CN101872106B

CN101872106B - 智能红外摄像机及其智能调节红外光强度的方法

Info

Publication number: CN101872106B
Application number: CN2010101817172A
Authority: CN
Inventors: 燕莉; 陈家振
Original assignee: I VISION ELECTRONICS CO Ltd
Current assignee: I VISION ELECTRONICS CO Ltd
Priority date: 2010-05-21
Filing date: 2010-05-21
Publication date: 2012-07-11
Anticipated expiration: 2030-05-21
Also published as: CN101872106A

Abstract

一种智能红外摄像机及其智能调节红外光强度的方法，该智能红外摄像机包括光学镜头、设于光学镜头周围的红外灯、与光学镜头对应的光学成像传感器、与光学成像传感器电性连接的图像处理器、及与图像处理器电性连接的红外灯亮度调节模块。本发明的智能红外摄像机及其智能调节红外光强度的方法，其通过光学镜头感应整体光线，光学成像传感器对光线的采集，后端图像处理器处理图像而引起整体图像参数整体变化而引起变化，导致红外光强根据需要变化，实用性较为广泛，没有工程安装限制。

Description

智能红外摄像机及其智能调节红外光强度的方法

技术领域

本发明关于一种安防设备，尤其涉及一种用于安防***的智能红外摄像机及其智能调节红外光强度的方法。

背景技术

随着科学技术的发展，摄像装置被广泛的应用到各个领域，目前安防摄像机行业普遍需要日夜监控，即全天24小时都有出色的效果，而白天在光线充足的情况下一般都能有比较好的效果，问题就集中在晚上了。晚上的光线一般都比较暗，而摄像机成像依靠的光学成像传感器主要是感应外界光线并转化为电信号。在光线比较暗甚至没有光线情况下一般都是通过拉大曝光时间，放大增益值来看物体，但这时候的图像噪点很大，不能满足要求。于是给摄像机所照环境补光就是最直接的方法了，补光一般是用红外光，因为红外光人眼不能捕捉，但是摄像机的光学成像传感器是能感应红外光的，通过人为加红外光相当于增强外界光线，这样甚至能够达到外界环境完全无光的情况下监控。但是普通的红外摄像机依然存在问题，这种红外灯在打开后亮度是恒定的，当光学镜头焦距变化导致聚焦到传感器光线上的光线变化时，整个图像会比较亮或比较暗，因为这时候的红外光线是不变的。

由于普通红外摄像机存在以上的这种不足，人们又逐渐开发了智能红外摄像机来满足晚上监控的需求。在晚上红外灯打开后，红外灯的光强是变化的，这种变化的直接原因是电流的变化。在一些情况下光线变化时红外光强度自动变化，被照射物体的图像显示就比较均匀，不会出现普通红外摄像机的局部偏暗或偏亮。目前，现有市面上的智能红外摄像机一般采用光敏电阻来感知环境光照的变化，进而实现控制补光灯的开启和关闭。然而，这种方法都需要采用光敏电阻，这种光敏电阻感应方式首先就是光敏电阻的安装方式直接影响效果，如在左侧就不能感受右侧的光线，上侧不能感受下侧的光线，中间是光学镜头区域这里是不能安装的，而且光敏电阻只能反映照射到光敏电阻这一点的光线变化而导致红外光强的变化，工程应用上很受限制。再者，采用光敏电阻感应的方式，摄像装置中不但要为光敏电阻预留出装设的空间，也会因为光敏电阻而提升了自己的成本。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种智能红外摄像机，其结构简单、无工程安装限制，不需要安装光敏电阻即可很好的实现红外光强度的调节，可以在一定程度上降低设备成本；

本发明的另一目的在于，提供一种智能红外摄像机智能调节红外光强度的方法，其通过光学镜头感应整体光线，光学成像传感器对光线的采集，后端图像处理器处理图像而引起整体图像参数整体变化而引起变化，导致红外光强根据需要变化，实用性较为广泛，没有工程安装限制。

为了实现上述目的，本发明提供一种智能红外摄像机，包括：光学镜头、设于光学镜头周围的红外灯、与光学镜头对应的光学成像传感器、与光学成像传感器电性连接的图像处理器、及与图像处理器电性连接的红外灯亮度调节模块；工作时，该光学镜头感应整体光线，光学成像传感器对光线进行采集，图像处理器处理图像而引起整体图像参数的变化，红外灯亮度调节模块根据该整体图像参数的变化而调节红外灯光强的变化。

所述光学成像传感器为单扫描CCD光学成像传感器或双扫描CCD光学成像传感器。

所述图像处理器内包括白平衡处理单元、曝光处理单元、色彩处理单元、及视频编码单元。

进一步地，本发明还提供一种智能红外摄像机智能调节红外光强度的方法，该方法包括：

步骤1、提供一智能红外摄像机，该智能红外摄像机包括光学镜头、设于光学镜头周围的红外灯、与光学镜头对应的光学成像传感器、与光学成像传感器电性连接的图像处理器、及与图像处理器电性连接的红外灯亮度调节模块；

