[发明专利]用于高速飞行目标观测的相机触发和图像传输方法和装置

权利要求书

1.一种用于高速飞行目标观测的高速相机触发和高速图像传输方法，其特征在于：

该方法首先基于声压信号进行高速摄像触发，利用声压传感器循环采集声压级数据，每n个数据计算一次总声压级，比较总声压级与事先预设阈值，当总声压级大于事先预设阈值时，则认为目标到达，启动声压触发信号，标识触发时间和对应图像，并将该触发时间通过无线图像传输模块传输到遥控端，作为准实时传输的时间参考点，高速相机由循环存储转换为顺序存储，由标清图像采集切换到高清图像采集，并将采集的高速图像通过无线图像传输模块传输到遥控端，当总声压级小于事先预设阈值时，高速视频相机采用循环存储和标清图像采集模式，采集的图像只存储于高速存储装置中，不进行无线传输；

根据目标与声传感器的位置，确定目标到达时刻，设目标在距离声传感器位置D米处触发声压信号，高速目标到达该位置点的时刻为T1，声音触发时刻为T，则高速目标到达时刻T1＝T-D/V，V为声音传播速度；为了获得完整的目标飞行信息，高速相机顺序存储的信号起点应在声音触发时刻T前L1个时间长度，且L1应满足L1>D/V，从声音触发时刻T开始，高速相机按照固定时间长度L2进行顺序存储，最后将触发时刻前L1个时间长度和后L2个时间长度的图像流写入高速存储装置中；

将高速存储装置所存储的图像，按照1/N的采样率抽取，N＝2～10，对抽取后的图像进行H.264/H.265压缩编码并通过无线链路传输至遥控端。

2.根据权利要求1所述的方法，所述的声压传感器的最大响应声压级不小于100dB。

3.根据权利要求1所述的方法，所述的声压触发方法中声压比较的预设阈值设为50dB。

4.根据权利要求1所述的方法，利用声压传感器以采样频率5KHz循环采集声压级数据。

5.根据权利要求1所述的方法，用于计算总声压级的一组测量数据的数目n一般取200。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，待记录过程结束后，遥控端通过查找记录触发信号到达时间的方式，寻找流文件名为触发信号到达时间的文件，即可快速检索到高速飞行目标的视频图像文件。

7.一种用于高速飞行目标观测的高速相机触发和图像实时传输装置，其特征在于：

包括高速视频记录系统、声压信号采集处理系统和无线图像传输模块三部分；

高速视频记录系统包括高速视频相机、高速存储装置和主控计算机三部分，其中高速视频相机将实际图像转换为数字信号，其输出接口为CoaXPress接口，通过同轴电缆与高速存储装置相连接，高速存储装置采用固态硬盘阵列来实现，高速存储装置通过PCI-E总线与主控计算机相连接，主控计算机通过HDMI线与无线图像传输模块相连接；

声压信号采集处理系统包括声音采集和调理、模拟放大、A/D转换和单片机处理器四个子系统，其中，声音采集和调理子系统与模拟放大子系统相连接，声音信号经过声音采集和调理子系统后，进入模拟放大子系统，模拟放大子系统与A/D转换子系统相连接，模拟放大子系统的输出信号进入A/D转换子系统，A/D转换子系统与单片机子系统相连接，A/D转换子系统的输出信号进入单片机子系统，单片机子系统采用两个RS-422接口，与高速视频记录系统中的高速视频相机和主控计算机分别相连接；

声音采集和调理子系统循环采集声压级数据，单片机子系统比较声音采集和调理子系统所采集声信号的总声压级与事先预设阈值，当总声压级大于事先预设阈值时，则认为目标到达，启动声压触发信号并标识触发时间和对应图像，并将该触发时间信息通过无线图像传输模块传输到遥控端，作为准实时传输的时间参考点，高速相机由循环存储转换为顺序存储，由标清图像采集切换到高清图像采集，并将采集的高速图像通过无线图像传输模块传输到遥控端；在未检测到超过阈值的声音时，高速相机采用循环存储和标清图像采集模式，采集的图像只存储于高速存储装置，不进行无线传输；

无线图像传输模块将高速存储装置所存储的图像，按照1/N的采样率抽取，N＝2～10，对抽取后的图像进行H.264/H.265压缩编码并通过无线链路传输至遥控端。