本發(fā)明屬于電學通訊技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種車載隧道影像采集裝置。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有的車載采集設(shè)備對隧道進行采集時，使用高功率照明設(shè)備，多臺大型工業(yè)控制計算機控制采集器對隧道表觀影像數(shù)據(jù)來進行采集。然而以上技術(shù)存在以下弊端：由于對隧道表觀數(shù)據(jù)采集，對補光需求量大，使用常亮的LED補光燈要求保持功率100W以上，同時需要多臺補光燈，在車載設(shè)備上運行，對電力的要求非常高，會出現(xiàn)電力不足導致的補光不足等問題；采用非常亮的LED燈（頻閃LED燈）可以降低對電力的需求，但是難以控制采集器與曝光燈之間的操作同步，會出現(xiàn)異步曝光導致的曝光不足。同時頻閃LED燈瞬時功率過大，曝光之后會形成脈沖回流，影響其它設(shè)備使用；高清影像數(shù)據(jù)量大，如果提高采集速度，勢必會導致大量數(shù)據(jù)涌入使工業(yè)控制計算機采集線程堵塞。如果保證工業(yè)控制計算機正常運行那么會降低采集速度；由于采集過程中，瞬間傳入數(shù)據(jù)量非常大會導致顯示困難，現(xiàn)場無法監(jiān)控采集過程。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題的至少一項，提供一種數(shù)據(jù)傳輸通暢、相機與閃光燈同步的車載隧道影像采集裝置。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

一種車載隧道影像采集裝置，包括同步采集單元；所述同步采集單元包括工業(yè)控制計算機、相機、控制板和補光燈；

所述工業(yè)控制計算機通過USB接口與相機相連；所述工業(yè)控制計算機和控制板相連；所述相機和控制板相連；所述控制板和補光燈相連。

進一步的改進是，所述相機的數(shù)量為一個以上，所述工業(yè)控制計算機上設(shè)有一個以上的USB接口；每個相機分別通過每個USB接口與工業(yè)控制計算機相連接；所述補光燈的數(shù)量為一個以上；每個補光燈分別通過電容與控制板相連。

進一步的改進是，一個以上所述相機和USB接口的數(shù)量相同且為11個，一個以上所述補光燈的數(shù)量為24個。

進一步的改進是，所述相機為工業(yè)相機，所述補光燈為LED閃光燈。

進一步的改進是，還包括顯示單元和輸入單元，所述顯示單元為液晶顯示屏，所述工業(yè)控制計算機與所述液晶顯示屏連接，所述輸入單元為鍵盤輸入單元，所述鍵盤輸入單元與工業(yè)控制計算機連接。

本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術(shù)的有益效果是：本發(fā)明的車載隧道影像采集裝置降低了閃光的用電量，減少了車載設(shè)備供電壓力，提高了供電系統(tǒng)的穩(wěn)定性。同時使用控制板控制相機與閃光燈避免了工業(yè)控制計算機控制相機與閃光燈因數(shù)據(jù)堵塞導致異步曝光問題，同時通過將工業(yè)控制計算機的多個USB3.0接口與工業(yè)相機分別相連，保證了多通道的數(shù)據(jù)傳輸保證了數(shù)據(jù)的傳輸通暢，同時采用UI進程與采集進程獨立，并通過命名管道通信以及傳輸數(shù)據(jù)保證了采集進程不受UI進程的影響，UI進程與用戶的操作不會影響到數(shù)據(jù)采集，從而保證了采集的穩(wěn)定性。

附圖說明

圖1本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)原理框圖。

圖2本發(fā)明的整體連接關(guān)系示意圖。

圖1中，實線表示電連接，虛線表示通訊。

其中，附圖中相應(yīng)的附圖標記為，1-第一電瓶，2-車載用電設(shè)備，3-第二電瓶，4-控制板，5-補光燈，6-相機，7-第一USB接口組，8-第二USB接口組，9-工業(yè)控制計算機，10-顯示器，11-DC/AC轉(zhuǎn)換器，12-AC/DC轉(zhuǎn)換器。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖和實施例詳細說明本發(fā)明的技術(shù)方案，對本發(fā)明的技術(shù)方案作出清楚完整的說明，以使本領(lǐng)域技術(shù)人員在本發(fā)明的說明書的基礎(chǔ)上實現(xiàn)本發(fā)明的技術(shù)方案，需要說明的是，以下實施例中的技術(shù)方案僅是本發(fā)明的優(yōu)選的技術(shù)方案，而且該技術(shù)方案的某些技術(shù)特征可以自由組合，可以組成新的技術(shù)方案；在不脫離本發(fā)明的發(fā)明精神的前提下，對本發(fā)明所做的任何的改進和修飾仍屬于本發(fā)明的保護范圍。

其中，控制板為現(xiàn)有技術(shù)?？刂瓢逡彩且环N電路板，其運用的范圍雖不如電路板來的寬泛，但卻比普通的電路板來的智能、自動化。簡單的說，能起到控制作用的電路板，稱為控制板。

