[發(fā)明專利]用于高速飛行目標(biāo)觀測的相機觸發(fā)和圖像傳輸方法和裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810274458.4
• 申請日: 2018-03-29
• 公開（公告）號: CN108551564A
• 公開（公告）日: 2018-09-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張榮文;閻肖鵬;王磊;普仕凡;付軍;秦剛
• 申請（專利權(quán)）人: 中國人民解放軍91550部隊
• 主分類號: H04N7/18
• 分類號: H04N7/18;H04N5/76;H04N5/91;G01C11/36
• 代理公司: 中國人民解放軍海軍專利服務(wù)中心 11044
• 代理人: 陳昭男

1.一種用于高速飛行目標(biāo)觀測的高速相機觸發(fā)和高速圖像傳輸方法，其特征在于：

該方法首先基于聲壓信號進行高速攝像觸發(fā)，利用聲壓傳感器循環(huán)采集聲壓級數(shù)據(jù)，每n個數(shù)據(jù)計算一次總聲壓級，比較總聲壓級與事先預(yù)設(shè)閾值，當(dāng)總聲壓級大于事先預(yù)設(shè)閾值時，則認為目標(biāo)到達，啟動聲壓觸發(fā)信號，標(biāo)識觸發(fā)時間和對應(yīng)圖像，并將該觸發(fā)時間通過無線圖像傳輸模塊傳輸?shù)竭b控端，作為準實時傳輸?shù)臅r間參考點，高速相機由循環(huán)存儲轉(zhuǎn)換為順序存儲，由標(biāo)清圖像采集切換到高清圖像采集，并將采集的高速圖像通過無線圖像傳輸模塊傳輸?shù)竭b控端，當(dāng)總聲壓級小于事先預(yù)設(shè)閾值時，高速視頻相機采用循環(huán)存儲和標(biāo)清圖像采集模式，采集的圖像只存儲于高速存儲裝置中，不進行無線傳輸；

根據(jù)目標(biāo)與聲傳感器的位置，確定目標(biāo)到達時刻，設(shè)目標(biāo)在距離聲傳感器位置D米處觸發(fā)聲壓信號，高速目標(biāo)到達該位置點的時刻為T1，聲音觸發(fā)時刻為T，則高速目標(biāo)到達時刻T1＝T-D/V，V為聲音傳播速度；為了獲得完整的目標(biāo)飛行信息，高速相機順序存儲的信號起點應(yīng)在聲音觸發(fā)時刻T前L1個時間長度，且L1應(yīng)滿足L1>D/V，從聲音觸發(fā)時刻T開始，高速相機按照固定時間長度L2進行順序存儲，最后將觸發(fā)時刻前L1個時間長度和后L2個時間長度的圖像流寫入高速存儲裝置中；

將高速存儲裝置所存儲的圖像，按照1/N的采樣率抽取，N＝2～10，對抽取后的圖像進行H.264/H.265壓縮編碼并通過無線鏈路傳輸至遙控端。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，所述的聲壓傳感器的最大響應(yīng)聲壓級不小于100dB。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，所述的聲壓觸發(fā)方法中聲壓比較的預(yù)設(shè)閾值設(shè)為50dB。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，利用聲壓傳感器以采樣頻率5KHz循環(huán)采集聲壓級數(shù)據(jù)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，用于計算總聲壓級的一組測量數(shù)據(jù)的數(shù)目n一般取200。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，待記錄過程結(jié)束后，遙控端通過查找記錄觸發(fā)信號到達時間的方式，尋找流文件名為觸發(fā)信號到達時間的文件，即可快速檢索到高速飛行目標(biāo)的視頻圖像文件。

7.一種用于高速飛行目標(biāo)觀測的高速相機觸發(fā)和圖像實時傳輸裝置，其特征在于：

包括高速視頻記錄系統(tǒng)、聲壓信號采集處理系統(tǒng)和無線圖像傳輸模塊三部分；

高速視頻記錄系統(tǒng)包括高速視頻相機、高速存儲裝置和主控計算機三部分，其中高速視頻相機將實際圖像轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，其輸出接口為CoaXPress接口，通過同軸電纜與高速存儲裝置相連接，高速存儲裝置采用固態(tài)硬盤陣列來實現(xiàn)，高速存儲裝置通過PCI-E總線與主控計算機相連接，主控計算機通過HDMI線與無線圖像傳輸模塊相連接；

聲壓信號采集處理系統(tǒng)包括聲音采集和調(diào)理、模擬放大、A/D轉(zhuǎn)換和單片機處理器四個子系統(tǒng)，其中，聲音采集和調(diào)理子系統(tǒng)與模擬放大子系統(tǒng)相連接，聲音信號經(jīng)過聲音采集和調(diào)理子系統(tǒng)后，進入模擬放大子系統(tǒng)，模擬放大子系統(tǒng)與A/D轉(zhuǎn)換子系統(tǒng)相連接，模擬放大子系統(tǒng)的輸出信號進入A/D轉(zhuǎn)換子系統(tǒng)，A/D轉(zhuǎn)換子系統(tǒng)與單片機子系統(tǒng)相連接，A/D轉(zhuǎn)換子系統(tǒng)的輸出信號進入單片機子系統(tǒng)，單片機子系統(tǒng)采用兩個RS-422接口，與高速視頻記錄系統(tǒng)中的高速視頻相機和主控計算機分別相連接；

聲音采集和調(diào)理子系統(tǒng)循環(huán)采集聲壓級數(shù)據(jù)，單片機子系統(tǒng)比較聲音采集和調(diào)理子系統(tǒng)所采集聲信號的總聲壓級與事先預(yù)設(shè)閾值，當(dāng)總聲壓級大于事先預(yù)設(shè)閾值時，則認為目標(biāo)到達，啟動聲壓觸發(fā)信號并標(biāo)識觸發(fā)時間和對應(yīng)圖像，并將該觸發(fā)時間信息通過無線圖像傳輸模塊傳輸?shù)竭b控端，作為準實時傳輸?shù)臅r間參考點，高速相機由循環(huán)存儲轉(zhuǎn)換為順序存儲，由標(biāo)清圖像采集切換到高清圖像采集，并將采集的高速圖像通過無線圖像傳輸模塊傳輸?shù)竭b控端；在未檢測到超過閾值的聲音時，高速相機采用循環(huán)存儲和標(biāo)清圖像采集模式，采集的圖像只存儲于高速存儲裝置，不進行無線傳輸；

無線圖像傳輸模塊將高速存儲裝置所存儲的圖像，按照1/N的采樣率抽取，N＝2～10，對抽取后的圖像進行H.264/H.265壓縮編碼并通過無線鏈路傳輸至遙控端。