步骤2、光线通过光学镜头聚焦到光学成像传感器上，当光线变化、光学镜头焦距变化、或物体移动引起到光学成像传感器光学强度变化时，光学成像传感器感应到这部分光线并输出相应电信号到后端的图像处理器；

步骤3、后端图像处理器接收到光学传感器的电信号，通过处理输出复合视频信号，同时反馈给光学传感器曝光参数信号，使图像成像均匀，且自动调节***增益使该智能红外摄像机适应电信号强度的变化；

步骤4、在光线昏暗环境下，红外灯打开，此时，智能红外摄像机***根据图像处理器输出的复合视频信号分离出亮度信号，并根据该亮度信号的变化调节红外灯的电流大小，从而调节红外灯的强度。

光学成像传感器为单扫描CCD光学成像传感器或双扫描CCD光学成像传感器。

所述步骤3中，图像处理器接收到光学传感器的电信号，通过颜色处理、白平衡处理、及视频信号编码处理输出复合视频信号。

所述步骤4中，智能红外摄像机***根据图像处理器输出的复合视频信号分离出亮度信号，亮度信号模拟量转换成数字信号，该数字信号进入图像处理器，图像处理器处理反馈出脉冲宽度调制信号，红外灯根据该脉冲宽度调制信号调节亮度。

所述步骤4中，所述亮度信号强则反应场景内光线较强，智能红外摄像机将反相调节使红外灯光强变弱；若亮度信号弱则反应场景内光线较弱，智能红外摄像机将反相调节使红外灯光强变强。

本发明的有益效果：本发明的智能红外摄像机及其智能调节红外光强度的方法，其结构简单，不需要安装光敏电阻即可很好的实现红外光强度的调节，可以在一定程度上降低设备成本；此外，本发明通过光学镜头感应整体光线，光学成像传感器对光线的采集，后端图像处理器处理图像而引起整体图像参数整体变化而引起变化，导致红外光强根据需要变化，实用性较为广泛，没有工程安装限制。

为了能更进一步了解本发明的特征以及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，然而所附图式仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。

附图说明

下面结合附图，通过对本发明的具体实施方式详细描述，将使本发明的技术方案及其他有益效果显而易见。

附图中，

图1为本发明智能红外摄像机的模块示意图；

图2为本发明中图像处理器与红外灯亮度调节模块之间的信号处理流程图；

图3为本发明智能红外摄像机智能调节红外光强度的方法流程图。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明所采取的技术手段及其效果，以下结合本发明的优选实施例及其附图进行详细描述。

如图1所示，本发明提供一种智能红外摄像机，包括：光学镜头10、设于光学镜头10周围的红外灯20、与光学镜头10对应的光学成像传感器30、与光学成像传感器30电性连接的图像处理器40、及与图像处理器40电性连接的红外灯亮度调节模块50；工作时，该光学镜头10感应整体光线，光学成像传感器30对光线进行采集，图像处理器40处理图像而引起整体图像参数的变化，红外灯亮度调节模块50根据该整体图像参数的变化而调节红外灯20光强的变化。

本发明中，光学成像传感器30可以选用单扫描CCD光学成像传感器或双扫描CCD光学成像传感器。图像处理器40内包括白平衡处理单元、曝光处理单元、色彩处理单元、及视频编码单元。

本发明的智能红外摄像机工作时，其通过光学镜头10感应整体光线，当光线变化时，光学镜头10的焦距增大或减小，照射到光学传感器30上的环境光线光强会变化，光学传感器30感应到这部分光线变化并输出相应电信号到后端的图像处理器40进行处理。如图2所示，后端处理器40输出复合视频信号，复合视频信号同步亮度信号分离出亮度信号，亮度信号模拟量转换成数字信号，数字信号进入图像处理器40，该图像处理器40处理反馈出脉冲宽度调制信号，红外灯20根据该脉冲宽度调制信号调节亮度，从而使图像均匀。在一些情况下，光线变化时，红外灯20光强度自动变化，被照射物体的图像显示就比较均匀，不会出现普通红外摄像机的局部偏暗或偏亮的弊端。实际使用过程中我们非常明显地体会这种好处，当某人朝该智能红外摄像机走动时，本智能红外摄像机反应的人主体脸部画面均匀，从而在完全黑暗环境下也能分清楚人的细节，而普通红外摄像机人主体光线过强，整体泛白，不能分清楚细节，达不到全天候监控效果。

