專利名稱：一種智能調(diào)節(jié)紅外燈光強(qiáng)的方法及其裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及攝像機(jī)監(jiān)控領(lǐng)域，尤其涉及一種智能調(diào)節(jié)紅外燈光強(qiáng)的方法及其裝置。
背景技術(shù)：
隨著視頻監(jiān)控技術(shù)的不斷發(fā)展，在實(shí)際工程中越來(lái)越多的使用紅外攝像機(jī)。紅外攝像機(jī)在夜晚能清晰地成像克服了普通攝像機(jī)夜晚成像模糊的問(wèn)題，在交通、銀行和公共安全等領(lǐng)域紅外攝像機(jī)應(yīng)用越來(lái)越廣泛。紅外攝像技術(shù)一般分為主動(dòng)式紅外攝像技術(shù)和被動(dòng)式紅外攝像技術(shù)。被動(dòng)式紅外攝像技術(shù)是利用任何物質(zhì)在絕對(duì)零度以上都有紅外線輻射，物質(zhì)的溫度越高，輻射的紅外線越多的原理制成的攝像機(jī)，這種被動(dòng)式紅外攝像機(jī)造價(jià) 昂貴，僅限于軍事或極特殊場(chǎng)所使用；而主動(dòng)式紅外攝像技術(shù)采用紅外燈在可見(jiàn)光不夠明亮的場(chǎng)景下進(jìn)行紅外補(bǔ)光照明，使普通低照度攝像機(jī)即可清晰監(jiān)控。目前市面上的主動(dòng)式紅外攝像機(jī)的紅外燈光強(qiáng)一般不能控制，紅外燈光強(qiáng)按照最遠(yuǎn)監(jiān)控距離設(shè)計(jì)，紅外燈的光強(qiáng)會(huì)比較大。這樣的設(shè)計(jì)會(huì)有兩個(gè)問(wèn)題I、只要紅外燈開(kāi)啟其工作電流就會(huì)比較大，當(dāng)然功耗也比較大,長(zhǎng)時(shí)間大功耗的工作會(huì)導(dǎo)致紅外燈的壽命下降。而紅外燈是主動(dòng)式紅外攝像機(jī)所有器件中平均壽命最短的器件之一，紅外燈的壽命直接決定主動(dòng)式紅外攝像機(jī)的壽命。2、在監(jiān)控近距離物體的時(shí)候會(huì)因?yàn)榧t外光過(guò)強(qiáng)而產(chǎn)生過(guò)曝，圖像效果不理想。公開(kāi)號(hào)為“CN 101872106A”、發(fā)明名稱為“智能紅外攝像機(jī)及其智能調(diào)節(jié)紅外光強(qiáng)度的方法”和公開(kāi)號(hào)為“CN101917794A”、發(fā)明名稱為“紅外攝像機(jī)的紅外燈功率自適應(yīng)量化調(diào)整電路及方法”的專利都公開(kāi)了調(diào)節(jié)紅外燈電流的方法，這兩個(gè)專利的思想實(shí)質(zhì)都是通過(guò)攝像機(jī)成像的亮度信號(hào)來(lái)調(diào)節(jié)紅外燈光強(qiáng)，這兩個(gè)專利公開(kāi)的方法與本發(fā)明的方法在原理上完全不同，且存在以下不足依據(jù)復(fù)合視頻的亮度信號(hào)控制紅外燈光強(qiáng)不能依據(jù)被監(jiān)控物體距離精確地控制紅外燈光強(qiáng)度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點(diǎn)和不足，提供一種智能調(diào)節(jié)紅外燈光強(qiáng)的方法及其裝置。本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的依據(jù)物距精確控制主動(dòng)式紅外攝像機(jī)的紅外燈電流在黑夜或者光線不夠明亮的環(huán)境下，依據(jù)主動(dòng)式紅外攝像機(jī)一體化鏡頭當(dāng)前的變倍電機(jī)和變焦電機(jī)的狀態(tài)，再通過(guò)查找一體化鏡頭的對(duì)焦曲線，即可以得出物距，然后依據(jù)此物距控制紅外燈電流，再判斷圖像是否清晰，如果圖像不清晰，調(diào)節(jié)一體化鏡頭的變倍和變焦以及對(duì)應(yīng)的紅外燈電流直到圖像清晰為止。這樣即可依物距控制紅外燈的光強(qiáng)。