[实用新型]一种记录物体运动信息的装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及光学技术领域，尤其涉及一种基于脉冲光序列的 记录物体运动信息的装置。

背景技术

运动物体的追踪和测量是实验科学中的重要研究方向，相关技术 的发展和应用对人类认识自然规律、利用自然资源起到关键作用。这 里的物体既可以是需要测定的对象，同时也可以是其他介质或流体的 示踪粒子。针对特定的物体轨迹和速度测量属于拉格朗日法追踪测 量，现有技术手段包括利用高速相机连续记录瞬态时间点物体的位置 信息，然后推算出其轨迹；利用无线电雷达针对物体的方位角和距离 进行连续位置的解算和跟踪；利用常规的尺规或其他距离和角度测量 工具对物体不同时刻位置进行测量和记录。

目前，常用的是利用高速相机连续记录瞬态时间点物体的位置信 息，然后推算或重建轨迹的方案，该方案需要拍摄大量的瞬态时间点 物体位置照片，照片之间的时间间隔小，使得两张照片之间物体的位 移尽可能小，方便将不同时间点的物体轨迹联系在一起，完成物体轨 迹的重建，为提高精度通常会使用前几个时间点的重建结果进行拟 合，推测下一时刻物体的位置，减少搜索范围。

在实现本实用新型过程中，发明人发现现有技术中至少存在以下 问题：

现有方案要求所追踪的粒子速度不能过高，否则照片拍摄频率必 须提高才能满足每两帧照片之间物体位移不至于超出拍摄范围或者 与其他物体重合；当测试区域有多个被测物体或被测物体与背景有相 似之处时，物体本身与最好具备一定特征能够与上述物体相区别，不 然就必须限定物体在两帧照片间的位移远小于到其他物体的距离以 免出错，这就进一步提高了相机的拍摄频率要求。而且，为了提高轨 迹重建的准确度，通常会采用前几帧已经确定的物体的位置信息对下 一帧物体的位置进行推算，计算量很大，同时在整个过程的开始阶段， 由于历史信息不足，该推算很难进行。由于光学成像容易受到传感器 噪声、镜头炫光或物体表面反射特性的影响，造成成像精度下降，继 而引起追踪中断。

实用新型内容

鉴于上述问题，本实用新型提出了一种记录物体运动信息的装 置，无须进行轨迹推算和重建，即可实现物体运动信息记录，使得 物体的追踪更为准确。

本实用新型提供了一种记录物体运动信息的装置，该装置包括：

光源系统、彩色相机和同步控制器；

所述光源系统包括连续光源和用于按照预定脉冲闪烁间隔以及 脉冲颜色变化顺序进行照射的脉冲光序列光源；

所述连续光源，用于为测试区域提供照明；

所述脉冲光序列光源，用于为测试区域提供脉冲光照射；

所述彩色相机，用于采集记录有测试区域内待测运动物体运动 轨迹的彩色图像；

所述同步控制器，用于控制所述光源系统的脉冲光序列光源和 彩色相机，以实现脉冲光序列光源和彩色相机的同步；

其中，所述彩色相机的曝光时间大于所述脉冲光序列光源的预 定脉冲闪烁间隔。

其中，所述彩色相机为一台或多台，所述一台或多台彩色相机 的拍摄视角均覆盖所述测试区域。

其中，所述脉冲光序列光源的脉冲光颜色至少为两种。

本实用新型提供的记录物体运动信息的装置，通过脉冲光序列 光源的设置，在彩色相机记录的轨迹信息上叠加脉冲光序列信息， 利用不同颜色的光来标记物体在不同时间点的位置，从而在一张照 片上同时记录了多个时间点上物体的位置信息，使得彩色相机的帧 率得以降低，而且，根据轨迹能够判断一系列位置点分别对应哪个 物体的运动产生，从而不要进行轨迹推算和重建，节约了计算量的 同时使得物体的追踪更为准确。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处 对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施 方式的目的，而并不认为是对本实用新型的限制。而且在整个附图中， 用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1为本实用新型实施例提出的一种记录物体运动信息的装置的 原理图；

图2为本实用新型实施例提出的一种记录物体运动信息的装置的 具体应用示意图；

图3为本实用新型另一实施例提出的一种记录物体运动信息的装 置的具体应用示意图。

具体实施方式