进一步地，本发明还提供一种智能红外摄像机智能调节红外光强度的方法(图3所示)，该方法包括：

步骤1、提供一智能红外摄像机，该智能红外摄像机包括光学镜头、设于光学镜头周围的红外灯、与光学镜头对应的光学成像传感器、与光学成像传感器电性连接的图像处理器、及与图像处理器电性连接的红外灯亮度调节模块。本发明中，光学成像传感器可以选用单扫描CCD光学成像传感器或双扫描CCD光学成像传感器。图像处理器内包括白平衡处理单元、曝光处理单元、色彩处理单元、及视频编码单元。

步骤2、光线通过光学镜头聚焦到光学成像传感器上，当光线变化、光学镜头焦距变化、或物体移动引起到光学成像传感器光学强度变化时，光学成像传感器感应到这部分光线并输出相应电信号到后端的图像处理器。

步骤3、后端图像处理器接收到光学传感器的电信号，通过处理输出复合视频信号，同时反馈给光学传感器曝光参数信号，使图像成像均匀，且自动调节***增益使该智能红外摄像机适应电信号强度的变化。在该步骤3中，图像处理器接收到光学传感器的电信号，通过颜色处理、白平衡处理、及视频信号编码处理输出复合视频信号。

步骤4、在光线昏暗环境下，红外灯打开，此时，智能红外摄像机***根据图像处理器输出的复合视频信号分离出亮度信号，并根据该亮度信号的变化调节红外灯的电流大小，从而调节红外灯的强度。在该步骤4中，智能红外摄像机***根据图像处理器输出的复合视频信号分离出亮度信号，亮度信号模拟量转换成数字信号，该数字信号进入图像处理器，图像处理器处理反馈出脉冲宽度调制信号，红外灯根据该脉冲宽度调制信号调节亮度。本发明中，所述亮度信号强则反应场景内光线较强，智能红外摄像机将反相调节使红外灯光强变弱；若亮度信号弱则反应场景内光线较弱，智能红外摄像机将反相调节使红外灯光强变强。

综上所述，本发明的智能红外摄像机及其智能调节红外光强度的方法，其结构简单，不需要安装光敏电阻即可很好的实现红外光强度的调节，可以在一定程度上降低设备成本；此外，本发明通过光学镜头感应整体光线，光学成像传感器对光线的采集，后端图像处理器处理图像而引起整体图像参数整体变化而引起变化，导致红外光强根据需要变化，实用性较为广泛，没有工程安装限制。

以上所述，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案和技术构思作出其他各种相应的改变和变形，而所有这些改变和变形都应属于本发明后附的权利要求的保护范围。

Claims

1.一种智能红外摄像机，其特征在于，包括：光学镜头、设于光学镜头周围的红外灯、与光学镜头对应的光学成像传感器、与光学成像传感器电性连接的图像处理器、及与图像处理器电性连接的红外灯亮度调节模块，所述图像处理器内包括白平衡处理单元、曝光处理单元、色彩处理单元、及视频编码单元；工作时，该光学镜头感应整体光线，光学成像传感器对光线进行采集，图像处理器处理图像而引起整体图像参数的变化，同时反馈给光学传感器曝光参数信号，使图像成像均匀，且自动调节***增益使该智能红外摄像机适应电信号强度的变化，红外灯亮度调节模块根据该整体图像参数的变化而调节红外灯光强的变化。

2.如权利要求1所述的智能红外摄像机，其特征在于，所述光学成像传感器为单扫描CCD光学成像传感器或双扫描CCD光学成像传感器。

3.一种如权利要求1所述的智能红外摄像机智能调节红外光强度的方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1、提供一智能红外摄像机，该智能红外摄像机包括光学镜头、设于光学镜头周围的红外灯、与光学镜头对应的光学成像传感器、与光学成像传感器电性连接的图像处理器、及与图像处理器电性连接的红外灯亮度调节模块，图像处理器内包括白平衡处理单元、曝光处理单元、色彩处理单元、及视频编码单元；

步骤3、后端图像处理器接收到光学传感器的电信号，通过通过颜色处理、白平衡处理、及视频信号编码处理输出复合视频信号，同时反馈给光学传感器曝光参数信号，使图像成像均匀，且自动调节***增益使该智能红外摄像机适应电信号强度的变化；

步骤4、在光线昏暗环境下，红外灯打开，此时，智能红外摄像机***根据图像处理器输出的复合视频信号分离出亮度信号，亮度信号模拟量转换成数字信号，该数字信号进入图像处理器，图像处理器处理反馈出脉冲宽度调制信号，红外灯根据该脉冲宽度调制信号调节亮度，并根据该亮度信号的变化调节红外灯的电流大小，从而调节红外灯的强度，所述亮度信号强则反应场景内光线较强，智能红外摄像机将反相调节使红外灯光强变弱；若亮度信号弱则反应场景内光线较弱，智能红外摄像机将反相调节使红外灯光强变强。

4.如权利要求3所述的智能调节红外光强度的方法，其特征在于，光学成像传感器为单扫描CCD光学成像传感器或双扫描CCD光学成像传感器。