被監(jiān)控物體離主動(dòng)式紅外攝像機(jī)相對(duì)較近的時(shí)候可減小紅外燈的電流，以減小紅外燈發(fā)熱提高紅外燈壽命并可防止紅外光亮度過(guò)亮而產(chǎn)生圖像過(guò)曝的情況；在被監(jiān)控物體離主動(dòng)式紅外攝像機(jī)相對(duì)較遠(yuǎn)的時(shí)候可增加紅外燈的電流，以提高被監(jiān)控物體環(huán)境的紅外光強(qiáng)。具體地說(shuō)，本發(fā)明提供的一種智能調(diào)節(jié)紅外燈光強(qiáng)的方法包括下列步驟①主動(dòng)式紅外攝像機(jī)初始化各模塊，使各功能模塊正常工作；②主動(dòng)式紅外攝像機(jī)實(shí)時(shí)判斷當(dāng)前環(huán)境是否白天，是則進(jìn)入白天模式，關(guān)閉紅外燈；否則進(jìn)入黑夜模式；③進(jìn)入黑夜模式時(shí)，主動(dòng)式紅外攝像機(jī)依據(jù)其一體化鏡頭的當(dāng)前狀態(tài)以及一體化鏡頭的對(duì)焦曲線查找得出物距；④依據(jù)物距控制紅外燈的光強(qiáng)；⑤判斷在當(dāng)前紅外光強(qiáng)下圖像是否清晰，是則執(zhí)行步驟⑨，否則執(zhí)行下一步驟； ⑥調(diào)節(jié)一體化機(jī)芯的變焦和變倍電機(jī)；⑦獲取一體化鏡頭當(dāng)前的變倍電機(jī)和變焦電機(jī)的狀態(tài)，并且依據(jù)一體化鏡頭的對(duì)焦曲線查找得出物距；⑧依據(jù)物距調(diào)節(jié)紅外燈的光強(qiáng)；⑨判斷當(dāng)前環(huán)境是否白天，是則執(zhí)行下一步驟，否則轉(zhuǎn)跳到步驟⑤；⑩關(guān)閉紅外燈，進(jìn)入白天模式，執(zhí)行步驟②。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有下列優(yōu)點(diǎn)和積極效果依據(jù)主動(dòng)式紅外攝像機(jī)與被監(jiān)控物體的距離精確地控制紅外燈光強(qiáng)，可以使圖像在不同物距下均能得到清晰細(xì)膩的效果；并能解決紅外燈長(zhǎng)期工作在大功耗狀態(tài)下導(dǎo)致紅外燈壽命縮短進(jìn)而導(dǎo)致主動(dòng)式紅外攝像機(jī)壽命縮短的問(wèn)題，還能解決主動(dòng)式紅外攝像機(jī)在監(jiān)控近距離時(shí)因?yàn)榧t外燈光強(qiáng)過(guò)大而導(dǎo)致的圖像過(guò)曝問(wèn)題。


圖I為本裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖中10—光傳感器；20—一體化鏡頭；30—光學(xué)成像傳感器；40—鏡頭變倍變焦驅(qū)動(dòng)器；50—紅外燈；60—紅外燈驅(qū)動(dòng)器；70—主處理單元，71 一晝夜檢測(cè)申旲塊，72—圖像處理模塊，73—一體化鏡頭狀態(tài)采集模塊，74—一體化鏡頭控制模塊，75—紅外燈驅(qū)動(dòng)控制模塊。圖2為本裝置主處理單元的信號(hào)處理流程圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例詳細(xì)說(shuō)明一、一種智能調(diào)節(jié)紅外燈光強(qiáng)的裝置(簡(jiǎn)稱裝置)I、總體本裝置包括光傳感器10、一體化鏡頭20、光學(xué)成像傳感器30、鏡頭變倍變焦驅(qū)動(dòng)器40、紅外燈50、紅外燈驅(qū)動(dòng)器60和主處理單元70 ；主處理單元70包括晝夜檢測(cè)模塊71、圖像處理模塊72、一體化鏡頭狀態(tài)采集模塊73、鏡頭控制模塊74和紅外燈驅(qū)動(dòng)控制模塊75 ；其連接關(guān)系是光傳感器10和主處理單兀70連接,光傳感器10感應(yīng)環(huán)境光，并將環(huán)境的光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，主處理單元70調(diào)用晝夜檢測(cè)模塊71依據(jù)此電信號(hào)判斷環(huán)境是白天還是黑 