[實用新型]一種記錄物體運動信息的裝置

有效

• 申請號: 201520917758.1
• 申請日: 2015-11-17
• 公開（公告）號: CN205249353U
• 公開（公告）日: 2016-05-18
• 發明（設計）人: 李先庭;王歡;王寶龍;石文星;邵曉亮
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: H04N5/232
• 分類號: H04N5/232;H04N9/04
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 李相雨

技術領域

本實用新型涉及光學技術領域，尤其涉及一種基于脈沖光序列的 記錄物體運動信息的裝置。

背景技術

運動物體的追蹤和測量是實驗科學中的重要研究方向，相關技術 的發展和應用對人類認識自然規律、利用自然資源起到關鍵作用。這 里的物體既可以是需要測定的對象，同時也可以是其他介質或流體的 示蹤粒子。針對特定的物體軌跡和速度測量屬于拉格朗日法追蹤測 量，現有技術手段包括利用高速相機連續記錄瞬態時間點物體的位置 信息，然后推算出其軌跡；利用無線電雷達針對物體的方位角和距離 進行連續位置的解算和跟蹤；利用常規的尺規或其他距離和角度測量 工具對物體不同時刻位置進行測量和記錄。

目前，常用的是利用高速相機連續記錄瞬態時間點物體的位置信 息，然后推算或重建軌跡的方案，該方案需要拍攝大量的瞬態時間點 物體位置照片，照片之間的時間間隔小，使得兩張照片之間物體的位 移盡可能小，方便將不同時間點的物體軌跡聯系在一起，完成物體軌 跡的重建，為提高精度通常會使用前幾個時間點的重建結果進行擬 合，推測下一時刻物體的位置，減少搜索范圍。

在實現本實用新型過程中，發明人發現現有技術中至少存在以下 問題：

現有方案要求所追蹤的粒子速度不能過高，否則照片拍攝頻率必 須提高才能滿足每兩幀照片之間物體位移不至于超出拍攝范圍或者 與其他物體重合；當測試區域有多個被測物體或被測物體與背景有相 似之處時，物體本身與最好具備一定特征能夠與上述物體相區別，不 然就必須限定物體在兩幀照片間的位移遠小于到其他物體的距離以 免出錯，這就進一步提高了相機的拍攝頻率要求。而且，為了提高軌 跡重建的準確度，通常會采用前幾幀已經確定的物體的位置信息對下 一幀物體的位置進行推算，計算量很大，同時在整個過程的開始階段， 由于歷史信息不足，該推算很難進行。由于光學成像容易受到傳感器 噪聲、鏡頭炫光或物體表面反射特性的影響，造成成像精度下降，繼 而引起追蹤中斷。

實用新型內容

鑒于上述問題，本實用新型提出了一種記錄物體運動信息的裝 置，無須進行軌跡推算和重建，即可實現物體運動信息記錄，使得 物體的追蹤更為準確。

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、彩色相機和同步控制器；

所述光源系統包括連續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；

所述連續光源，用于為測試區域提供照明；

所述脈沖光序列光源，用于為測試區域提供脈沖光照射；

所述彩色相機，用于采集記錄有測試區域內待測運動物體運動 軌跡的彩色圖像；

所述同步控制器，用于控制所述光源系統的脈沖光序列光源和 彩色相機，以實現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。

其中，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域。

其中，所述脈沖光序列光源的脈沖光顏色至少為兩種。

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，根據軌跡能夠判斷一系列位置點分別對應哪個 物體的運動產生，從而不要進行軌跡推算和重建，節約了計算量的 同時使得物體的追蹤更為準確。

附圖說明

通過閱讀下文優選實施方式的詳細描述，各種其他的優點和益處 對于本領域普通技術人員將變得清楚明了。附圖僅用于示出優選實施 方式的目的，而并不認為是對本實用新型的限制。而且在整個附圖中， 用相同的參考符號表示相同的部件。在附圖中：

圖1為本實用新型實施例提出的一種記錄物體運動信息的裝置的 原理圖；

圖2為本實用新型實施例提出的一種記錄物體運動信息的裝置的 具體應用示意圖；

圖3為本實用新型另一實施例提出的一種記錄物體運動信息的裝 置的具體應用示意圖。

具體實施方式