖信號(hào)是由所述單片機(jī)通過(guò)P2. 0端 口發(fā)送給線陣攝像機(jī)的。
6. —種控制線陣攝像機(jī)拍攝頻率的方法，其特征在于，基于包括全球定位系統(tǒng)GPS接 收機(jī)、單片機(jī)和線陣攝像機(jī)的系統(tǒng)，該方法包括GPS接收機(jī)獲取所述線陣攝像機(jī)的速度，并將所述獲取到的速度發(fā)送給單片機(jī)； 單片機(jī)接收GPS接收機(jī)發(fā)送的速度，將所述接收到的速度轉(zhuǎn)換為脈沖信號(hào)，并將所述轉(zhuǎn)換后得到的脈沖信號(hào)發(fā)送給線陣攝像機(jī)；線陣攝像機(jī)根據(jù)接收到的脈沖信號(hào)得到不同的拍攝頻率，并根據(jù)得到的拍攝頻率對(duì)圖像進(jìn)行拍攝。
7. 如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述速度是由GPS接收機(jī)通過(guò)RS232標(biāo)準(zhǔn)串 行接口發(fā)送給單片機(jī)的。
8. 如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述單片機(jī)的串行口采用的是工作方式2。
9. 如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述單片機(jī)的定時(shí)器采用的是工作方式1。
10. 如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述脈沖信號(hào)是由所述單片機(jī)通過(guò)P2. 0端 口發(fā)送給線陣攝像機(jī)的。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種控制線陣攝像機(jī)拍攝頻率的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括全球定位系統(tǒng)GPS接收機(jī)、單片機(jī)和線陣攝像機(jī)，其中，所述GPS接收機(jī)，用于獲取所述線陣攝像機(jī)的速度，并將所述獲取到的速度發(fā)送給單片機(jī)；所述單片機(jī)，用于將所述獲取到的速度值轉(zhuǎn)換為脈沖信號(hào)，并將所述轉(zhuǎn)換后得到的脈沖信號(hào)發(fā)送給線陣攝像機(jī)；所述線陣攝像機(jī)，用于根據(jù)所述接收到的脈沖信號(hào)對(duì)圖像進(jìn)行拍攝。本發(fā)明同時(shí)公開(kāi)了一種控制線陣攝像機(jī)拍攝頻率的方法，應(yīng)用本發(fā)明所述的系統(tǒng)和方法，使得線陣攝像機(jī)的拍攝頻率能夠根據(jù)線陣攝像機(jī)的速度自適應(yīng)地變化，從而能夠拍攝到準(zhǔn)確的圖像。
文檔編號(hào)G05B19/042GK101782750SQ201010002338
公開(kāi)日2010年7月21日 申請(qǐng)日期2010年1月7日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月7日
發(fā)明者劉丁, 孫朝云, 徐琨, 段宗濤, 沙愛(ài)民, 王超凡, 謝昌榮, 趙柯 申請(qǐng)人:長(zhǎng)安大學(xué)