夜；一體化鏡頭20和主處理單元70連接，主處理單元70調(diào)用一體化鏡頭狀態(tài)采集模塊73實(shí)時(shí)米集一體化鏡頭20的狀態(tài)信息(這個(gè)信息包括但不限于一體化鏡頭20內(nèi)部的變倍電機(jī)與變焦電機(jī)的位置信息);一體化鏡頭20通過(guò)光學(xué)成像傳感器30和主處理單元70連接，通過(guò)調(diào)節(jié)一體化鏡頭20的變焦變倍使被監(jiān)控物體在光學(xué)成像傳感器30上清晰成像，并將此光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，再提供主處理單元70的圖像處理模塊72處理；主處理單元70通過(guò)鏡頭變倍變焦驅(qū)動(dòng)器40和一體化鏡頭20連接，主處理單元70調(diào)用鏡頭控制模塊74控制鏡頭變倍變焦驅(qū)動(dòng)器40，進(jìn)而控制一體化鏡頭20變倍變焦；主處理單元70通過(guò)紅外燈驅(qū)動(dòng)器60和紅外燈50連接，主處理單元70調(diào)用紅外燈驅(qū)動(dòng)控制模塊75控制紅外燈驅(qū)動(dòng)器60的電流，進(jìn)而控制紅外燈60的光強(qiáng)。2、功能部件I)光傳感器10光傳感器10必須能濾除紅外光以排除紅外燈50開(kāi)啟后對(duì)環(huán)境光檢測(cè)帶來(lái)的影響；光傳感器10采用光敏電阻、光敏IC或其它能感應(yīng)光強(qiáng)的部件。當(dāng)然判斷晝夜也可以不使光傳感器10而是通過(guò)軟件在圖像處理部分72進(jìn)行判斷。2)—體化鏡頭20一體化鏡頭20采用騰龍公司的DF03N0000或其它類似功能的鏡頭。3)光學(xué)成像傳感器30光學(xué)成像傳感器20采用CMOS傳感器如0V2715或者CXD傳感器如ICX445或其它能完成此功能的部件。4 )鏡頭變倍變焦驅(qū)動(dòng)器40鏡頭變倍變焦驅(qū)動(dòng)器的型號(hào)很多，如R2A3040。5)紅外燈 50紅外燈50的型號(hào)很多，如OSRAM公司的SFH4232、SFH4235等。6)紅外燈驅(qū)動(dòng)器60紅外燈驅(qū)動(dòng)器60采用通用的LED驅(qū)動(dòng)器，市面上很多，如MAX16832等。
7)主處理單元70主處理單元70是整個(gè)裝置的邏輯控制部分，( I)主處理單元70的硬件配置主處理單元的核心硬件可采用TI公司的TMS320DM368、TMS320DM8148或能實(shí)現(xiàn)此功能的其它裝置。(2)主處理單元70包括5個(gè)模塊此5個(gè)模塊為主處理單元70的5個(gè)邏輯模塊。①晝夜檢測(cè)模塊71依據(jù)光傳感器10檢測(cè)到的環(huán)境光感應(yīng)輸出的電信號(hào)判斷環(huán)境是白天還是黑夜； ②圖像處理模塊72將接收到的光學(xué)成像傳感器30傳輸過(guò)來(lái)的圖像的電信號(hào)進(jìn)行分析處理，包括但不限于白平衡、曝光、編碼、判斷圖像是否清晰等的分析處理；③一體化鏡頭狀態(tài)采集模塊73實(shí)時(shí)米集一體化鏡頭20的狀態(tài)信息,包括但不限于一體化鏡頭20變倍電機(jī)與變焦電機(jī)的位置信息；④一體化鏡頭控制模塊74依據(jù)圖像處理模塊72判斷的圖像是否清晰來(lái)進(jìn)行處理，如果圖像清晰，則讓一體化鏡頭20維持當(dāng)前狀態(tài)不變，如果圖像不清晰，一體化鏡頭控制模塊74向鏡頭變倍變焦驅(qū)動(dòng)器40發(fā)出控制信號(hào)，鏡頭變倍變焦驅(qū)動(dòng)器40再依此控制信號(hào)控制一體化鏡頭20的變焦電機(jī)動(dòng)作直到圖像清晰為止；⑤紅外燈驅(qū)動(dòng)控制模塊75依據(jù)一體化鏡頭狀態(tài)采集模塊73采集到的一體化鏡頭20的當(dāng)前狀態(tài)尤其是其變倍電機(jī)與變焦電機(jī)的當(dāng)前位置，再通過(guò)一體化鏡頭20的對(duì)焦曲線可以得到物距，依據(jù)此距離向紅外燈驅(qū)動(dòng)器60發(fā)送控制信號(hào)，紅外燈驅(qū)動(dòng)器60依據(jù)此控制信號(hào)控制紅外燈50的電流。