像；
[0032]所述同步控制器30，用于控制所述光源系統(tǒng)10的脈沖光序列光源102和彩色相機20，以實現(xiàn)脈沖光序列光源和彩色相機的同步；
[0033]其中，所述彩色相機20的曝光時間大于所述脈沖光序列光源102的預定脈沖閃爍間隔，以實現(xiàn)每次相機快門打開的曝光時間內(nèi)，多次脈沖閃光按序列依次投向測試區(qū)域，由于物體的反射和折射特性，使得表面呈現(xiàn)不同的顏色特征;使用彩色相機記錄下連續(xù)光條件下物體的軌跡拖影和設定的時間點上物體的位置和顏色信息。
[0034]可理解的是，為了實現(xiàn)脈沖光序列光源102和彩色相機20的同步，在一個實施例中，可以通過將光源系統(tǒng)10和彩色相機20分別與同步控制器30相連接，以實現(xiàn)光源系統(tǒng)10和彩色相機20的同步。在另一實施例中，如此時的彩色相機曝光時間較長，至少長于兩次脈沖的最短時間時，同步控制器30只需要與脈沖光序列光源102相連，以負責控制好脈沖光序列光源的脈沖序列即可。
[0035]更進一步地，也可通過將彩色相機固定在被測物體上而將光脈沖序列打到參照物體上，或者直接在參照物體的表面安裝兩種光源，通過記錄參照物的相對運動來進行測量物體的測量。
[0036]本實用新型實施例中，連續(xù)光源101和脈沖光序列光源102，兩種光源均能覆蓋測試區(qū)域并且亮度均勻；其中連續(xù)光源101的照射下，待測運動物體表面反光更清晰，方便彩色相機記錄物體的運動軌跡;脈沖光序列光源102用于增強某些設定的時間點物體在瞬態(tài)位置的反射光強，用于記錄其瞬態(tài)位置;為了判斷物體運動方向，當一次測量的軌跡上脈沖閃光數(shù)量大于或等于三次時，任意相鄰三次脈沖閃光的顏色不同，當脈沖閃光數(shù)小于三次時，相鄰脈沖光的顏色不同，并且脈沖顏色變化順序及每次脈沖間隔時間預先設定并已知；光源系統(tǒng)中連續(xù)光源101和脈沖光序列光源102和彩色相機20均由同步控制器30控制，保證彩色相機30快門的開啟與脈沖光序列光源的運作同步，保證快門開啟期間脈沖光序列光源按預定閃爍頻率及顏色變化方式工作。
[0037]進一步地，如圖2和圖3所示，所述彩色相機20為一臺或多臺，所述一臺或多臺彩色相機的拍攝視角均覆蓋所述測試區(qū)域，具體的所述一臺或多臺彩色相機的拍攝視角全部或部分覆蓋所述測試區(qū)域。
[0038]進一步地，所述脈沖光序列光源的脈沖光顏色至少為兩種。
[0039]需要說明的是，脈沖光序列光源可以為由多臺顏色不同的單脈沖閃光燈組成，可以采用一臺集成有不同顏色脈沖發(fā)射裝置的閃光燈，也可由其他能夠按照預定脈沖閃爍間隔以及脈沖顏色變化順序進行照射的脈沖光發(fā)射裝置替代，本實用新型對此不做具體限定。
[0040]下面，對本實用新型實施例提出的記錄物體運動信息的裝置的工作原理進行說明。
[0041]本實用新型提供的記錄物體運動信息的裝置的工作原理，具體如下:
[0042]I)調(diào)整兩種光源的位置及方向，使兩者同時覆蓋測試區(qū)域；
[0043]2)將一臺或多臺彩色相機指向測試區(qū)域，將相機與同步控制器相連。
[0044]3)通過同步控制器協(xié)調(diào)彩色相機與光源的運行，在彩色相機快門打開的曝光時間內(nèi)，同步器控制脈沖光源產(chǎn)生多次光脈沖序列，所述序列的時間間隔已知，且相鄰兩次光脈沖的顏色不同、序列已知。
