TWI476437B - 視覺增強系統及其裝置 - Google Patents

Description

視覺增強系統及其裝置

本發明係關於一種用於視覺增強系統及其裝置。

通常，在夜晚或是下雨天等低能見度情況時，駕駛者需要依賴車輛的前照燈來照亮前進的道路。

此種前照燈通常可以產生多種不同類型的光照，較常見的是近光燈和遠光燈。然而，如圖1所示，習知的光照可提供能見度範圍最佳至50公尺，然而，若車輛在夜間以高速行駛於高速公路上，對於駕駛者來說，此種狀況下將沒有足夠的時間來執行一緊急狀況停止動作。因此，許多國家的交通管理局都嚴格限制商用車輛於一較低的車速上限。

許多人已將速度上限範圍視為此類問題的原因，但高強度照明燈被提出為另一種替代方案。僅管此種燈具可以增加照明範圍，然而卻有可能會遮蔽其他用路人的視線。在這方面，法規也禁止使用此種高強度照明燈。

隨後，汽車夜視系統被引進用來補強前照燈，汽車夜視系統可增加視線範圍，尤其是在夜間、惡劣天氣等情形下，遠超過前照燈之極限。此種汽車夜視系統，尤其是現有的系統，是由一紅外線(infrared,IR)光源以及一紅外線攝影機所組成，紅 外線光源是用來照亮前方道路，因對於人來說紅外線光是不可見光，而紅外線攝影機是用來接收紅外線光，以使駕駛者能得到較遠範圍之視覺影像。此外，仍關於不可見之紅外線光，紅外線光不會使野生動物受驚不動，因此也可降低在各城市常見之在馬路上被車輾過之動物(road-kills)數量。

雖然此種汽車夜視系統明顯地可在道路的能見度上輔助駕駛者，然而現行的系統也存在一些缺點，如習知此種系統非常複雜，且在安裝的費用也很昂貴。因此，這些系統較常見是僅設置於高價豪華車輛。此外，這些系統通常只能在較短範圍運作，如150~200公尺，對於實際使用標準來說是遠遠不夠的。再者，要改寫此種系統以順利運作於起霧、下雨或下雪時，亦十分困難。另一個缺點是此種系統很常見有光暈問題(flare issue)，據觀察，此種系統難以避免來自任何強度光源所產生之光暈，更遑論是任何普通照明。

此外，習知電磁輻射之波長越長，如可見光和紅外光(IR)，所具有的能量越少。且點光源發射之光線強度會隨著距離增加而降低亦為已知。這是由於距離發射光源越遠，發射光源所照射的表面積越大，因為光源是隨著距離以發散方式傳播。對此，因紅外光是一較長波長的光源，對於紅外光來說要傳播至一較遠範圍更加困難。

同樣地，隨著光之波長增加，光的折射率會降低亦為習 知，意即，不同波長之光源通過透鏡後表現皆不同。更具體地來說，因紅外光通常具有較長波長，即具有一相對較低之折射率，這表示要使紅外光聚焦是更為困難的，這進一步由當波長增加，光學系統，如一透鏡，之焦距也會增加之事實所支持。因焦距是與光學系統使光線聚焦之效果有關，這表示對於短波長之紅外光，光學系統在光線聚焦上通常會更加困難。

由上述可知，一視覺增強系統可簡化現有汽車夜視系統之複雜性、降低現有系統之成本、增加視線範圍至200公尺或以上、解決因下雨、起霧、或是夜晚導致之能見度低/有限之問題、提供防光暈、以及增加光學系統在聚焦紅外光之能力是必須的。