(3)主處理單元70的信號(hào)處理流程如圖2，主主處理單元70的信號(hào)處理流程包括下列步驟開(kāi)始-200，主動(dòng)式紅外攝像機(jī)初始化各模塊，使各模塊正常工作；①201，主處理單元70的晝夜檢測(cè)模塊71通過(guò)光傳感器10傳遞過(guò)來(lái)的環(huán)境光的電信號(hào)判斷環(huán)境是否白天，是則進(jìn)入白天模式，繼續(xù)執(zhí)行步驟①，否則執(zhí)行下一步驟；②202，進(jìn)入黑夜模式，主處理單元70的一體化鏡頭狀態(tài)采集模塊73實(shí)時(shí)采集一體化鏡頭20的狀態(tài)信息，依據(jù)此狀態(tài)信息查找一體化鏡頭20的對(duì)焦曲線，得到物距；③203，主處理單元70的紅外燈驅(qū)動(dòng)控制模塊75依據(jù)物距對(duì)紅外燈驅(qū)動(dòng)60發(fā)送控制信號(hào)，紅外燈驅(qū)動(dòng)器60再依此控制信號(hào)控制紅外燈50的電流；④204，主處理單元70的圖像處理模塊72依據(jù)光學(xué)成像傳感器30傳輸過(guò)來(lái)的被監(jiān)控圖像的電信號(hào)判斷圖像是否清晰，是則轉(zhuǎn)跳到步驟⑧208，否則執(zhí)行下一步驟；⑤205，主處理單元70的一體化鏡頭控制模塊74向鏡頭變焦變倍驅(qū)動(dòng)40發(fā)送控制信號(hào)，鏡頭變焦變倍驅(qū)動(dòng)40依據(jù)此信號(hào)來(lái)調(diào)節(jié)一體化鏡頭20的變焦電機(jī)，調(diào)節(jié)這個(gè)電機(jī)可以使圖像聚焦清晰；
⑥206，主處理單元70的一體化鏡頭狀態(tài)采集模塊73采集一體化鏡頭20的當(dāng)前狀態(tài)，依據(jù)狀態(tài)信息查找一體化鏡頭20的對(duì)焦曲線得到物距；⑦207，主處理單元70的紅外燈驅(qū)動(dòng)控制模塊75依據(jù)當(dāng)前物距向紅外燈驅(qū)動(dòng)60發(fā)送控制信號(hào)，紅外燈驅(qū)動(dòng)60依據(jù)此控制信號(hào)來(lái)控制紅外燈50的電流當(dāng)物距近時(shí)，紅外燈電流??；當(dāng)物距遠(yuǎn)時(shí)，紅外燈電流大；⑧208，主處理單元70的晝夜檢測(cè)模塊71通過(guò)光傳感器10感應(yīng)的環(huán)境光的電信號(hào)來(lái)判斷當(dāng)前環(huán)境是否黑夜，是則轉(zhuǎn)跳到步驟④，否則執(zhí)行下一步驟；⑨209，主處理單元7的紅外燈驅(qū)動(dòng)控制模塊75關(guān)閉紅外燈，進(jìn)入白天模式，轉(zhuǎn)跳到步驟①。當(dāng)然，本發(fā)明還可以有其他多種實(shí)施例，在不背離本發(fā)明精神實(shí)質(zhì)的情況下，熟悉
本領(lǐng)域的技術(shù)人員當(dāng)可根據(jù)本發(fā)明做出各種改變或變形，比如將本發(fā)明用于白光補(bǔ)光或激光補(bǔ)光的光強(qiáng)的調(diào)節(jié)，但這些改變和變形都應(yīng)屬于本發(fā)明所附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種智能調(diào)節(jié)紅外燈光強(qiáng)的方法，其特征在于包括下列步驟 ①主動(dòng)式紅外攝像機(jī)初始化各模塊，使各功能模塊正常工作； ②主動(dòng)式紅外攝像機(jī)實(shí)時(shí)判斷當(dāng)前環(huán)境是否白天，是則進(jìn)入白天模式，關(guān)閉紅外燈；否則進(jìn)入黑夜模式； ③進(jìn)入黑夜模式時(shí)，主動(dòng)式紅外攝像機(jī)依據(jù)其一體化鏡頭的當(dāng)前狀態(tài)以及一體化鏡頭的對(duì)焦曲線查找得出物距； ④依據(jù)物距控制紅外燈的光強(qiáng)； ⑤判斷在當(dāng)前紅外光強(qiáng)下圖像是否清晰，是則執(zhí)行步驟⑨，否則執(zhí)行下一步驟； ⑥調(diào)節(jié)一體化機(jī)芯的變焦和變倍電機(jī)； ⑦獲取一體化鏡頭當(dāng)前的變倍電機(jī)和變焦電機(jī)的狀態(tài)，并且依據(jù)一體化鏡頭的對(duì)焦曲線查找得出物距； ⑧依據(jù)物距調(diào)節(jié)紅外燈的光強(qiáng)； ⑨判斷當(dāng)前環(huán)境是否白天，是則執(zhí)行下一步驟，否則轉(zhuǎn)跳到步驟⑤； ⑩關(guān)閉紅外燈，進(jìn)入白天模式，執(zhí)行步驟②。