[0045]4)根據(jù)測量需要結合物體運動方式，拍攝相應條件下記錄有物體運動軌跡及特定時間點位置和顏色信息的彩色照片。
[0046]5)得到記錄有物體的軌跡和瞬態(tài)位置的照片后，將其發(fā)送給處理器進行處理。
[0047]本實用新型提供的記錄物體運動信息的裝置，通過脈沖光序列光源的設置，在彩色相機記錄的軌跡信息上疊加脈沖光序列信息，利用不同顏色的光來標記物體在不同時間點的位置，從而在一張照片上同時記錄了多個時間點上物體的位置信息，使得彩色相機的幀率得以降低，而且，根據(jù)軌跡能夠判斷一系列位置點分別對應哪個物體的運動產(chǎn)生，從而不要進行軌跡推算和重建，節(jié)約了計算量的同時使得物體的追蹤更為準確。
[0048]以上實施方式僅用于說明本實用新型，而并非對本實用新型的限制，有關技術領域的普通技術人員，在不脫離本實用新型的精神和范圍的情況下，還可以做出各種變化和變型，因此所有等同的技術方案也屬于本實用新型的范疇，本實用新型的專利保護范圍應由權利要求限定。
【主權項】
1.一種記錄物體運動信息的裝置，其特征在于，所述裝置包括: 光源系統(tǒng)、彩色相機和同步控制器； 所述光源系統(tǒng)包括連續(xù)光源和用于按照預定脈沖閃爍間隔以及脈沖顏色變化順序進行照射的脈沖光序列光源； 所述連續(xù)光源，用于為測試區(qū)域提供照明； 所述脈沖光序列光源，用于為測試區(qū)域提供脈沖光照射； 所述彩色相機，用于采集記錄有測試區(qū)域內(nèi)待測運動物體運動軌跡的彩色圖像； 所述同步控制器，用于控制所述光源系統(tǒng)的脈沖光序列光源和彩色相機，以實現(xiàn)脈沖光序列光源和彩色相機的同步； 其中，所述彩色相機的曝光時間大于所述脈沖光序列光源的預定脈沖閃爍間隔。2.根據(jù)權利要求1所述的記錄物體運動信息的裝置，其特征在于，所述彩色相機為一臺或多臺，所述一臺或多臺彩色相機的拍攝視角均覆蓋所述測試區(qū)域。3.根據(jù)權利要求1或2所述的記錄物體運動信息的裝置，其特征在于，所述脈沖光序列光源的脈沖光顏色至少為兩種。
【專利摘要】本實用新型提供了一種記錄物體運動信息的裝置，該裝置包括：光源系統(tǒng)、彩色相機和同步控制器；光源系統(tǒng)包括連續(xù)光源和用于按照預定脈沖閃爍間隔以及脈沖顏色變化順序進行照射的脈沖光序列光源；連續(xù)光源用于為測試區(qū)域提供照明；脈沖光序列光源用于為測試區(qū)域提供脈沖光照射；彩色相機，用于采集記錄有測試區(qū)域內(nèi)待測運動物體運動軌跡的彩色圖像；同步控制器，用于控制光源系統(tǒng)的脈沖光序列光源和彩色相機，以實現(xiàn)脈沖光序列光源和彩色相機的同步；其中，彩色相機的曝光時間大于所述脈沖光序列光源的預定脈沖閃爍間隔。本實用新型無須進行軌跡推算和重建，即可實現(xiàn)物體運動信息記錄，使得物體的追蹤更為準確。
【IPC分類】H04N9/04, H04N5/232
【公開號】CN205249353
【申請?zhí)枴緾N201520917758
【發(fā)明人】李先庭, 王歡, 王寶龍, 石文星, 邵曉亮
【申請人】清華大學
【公開日】2016年5月18日
【申請日】2015年11月17日