實施例

如圖1-2所示的，一種車載隧道影像采集裝置，包括同步采集單元和供電單元；所述同步采集單元包括工業(yè)控制計算機9、相機6、控制板4和補光燈5；

所述工業(yè)控制計算機9通過USB接口與相機6相連；所述工業(yè)控制計算機9和控制板4相連；所述相機6和控制板4相連；所述控制板4和補光燈5相連，所述供電單元分別與工業(yè)控制計算機9和控制板4相連。

如圖1所示的，一種車載隧道影像采集裝置，包括供電單元和同步采集單元，所述同步采集單元和供電單元的連接關(guān)系示意圖如圖2所示。如圖1所示，該裝置包括同步采集單元、供電單元、顯示單元和輸入單元。

進一步的改進是，所述相機6的數(shù)量為一個以上，所述工業(yè)控制計算機9上設(shè)有一個以上的USB接口；每個相機6分別通過每個USB接口與工業(yè)控制計算機9相連接；所述補光燈5的數(shù)量為一個以上；每個補光燈5分別通過電容與控制板4相連。

進一步的改進是，還包括顯示單元和輸入單元，所述顯示單元為液晶顯示屏，所述工業(yè)控制計算機與所述液晶顯示屏連接，所述輸入單元為鍵盤輸入單元，所述鍵盤輸入單元與工業(yè)控制計算機連接。

優(yōu)選地，所述相機6為工業(yè)相機。

如圖2所示，同步采集單元包括工業(yè)控制計算機9、相機6、控制板4和補光燈5；所述工業(yè)控制計算機9通過USB接口與相機6相連；所述工業(yè)控制計算機9和控制板4相連；所述相機6和控制板4相連；所述控制板4和補光燈5相連，所述供電單元分別與工業(yè)控制計算機9和控制板4相連。如圖1所示，當相機6為多個時，所有的相機相通訊。

工業(yè)控制計算機9通過USB接口與相機6連接，將相機拍攝的影像數(shù)據(jù)傳輸至工業(yè)控制計算機進行處理，通過采用擴展的多個USB接口以及進程合理分配的方式保證相機與工業(yè)控制計算機之間的數(shù)據(jù)通信通暢；工業(yè)控制計算機通過與控制板連接，控制板分別與補光燈和相機連接，從而實現(xiàn)工業(yè)控制計算機通過向控制板發(fā)出采集數(shù)據(jù)指令，然后控制板對相機和補光燈的通斷電進行控制，從而實現(xiàn)補光燈的通斷電、相機的通斷電、和相機的數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐竭M行。供電單元分別與控制板和工業(yè)計算機相連，為控制板和工業(yè)計算機提供電能。

為達到較好的數(shù)據(jù)傳輸效果，防止影像數(shù)據(jù)量較大時造成進程堵塞，從而影響工業(yè)控制計算機對影像數(shù)據(jù)的及時準確處理，影響最終的影像的采集。本發(fā)明通過將現(xiàn)有的工業(yè)控制計算機9通過將現(xiàn)有的工業(yè)控制計算機的PCIE接口（3個）轉(zhuǎn)換為第一USB接口組，所述第一USB接口組包括3個USB3.0接口；同時擴展該工業(yè)控制計算機上原有的USB3.0接口（2個）至8個，即第二USB接口組，采用每個USB3.0接口連接一個相機，保證了數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐〞?，保證了大數(shù)據(jù)量數(shù)據(jù)回調(diào)不會產(chǎn)生擁堵。本發(fā)明的工業(yè)控制計算機通過為每一臺工業(yè)相機單獨開3個線程獨立采集數(shù)據(jù)，同時通過命名管道與UI進程通信，UI進程定期發(fā)送指令，把最新的數(shù)據(jù)儲存至內(nèi)存指定空間，UI進程再單獨為每個相機開辟線程壓縮指定空間的數(shù)據(jù)并顯示。這樣保證了顯示與采集互不干擾，并且可以控制顯示的頻率，減少界面的數(shù)據(jù)，避免數(shù)據(jù)擁堵，并通過輸入單元隨時調(diào)整參數(shù)和線程的分配，從而實現(xiàn)根據(jù)實際的需要調(diào)整每個工業(yè)相機所占用的線程，從而實現(xiàn)快速的解決可能出現(xiàn)的數(shù)據(jù)擁堵情況。

