CN104994270A - 一种低照度环境下车载摄像头图像处理*** - Google Patents

一种低照度环境下车载摄像头图像处理*** Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种低照度环境下车载摄像头图像处理***，该***中，I/O输入输出接口(1)连接电源管理单元(2)，电源管理单元(2)分别连接低照度图像传感器(3)、D/A转换器(5)、外部存储器(6)，低照度图像传感器(3)与外部存储器(6)相连，红外光学镜头(4)连接低照度图像传感器(3)，低照度图像传感器(3)连接D/A转换器(5)，D/A转换器(5)连接图像驱动单元(7)，图像驱动单元(7)连接滤波电路(8)，滤波电路(8)的输出端与I/O输入输出接口(1)相连；本发明实现了应用低光照车载摄像头在黑暗或微光环境下，不借助外界红外补偿光源进行图像识别侦测，能够辅助驾乘人员行车安全。

Description

一种低照度环境下车载摄像头图像处理***
[技术领域]
本发明涉及车载摄像头技术领域，具体地说是一种低照度环境下车载摄像头图像处理***。
[背景技术]
车载摄像头作为汽车行车安全的一个电子辅助***正被广泛应用于各种车辆上，在提高驾乘人员视野、减小盲区、降低交通事故率方面发挥着积极有效的作用。随着对车载摄像头需求量增加，其应用环境也呈现多样化趋势，不仅被使用在各种轿车、工程车、大客车、校车上，而且在白天、夜晚或光线暗淡情况下对视频图像和性能要求也越来越高，特别是黑夜或光线昏暗环境下，要能识别出图像甚至高清晰度彩***的需求与日俱增。
针对黑暗或光线微弱环境下车载摄像头的应用，目前市场上普通的车载摄像头夜视效果很差，根本无法辨识图像，无法满足需求。而现阶段较普遍的方案是(近)红外补偿光源车载摄像头，即通过集成在摄像头上的红外灯矩阵发出红外光源补光，照射拍摄区域以获取景物黑白图像。这种红外车载摄像头虽借助于红外补光能识别出夜间图像，但限制于红外灯功率其探测距离较近，一般2～3m，而较远处景物无法识别。另外，红外矩阵灯补偿光源的使用，一方面必然导致电源功耗增加(电流一般0.2～0.3A)，发热量高，加速电路元器件老化，降低产品寿命；另一方面影响机械结构设计，质量重，外形尺寸大等，不便于车辆安装和车辆轻型化。
[发明内容]
本发明的目的就是要解决上述的不足而提供一种低照度环境下车载摄像头图像处理***，实现了应用低光照车载摄像头在黑暗或微光环境下，不借助外界红外补偿光源进行图像识别侦测，能够辅助驾乘人员行车安全。
为实现上述目的设计一种低照度环境下车载摄像头图像处理***，包括I/O输入输出接口1、电源管理单元2、低照度图像传感器3、红外光学镜头4、D/A转换器5、外部存储器6、图像驱动单元7及滤波电路8，所述I/O输入输出接口1的输出端连接电源管理单元2的输入端，所述电源管理单元2的输出端分别连接低照度图像传感器3、D/A转换器5、外部存储器6，所述低照度图像传感器3与外部存储器6的输出端相连，所述红外光学镜头4的输出端连接低照度图像传感器3，所述低照度图像传感器3的输出端连接D/A转换器5，所述D/A转换器5的输出端连接图像驱动单元7的输入端，所述图像驱动单元7的输出端连接滤波电路8的输入端，所述滤波电路8的输出端与I/O输入输出接口1相连。
所述低照度图像传感器3采用1/3英寸的CMOS影像传感器。
所述红外光学镜头4内置有至少两层滤光片，所述滤光片上设有抗反射增透膜。
本发明同现有技术相比，具有如下优点：
(1)微光成像质量高：在黑暗环境或微光下，低噪点，宽动态，能够捕捉高清晰度图像；
(2)稳定性高：电流小，发热少，抗老化，耐久长，低功耗，便于维护；
(3)可行性高：电路及机构设计简洁，无红外光源补偿，外形尺寸小；
(4)应用前景广泛：从整体市场分析和未来发展看，车载领域涉及轿车、工程车辆、大客车、校车等，其应用非常广阔。
综上：本发明实现了应用低光照车载摄像头在黑暗或微光环境下，不借助外界红外补偿光源进行图像识别侦测，能够辅助驾乘人员行车安全，值得推广应用。
[附图说明]
图1是本发明的原理框图；
图2是传统的红外补偿光源车载摄像头内部***逻辑图；