據此，提供一種視覺增強系統及其裝置。

根據本發明之一方面，視覺增強系統包括有複數照明單元、一紅外線(Infrared,IR)光學攝像單元用來攝影在第一方向之一影像、以及一顯示單元用來顯示影像。

每一照明單元具有複數紅外線光源與複數紅外線聚焦透鏡，複數紅外線光源用於發射紅外光束，複數紅外線聚焦透鏡用於聚焦在一第一方向之紅外光束。

紅外線聚焦透鏡包括有一底面、一側表面、及一頂面，紅 外線聚焦透鏡分為複數個類型；經由紅外線聚焦透鏡聚焦之紅外光束包含不同之一距離範圍與一區域範圍，其是取決於紅外線聚焦透鏡之類型，而紅外線光束之波長範圍與區域範圍呈負相關，且反之亦然。

根據本發明之另一方面，視覺增強裝置包括有複數照明單元、一紅外線視覺攝像單元用來攝影在第一方向之一影像、以及一顯示單元用來顯示影像。

每一照明單元具有複數紅外線光源與複數紅外線聚焦透鏡，複數紅外線光源用於發射紅外光束，複數紅外線聚焦透鏡用於聚焦在一第一方向之紅外光束。

紅外線聚焦透鏡包括有一底面、一側表面、及一頂面，紅外線聚焦透鏡分為複數個類型；經由紅外線聚焦透鏡聚焦之紅外光束包含不同之一距離範圍與一區域範圍，其是取決於紅外線聚焦透鏡之類型，而紅外線光束之距離範圍與區域範圍呈負相關，且反之亦然。

本發明之一目的是提供一種視覺增強系統及其裝置，可作為一汽車夜視系統，以增進車輛駕駛能力，尤其是在夜間、惡劣氣候、或是因起霧、下雨造成之低能見度等情形。

本發明之另一目的是提供一種視覺增強系統及其裝置，可簡化現有汽車夜視系統之複雜性。

本發明之又一目的是提供一種視覺增強系統及其裝置，可安裝於任何車輛。

本發明之再一目的是提供一種視覺增強系統及其裝置，以降低製造或安裝汽車夜視系統之成本。

本發明之更一目的是提供一種視覺增強系統及其裝置，以提升車輛駕駛者之視線範圍至200公尺或以上。視覺增強系統之最大能見度在200至500公尺之範圍中。

本發明之更一目的是提供一種視覺增強系統及其裝置，解決因下雨、起霧、或是夜晚導致之能見度低/有限之問題。

本發明之更一目的是提供一紅外線聚焦透鏡，其具有一特定形狀及功能，能解決因相對較長波長之紅外光所導致低折射率，而使紅外光聚焦至一較長範圍，如200至500公尺，之難題。由於紅外線聚焦透鏡不僅能聚焦紅外光，更能聚焦紅外光至上述距離，因此更可降低紅外光隨距離形成之發散，進而降低紅外光隨著距離強度之減少。

本發明之最後一目的是提供一種視覺增強系統及其裝置，包括有一防光暈元件，其是安裝於一CCD攝影機(Charge-Couple Device camera)中。防光暈元件是用來防止或降低影像之光暈問題，亦可用來確認防光暈元件與攝影機在一強光源直接照射入攝影機時仍正常運作。

本發明所包含之新穎性特徵與元件組合，將於下文中完整敘述，並示於所附圖式中，且特別指明於後附之申請專利範圍中，任何人亦可了解在不脫離本發明之範圍及犧牲本發明之優點下，可作各式各樣之變更。

本發明係關於一種視覺增強系統100及其裝置1000，在下文中將參照圖示描述本發明視覺增強系統100較佳之實施例，然其可了解，所述較佳實施例並非用以限定本發明，且所附圖式僅用來說明本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神所作些許之更動與潤飾，皆應涵蓋於本發明的範疇內。

選擇性地，本發明之視覺增強系統100及其裝置1000可視為一汽車夜視系統。

請參閱圖2，本發明之視覺增強系統100及其裝置1000包括有一紅外線視覺攝像單元10、複數照明單元20、以及一顯示單元30。

請參閱圖5，紅外線視覺攝像單元10包括有一攝影機，其可為一改裝CCD攝影機(modified Charge-Couple Device camera)，亦可選擇性地安裝一攝影機，如一後視攝影機，做 為攝影機。此外，後視攝影機之解析度(resolution)是可修改的，如畫面更新率(refresh rate)基本上是設置為延遲0.5秒。