傳統(tǒng)的采集方案中，由工業(yè)控制計算機控制相機，相機采集完畢后工業(yè)控制計算機獲取相機采集的結(jié)果。由于本發(fā)明中工業(yè)控制計算機不確定相機的工作時間，因此采用回調(diào)的方式采集數(shù)據(jù)。即相機獲取完數(shù)據(jù)后，對工業(yè)控制計算機發(fā)送信號，工業(yè)控制計算機接受信號后獲取相機中的數(shù)據(jù)。工業(yè)控制計算機內(nèi)設(shè)立能夠存放10個以上相片的緩沖區(qū)，如果出現(xiàn)大量數(shù)據(jù)涌入，將把數(shù)據(jù)保存在緩沖區(qū)待其它數(shù)據(jù)處理完畢后取出。這樣保證了第一時間獲取數(shù)據(jù)，并不丟失數(shù)據(jù)，同時確保了大量的數(shù)據(jù)涌入時不會導致堵塞。本發(fā)明對數(shù)據(jù)采集的顯示與傳統(tǒng)的方案不同，本發(fā)明的顯示進程（UI進程）與采集進程獨立，UI進程固定頻率給采集進程發(fā)送指令，采集指令通過命名管道把即時采集的數(shù)據(jù)存入指定內(nèi)存，UI進程再對指定內(nèi)存的數(shù)據(jù)進行壓縮顯示。保證UI進程阻塞的時候不會影響到數(shù)據(jù)的采集。

進一步的改進是，所述供電單元包括第一電瓶1、DC/AC轉(zhuǎn)換器11、AC/DC轉(zhuǎn)換器12和第二電瓶3；

所述第一電瓶1和DC/AC轉(zhuǎn)換器11相連；所述DC/AC轉(zhuǎn)換器11和AC/DC轉(zhuǎn)換器12相連；所述DC/AC轉(zhuǎn)換器11和工業(yè)控制計算機9相連，所述AC/DC轉(zhuǎn)換器12和第二電瓶3相連；第二電瓶3和控制板4相連，所述控制板4通過電容與補光燈5相連。

優(yōu)選地，所述補光燈為LED閃光燈；為減少閃光燈用電后的回流脈沖。本發(fā)明的供電單元采用兩組13~14V電瓶為整車設(shè)備供電，主要體現(xiàn)在以下幾個方面，第一電瓶1采用DC/AC轉(zhuǎn)換器為220V交流電供車載除閃光燈外的其他車載用電設(shè)備2使用。同時通過AC/DC轉(zhuǎn)換器把交流電轉(zhuǎn)換為13V~14v左右的直流電，為第二電瓶3充電。第二電瓶3為控制板供電，控制板上為每個閃光燈分配了相應(yīng)的電容，每次閃光燈使用時，電容為其供電。閃光燈用電所產(chǎn)生的脈沖通過控制板，電瓶2以及兩個轉(zhuǎn)換器后基本消除，避免了脈沖對其它設(shè)備的影響。同時電瓶2處于動態(tài)供電狀態(tài)，保證了閃光燈長時間、大功率的用電。并且本發(fā)明適用頻閃閃光燈平均功率在20W左右，與常亮閃光燈相比減少了用電需求。

進一步的改進是，所述供電單元包括第一電瓶1、DC/AC轉(zhuǎn)換器11、AC/DC轉(zhuǎn)換器12和第二電瓶；

所述第一電瓶1和DC/AC轉(zhuǎn)換器11相連；所述DC/AC轉(zhuǎn)換器11和AC/DC轉(zhuǎn)換器12相連；所述DC/AC轉(zhuǎn)換器11和工業(yè)控制計算機9相連，所述AC/DC轉(zhuǎn)換器12和第二電瓶相連；第二電瓶和控制板4相連。

進一步的改進是，一個以上所述相機6和USB接口的數(shù)量相同且為11個，一個以上所述補光燈5的數(shù)量為24個。

進一步的改進是，所述相機6為工業(yè)相機，所述補光燈5為LED閃光燈。

本發(fā)明改變了現(xiàn)有的單反相機工作模式，使用11臺工業(yè)相機進行隧道表觀影像采集。工業(yè)相機曝光時間低于5ms，頻閃閃光燈工作時間低于7ms，相機需要與閃光燈高度同步，其差異不得超過2ms，同時工業(yè)相機之間應(yīng)該相差在微妙級，以保證圖像的拼接。傳統(tǒng)的使用工業(yè)控制計算機控制相機再由相機控制閃光燈的方式，或使用工業(yè)控制計算機控制相機和閃光燈都會因工業(yè)控制計算機內(nèi)部線程堵塞等問題導致相機與閃光燈以及相機與相機之間不能同步的問題。本發(fā)明的裝置在使用時采用13~14V直流電，為電容充電。充電完成后，等待采集指令。采集指令由工業(yè)控制計算機發(fā)出，控制板接收。控制板接收到指令后，通過電容放電1ms保證所有的燈點亮，再控制工業(yè)相機采集，采集過程中電容持續(xù)放電。采集完畢后，控制板控制電容繼續(xù)曝光1ms。整個采集設(shè)備通信采用串口通信，確保無干擾?？刂瓢逯粓?zhí)行控制任務(wù)，數(shù)據(jù)量小，從而不會出現(xiàn)因數(shù)據(jù)堵塞而導致的相機與閃光燈的操作異步。

根據(jù)本說明書的記載即可較好的實現(xiàn)本發(fā)明的技術(shù)方案。