用于补偿悬臂梁摇摆的道路监控摄像头防抖装置与方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及道路安全、图像处理技术领域，具体涉及一种用于补偿悬臂梁摇摆的道路监控摄像头防抖装置与方法。
【背景技术】
[0002]道路监控系统是路网信息化、智能化的有力保障。可以实现第一时间对交通违章、交通事故、交通堵塞以及其他突发事件做出判断，进而调整控制参数，制定调度策略。而实现上述功能的两个必要条件是:清晰成像和实时成像。
[0003]现阶段，道路监控系统多采用将监控摄像头安装于悬臂梁的结构，这种结构的优势在于结构简单，安装和维护成本低，但缺点在于，受振动和气流的影响，摄像头会发生随机摇摆，造成图像模糊，使得道路监控系统不满足清晰成像条件，不利于路网的信息化和智能化。
【发明内容】
[0004]针对上述问题，本发明公开了一种用于补偿悬臂梁摇摆的道路监控摄像头防抖装置与方法，该装置与方法能够补偿振动和气流造成的悬臂梁摇摆，减少道路监控摄像头位置和角度的变化，有效抑制图像模糊，实现清晰成像，对实现路网信息化和智能化起到促进作用。
[0005]本发明的目的是这样实现的:
[0006]用于补偿悬臂梁摇摆的道路监控摄像头防抖装置，包括摄像头三维调整模块和辅助目标模块；
[0007]所述摄像头三维调整模块包括垂直安装于悬臂梁上的监控摄像头，调整监控摄像头位置和姿态的转轴，第一平动轴，第二平动轴，以及辅助摄像头；所述转轴与监控摄像头所在方向相同，第一平动轴与第二平动轴相互垂直，且均与转轴垂直，在第一平动轴上安装有水平仪；所述辅助摄像头对准辅助目标模块；
[0008]所述辅助目标模块包括竖直设置的安装板，在安装板上上下设置第一辅助目标和第二辅助目标；第一辅助目标和第二辅助目标在辅助摄像头的视场内；
[0009]在悬臂梁不发生摇摆时，第一平动轴为水平状态，第一辅助目标和辅助摄像头的连线与竖直方向的夹角为α，第二辅助目标和辅助摄像头的连线与竖直方向的夹角为β。
[0010]上述用于补偿悬臂梁摇摆的道路监控摄像头防抖装置，所述的第一辅助目标和第二辅助目标均为红外波段LED，辅助摄像头为红外波段CCD。
[0011]上述用于补偿悬臂梁摇摆的道路监控摄像头防抖装置，所述的第一辅助目标和第二辅助目标均向辅助摄像头辐射r射线，辅助摄像头为r射线接收器。
[0012]—种在上述用于补偿悬臂梁摇摆的道路监控摄像头防抖装置上实现的用于补偿悬臂梁摇摆的道路监控摄像头防抖方法，包括以下步骤:
[0013]步骤a、转动转轴，利用水平仪监测，使第一平动轴位于水平位置；
[0014]步骤b、如果:
[0015]情况一、第一辅助目标和辅助摄像头的连线与竖直方向的夹角小于α，监控摄像头沿第一平动轴向外运动，或监控摄像头沿第二平动轴向下运动，或监控摄像头同时沿第一平动轴向外运动、沿第二平动轴向下运动，或监控摄像头交替沿第一平动轴向外运动、沿第二平动轴向下运动，直到第一辅助目标和辅助摄像头的连线与竖直方向的夹角等于α，进入步骤c ；
[0016]情况二、第一辅助目标和辅助摄像头的连线与竖直方向的夹角大于α，监控摄像头沿第一平动轴向内运动，或监控摄像头沿第二平动轴向上运动，或监控摄像头同时沿第一平动轴向内运动、沿第二平动轴向上运动，或监控摄像头交替沿第一平动轴向内运动、沿第二平动轴向上运动，直到第一辅助目标和辅助摄像头的连线与竖直方向的夹角等于α，进入步骤c ；
[0017]情况三、第一辅助目标和辅助摄像头的连线与竖直方向的夹角等于α，直接进入步骤c ；
[0018]步骤C、如果:
