卷帘式快门CMOS数字相机测速算法

刘 丹,刘 智

(长春理工大学 电子信息工程学院,长春 130022)

0 引 言

近年,随着信息科技的快速发展,道路交通安全问题日渐彰显,成为人们关注的焦点问题。因此,必须采取有效手段,严格监督、治理交通违章行为,以保证出行安全。传统的车辆测速方法因高速公路交巡警常用的测速仪器为车载测速仪,所以,主要机理是通过雷达装置测速。随着图像处理技术的飞速发展,新兴起一种基于相机的车辆测速方法[1],它无需配合雷达等设备使用,仅通过对监控图像的处理即可实现对车辆行驶速度的测量。为此,笔者提出一种基于卷帘式快门的CMOS数字相机测速方法,根据卷帘式快门相机对运动物体进行拍摄时所产生的畸变计算出运动物体的速度[2]。

1 卷帘式快门相机的工作原理

1.1 相机快门方式介绍

CMOS数字相机快门具有两种工作模式[3]：卷帘式快门和同步(快照)式快门。利用全局快门图像传感器成像时,整个图像在积分时将被重建,每个像素累积的电荷会同时转移到存储区。由于所有的像素都会在同一时间被重建,并且在同一间隔内结合,因此在图像中没有虚影[2]。卷帘式快门的图像传感器成像时图像上的像素行会有序地被重建,从顶部开始一排一排地重建到底部。一旦像素被重建,在一个时间延迟内,就会以相同的速度读取出来,在重建与读取的这段时间的延迟就是曝光时间。随着图像在一组传感器组中的移动,积分的开始与结束时间会发生转变,在这种情况下,如果目标在积分时间内运动,一些虚影就会出现,目标运动越快,失真也越大[4]。……