2.基于權(quán)利要求I所述方法的智能調(diào)節(jié)紅外燈光強(qiáng)的裝置，其特征在于 本裝置包括光傳感器(10)、一體化鏡頭(20)、光學(xué)成像傳感器(30)、鏡頭變倍變焦驅(qū)動(dòng)器(40)、紅外燈(50)、紅外燈驅(qū)動(dòng)器(60)和主處理單元(70); 主處理單元(70)包括晝夜檢測(cè)模塊(71 )、圖像處理模塊(72)、一體化鏡頭狀態(tài)采集模塊(73)、鏡頭控制模塊(74)和紅外燈驅(qū)動(dòng)控制模塊(75)；光傳感器(10)和主處理單兀(70)連接,光傳感器(10)感應(yīng)環(huán)境光，并將環(huán)境的光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，主處理單元(70)調(diào)用晝夜檢測(cè)模塊(71)依據(jù)此電信號(hào)判斷環(huán)境是白天還是黑夜； 一體化鏡頭(20)和主處理單元(70)連接，主處理單元(70)調(diào)用一體化鏡頭狀態(tài)采集模塊(73)實(shí)時(shí)采集一體化鏡頭(20)的狀態(tài)信息； 一體化鏡頭(20)通過(guò)光學(xué)成像傳感器(30)和主處理單元(70)連接，通過(guò)調(diào)節(jié)一體化鏡頭(20)的變倍變焦使被監(jiān)控物體在光學(xué)成像傳感器(30)上清晰成像，并使光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，再提供主處理單元(70)的圖像處理模塊(72)處理； 主處理單元(70)通過(guò)鏡頭變倍變焦驅(qū)動(dòng)器(40)和一體化鏡頭(20)連接，主處理單元(70)調(diào)用鏡頭控制模塊(74)控制鏡頭變倍變焦驅(qū)動(dòng)器(40)，進(jìn)而控制一體化鏡頭(20)變倍變焦； 主處理單元(70 )通過(guò)紅外燈驅(qū)動(dòng)器(60 )和紅外燈(50 )連接，主處理單元(70 )調(diào)用紅外燈驅(qū)動(dòng)控制模塊(75)控制紅外燈驅(qū)動(dòng)器(60)的電流，進(jìn)而控制紅外燈(60)的光強(qiáng)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種智能調(diào)節(jié)紅外燈光強(qiáng)的方法及其裝置，涉及攝像機(jī)監(jiān)控領(lǐng)域。本發(fā)明依據(jù)物距精確控制主動(dòng)式紅外攝像機(jī)的紅外燈電流在黑夜或者光線不夠明亮的環(huán)境下，依據(jù)主動(dòng)式紅外攝像機(jī)一體化鏡頭當(dāng)前的變倍電機(jī)和變焦電機(jī)的狀態(tài)，再通過(guò)查找一體化鏡頭的對(duì)焦曲線，即可以得出物距，然后依據(jù)此物距控制紅外燈電流，再判斷圖像是否清晰，如果圖像不清晰，調(diào)節(jié)一體化鏡頭的變倍和變焦以及對(duì)應(yīng)的紅外燈電流直到圖像清晰為止。本發(fā)明不僅解決了紅外燈長(zhǎng)期工作在大功耗狀態(tài)下導(dǎo)致紅外燈壽命縮短進(jìn)而導(dǎo)致主動(dòng)式紅外攝像機(jī)壽命縮短的問(wèn)題，還解決了紅外攝像機(jī)在監(jiān)控近距離時(shí)因?yàn)榧t外燈光強(qiáng)過(guò)大而導(dǎo)致的圖像過(guò)曝問(wèn)題。
文檔編號(hào)G03B15/05GK102843518SQ20121036397
公開(kāi)日2012年12月26日 申請(qǐng)日期2012年9月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月26日
發(fā)明者谷浩, 羅巍, 李華民 申請(qǐng)人:武漢烽火眾智數(shù)字技術(shù)有限責(zé)任公司