一防光暈單元與攝影機相結合，防光暈單元是用以防止或減少影像之光暈問題，選擇性地安裝有一防光暈處理元件，其是用來解決現有紅外線攝影機(infrared camera)之眩盲問題(flash blindness)，以確保當一強光源直接照射入攝影機時，防光暈處理元件仍正常運作。

請參閱圖6，選擇性地，一電致變色處理元件(圖未示)亦可設置於視覺增強系統100及其裝置1000中，電致變色元件包括有一電致變色薄膜600固設於攝影機的一外透鏡之後方或前方、一電致變色感測元件(圖未示)、及一電致變色處理元件(圖未示)連接至電致變色薄膜600與電致變色感測元件。電致變色感測元件是用來在偵測到強光源朝向攝影機照射或環境光源低於一預定程度時，使電致變色薄膜600變黑。在電致變色感測元件偵測到無強光源或環境光源高於一預定程度時，電致變色處理元件亦會使電致變色薄膜600變透明。

此外，CCD攝影機之尺寸也顯著地縮小以能夠剛好安裝於一選定的安裝區域中。如圖6所示，紅外線視覺攝像單元10更具有一開口230，用來連接電源纜線之輸入。

請參閱圖4及圖7至10，每一照明單元20具有複數紅外線光源60與複數紅外線聚焦透鏡40，紅外線聚焦透鏡40是 安裝至複數獨立元件70上，紅外線光源60之強度是可調整的。複數照明單元20更包括有一照明處理元件，用以控制複數紅外線光源60之強度，其中複數紅外線光源60強度越大所能照射到之距離範圍越長，而強度之降低與紅外光束距離範圍是相關的。

選擇性地，每一紅外線光源60是使用紅外線發光二極體(LED)，而不是傳統的紅外線燈泡。使用紅外線發光二極體是因紅外線發光二極體具有可克服能見底低的能力，尤其是在下雨、起霧或是夜晚時。此外，複數紅外線發光二極體能夠發射均勻強度之紅外光束。由於紅外線發光二極體之光的色散(dispersion)特性，紅外線聚焦透鏡40被用來聚焦紅外光束，特別是照在道路上。

請參閱圖7至圖10，紅外線聚焦透鏡40包括有一圓錐狀結構，該結構有一底面41、一側表面43、及一頂面45。一平台820連接至底面41。側表面43是垂直其表面的方向向外彎曲，而頂面45包括有具有一內底面850之一頂面開槽830。選擇性地，側表面43可包括有複數側邊(圖未示)。

頂面開槽830的形狀可為一圓柱狀。內底面850包含有一球形頂端860。複數紅外線光源則是固設於球形頂端860前方。

具體而言，紅外線聚焦透鏡40被分為複數個類型，請參閱圖3，紅外線聚焦透鏡40，依類型不同，用來聚焦至不同距 離範圍與區域範圍之紅外光束，一般來說，距離範圍是與仍可看見目標物之距離相關。

紅外線聚焦透鏡40依照類型的不同來改變紅外光束之一距離範圍與一區域範圍，例如由短距離到長距離、以及由大區域範圍到較小區域範圍之紅外光束。紅外光束之距離範圍與區域範圍呈負相關。換句話說，對於可聚焦紅外光束至一相對較長距離範圍之透鏡類型，其紅外光束之區域範圍是相對較小的。另一方面，對於可聚焦紅外光束至一相對較短距離範圍之透鏡類型，其紅外光束之區域範圍則是相對較大的。