图中：1、I/O输入输出接口  2、电源管理单元  3、低照度图像传感器  4、红外光学镜头  5、D/A转换器  6、外部存储器  7、图像驱动单元  8、滤波电路  9、普通图像传感器  10、LED驱动电路  11、红外LED矩阵  12、普通光学镜头  13、图像放大单元。
[具体实施方式]
下面结合附图对本发明作以下进一步说明：
如附图1所示，本发明包括：I/O输入输出接口1、电源管理单元2、低照度图像传感器3、红外光学镜头4、D/A转换器5、外部存储器6、图像驱动单元7及滤波电路8，I/O输入输出接口1的输出端连接电源管理单元2的输入端，电源管理单元2的输出端分别连接低照度图像传感器3、D/A转换器5、外部存储器6，低照度图像传感器3与外部存储器6的输出端相连，红外光学镜头4的输出端连接低照度图像传感器3，低照度图像传感器3的输出端连接D/A转换器5，D/A转换器5的输出端连接图像驱动单元7的输入端，图像驱动单元7的输出端连接滤波电路8的输入端，滤波电路8的输出端与I/O输入输出接口1相连；其中，低照度图像传感器3采用1/3英寸的CMOS影像传感器，红外光学镜头4内置有至少两层滤光片，滤光片上设有抗反射增透膜。
本发明的工作原理为：该低照度车载摄像头电源范围支持DC9～16V，外部电源经I/O输入输出接口1输入到***内部电源管理单元2，经其降压处理后分别分配给低照度图像传感器3、外部存储器6及D/A转换器5等各用电模块；低照度图像传感器3上电后调用外部存储器6中存储的参数进行初始化配置，外界光线经过红外光学镜头4进入到低照度图像传感器3感应成像，成像后生成的数字信号经D/A转换器5转换为图像模拟信号，并依次经过图像驱动单元7、滤波电路8处理后，再通过I/O输入输出接口1，将视频信号提供给车载显示单元，最终完成图像从生成到处理这个过程。
本发明主要是应用低光照车载摄像头在黑暗或微光环境下不借助外界红外补偿光源进行图像识别侦测，辅助驾乘人员行车安全。该***在光线较暗或微弱星光下较传统摄像头成像清晰，较(近)红外补光摄像头无需补偿光源即可捕捉高清彩色图像；该***未采用DSP图像处理技术，不同于目前车载高端视频图像处理产品，其设计简洁，成本较DSP方案低，功耗小；且不采用内置红外LED补偿光源设计，产品功耗低(几十毫安)发热量小，***更稳定，且利用产品结构小型化便于安装。
本发明中，采用1/3”高感光度CMOS影像传感器，能在0.005lux低光照条件中捕捉高分辨率彩色图像且具有宽动态范围(WDR)特点，同时通过AEC-Q100可靠性测试的用于车载的影像传感器，但价格却与普通影像传感器相差无几；并采用特殊红外光学镜头内置多层滤光及AR-coating(抗反射增透膜)，使CMOS传感器得到最恰当的成像光线，有效提高了成像质量。
本发明并不受上述实施方式的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种低照度环境下车载摄像头图像处理***，其特征在于：包括I/O输入输出接口(1)、电源管理单元(2)、低照度图像传感器(3)、红外光学镜头(4)、D/A转换器(5)、外部存储器(6)、图像驱动单元(7)及滤波电路(8)，所述I/O输入输出接口(1)的输出端连接电源管理单元(2)的输入端，所述电源管理单元(2)的输出端分别连接低照度图像传感器(3)、D/A转换器(5)、外部存储器(6)，所述低照度图像传感器(3)与外部存储器(6)的输出端相连，所述红外光学镜头(4)的输出端连接低照度图像传感器(3)，所述低照度图像传感器(3)的输出端连接D/A转换器(5)，所述D/A转换器(5)的输出端连接图像驱动单元(7)的输入端，所述图像驱动单元(7)的输出端连接滤波电路(8)的输入端，所述滤波电路(8)的输出端与I/O输入输出接口(1)相连。
2.如权利要求1所述的低照度环境下车载摄像头图像处理***，其特征在于：所述低照度图像传感器(3)采用1/3英寸的CMOS影像传感器。
3.如权利要求2所述的低照度环境下车载摄像头图像处理***，其特征在于：所述红外光学镜头(4)内置有至少两层滤光片，所述滤光片上设有抗反射增透膜。
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