[0019]情况一、第二辅助目标和辅助摄像头的连线与竖直方向的夹角小于β，监控摄像头同时沿第一平动轴向外运动、沿第二平动轴向上运动，且第一平动轴与第二平动轴的运动速度之比为tana，直到第二辅助目标和辅助摄像头的连线与竖直方向的夹角等于β ;
[0020]情况二、第二辅助目标和辅助摄像头的连线与竖直方向的夹角大于β，监控摄像头同时沿第一平动轴向内运动、沿第二平动轴向下运动，且第一平动轴与第二平动轴的运动速度之比为tana，直到第二辅助目标和辅助摄像头的连线与竖直方向的夹角等于β ;
[0021]情况三、第二辅助目标和辅助摄像头的连线与竖直方向的夹角等于β，结束。
[0022]—种在上述用于补偿悬臂梁摇摆的道路监控摄像头防抖装置上实现的用于补偿悬臂梁摇摆的道路监控摄像头防抖方法，包括以下步骤:
[0023]步骤a、转动转轴，利用水平仪监测，使第一平动轴位于水平位置；
[0024]步骤b、如果:
[0025]情况一、第二辅助目标和辅助摄像头的连线与竖直方向的夹角小于β，监控摄像头沿第一平动轴向外运动，或监控摄像头沿第二平动轴向下运动，或监控摄像头同时沿第一平动轴向外运动、沿第二平动轴向下运动，或监控摄像头交替沿第一平动轴向外运动、沿第二平动轴向下运动，直到第二辅助目标和辅助摄像头的连线与竖直方向的夹角等于β，进入步骤c ；
[0026]情况二、第二辅助目标和辅助摄像头的连线与竖直方向的夹角大于β，监控摄像头沿第一平动轴向内运动，或监控摄像头沿第二平动轴向上运动，或监控摄像头同时沿第一平动轴向内运动、沿第二平动轴向上运动，或监控摄像头交替沿第一平动轴向内运动、沿第二平动轴向上运动，直到第二辅助目标和辅助摄像头的连线与竖直方向的夹角等于β，进入步骤c ；
[0027]情况三、第二辅助目标和辅助摄像头的连线与竖直方向的夹角等于β，直接进入步骤c ；
[0028]步骤C、如果:
[0029]情况一、第一辅助目标和辅助摄像头的连线与竖直方向的夹角小于α，监控摄像头同时沿第一平动轴向内运动、沿第二平动轴向下运动，且第一平动轴与第二平动轴的运动速度之比为tan β，直到第一辅助目标和辅助摄像头的连线与竖直方向的夹角等于α ;
[0030]情况二、第一辅助目标和辅助摄像头的连线与竖直方向的夹角大于α，监控摄像头同时沿第一平动轴向外运动、沿第二平动轴向上运动，且第一平动轴与第二平动轴的运动速度之比为tan β，直到第一辅助目标和辅助摄像头的连线与竖直方向的夹角等于α ;
[0031]情况三、第一辅助目标和辅助摄像头的连线与竖直方向的夹角等于α，结束。
[0032]有益效果:
[0033]本发明用于补偿悬臂梁摇摆的道路监控摄像头防抖装置与方法，通过设置转轴，第一平动轴，以及第二平动轴，实现监控摄像头以垂直悬臂梁所确定平面的方向为轴一维转动，并在悬臂梁所确定平面内二维平动；通过辅助摄像头对辅助目标模块成像，利用三角函数原理，确保监控摄像头对辅助目标相对位置不变，进而补偿振动和气流造成的悬臂梁摇摆，减少道路监控摄像头位置和角度的变化，有效抑制图像模糊，实现清晰成像，对实现路网信息化和智能化起到促进作用。
[0034]此外，如果将第一辅助目标和第二辅助目标设置在悬臂梁的立杆上，悬臂梁摇摆会带动第一辅助目标和第二辅助目标运动，造成作为位置判断基础的第一辅助目标和第二辅助目标相对地面位置的改变，降低了监控摄像头调整的准确程度；而将第一辅助目标和第二辅助目标设置在竖直设置的安装板上，可以确保第一辅助目标和第二辅助目标相对地面位置不变，提高监控摄像头调整的准确程度。
【附图说明】
[003