複數紅外線聚焦透鏡40被分為一第一類紅外線聚焦透鏡、一第二類紅外線聚焦透鏡、及一第三類紅外線聚焦透鏡。雖然複數紅外線聚焦透鏡40被分為三種類型，如第一類紅外線聚焦透鏡、第二類紅外線聚焦透鏡、及第三類紅外線聚焦透鏡，然而複數紅外線聚焦透鏡40可包括至少二種類型之紅外線聚焦透鏡40，其中每一類型選擇性地產生不同或相同的距離範圍及區域範圍之紅外光束。

請參閱圖7，第一聚焦透鏡42包括有一底面開槽840形成於底面41之中心位置且與球形頂端860於同一垂直軸上，該垂直軸垂直於球形頂端之中心位置。另外，參閱圖8及圖9，第二聚焦透鏡46之平台820包括有一磨砂外表面870。如圖8所示，磨砂外表面870可為一平面910，而如圖9所示，磨砂 外表面870可為一內彎曲面920，內彎曲面920之曲率中心是與球形頂端860位於同一垂直軸上，該垂直軸垂直於球形頂端之中心位置。

請參閱圖10，第三聚焦透鏡48之平台820可包括有一具紋路之外表面880，具紋路之外表面880包括有一內彎曲面920，且內彎曲面920之曲率中心與球形頂端860位於同一垂直軸上，該垂直軸垂直於球形頂端之中心位置。

請再參閱圖3，在所有類型之紅外線聚焦透鏡40中，犧牲紅外光輻射之區域/發散範圍下，第一聚焦透鏡42是用來聚焦紅外光束至具有相較下最長距離範圍且最小區域範圍之紅外光束。使用第一種類型之紅外線聚焦透鏡40之紅外線發光二極體之數量在4至15之範圍中。確切地來說，每一系統100或裝置1000會使用約6-12個此種類型之紅外線聚焦透鏡40。此種類型之紅外線聚焦透鏡能使所能達到之距離範圍至200公尺或以上，如圖3之範例所示。第一種類型亦能使紅外光束之區域範圍介於自該紅外光束之行進軸徑向移動4°至8°之間，或較準確地來說為6°。

第二聚焦透鏡46是用來聚焦紅外光束至相較下較短距離範圍且較大區域範圍之紅外光束。確切地來說，由於仍有部份區域是第一種類型之紅外線聚焦透鏡40無法控制紅外光束發散照射到之區域，為解決此問題，第二類紅外線聚焦透鏡被設 計為用來擴大紅外光束照射之區域範圍，選擇性地直至覆蓋第一類紅外線聚焦透鏡所未覆蓋或部份覆蓋之一第一區域的程度。使用第二類紅外線聚焦透鏡之紅外線發光二極體之數量在2至10之範圍中。然而，選擇性地，每一系統100或裝置1000確切地來說會使用4-8個第二類紅外線聚焦透鏡。選擇性地，第二類紅外線聚焦透鏡能使所能達到之距離範圍在50公尺至100公尺之間，如圖3所示。第二種類型亦能使紅外光束之區域範圍介於自該紅外光束之行進軸徑向移動10°至14°之間，或較準確地來說為12°。

第三聚焦透鏡48是適用於聚焦紅外光束至具有相較下最短距離範圍且最大區域範圍之紅外光束。第三類紅外線聚焦透鏡亦更適用於進一步加大紅外光束照射之區域範圍，直至覆蓋第一類及第二類紅外線聚焦透鏡所未覆蓋或部份覆蓋之一第二區域的程度。第三類紅外線聚焦透鏡亦可做為環境光源。這是因為此種類型最適合用來照亮車輛410前方第一類及第二類紅外線聚焦透鏡所未覆蓋或部份覆蓋之區域。使用第三類紅外線聚焦透鏡之紅外線發光二極體之數量在1至6之範圍中。選擇性地，每一系統100或裝置1000確切地來說會有2-4個紅外線發光二極體利用第三類紅外線聚焦透鏡。第三類型提供最大區域範圍之紅外光束，基本上是介於自該紅外光束之行進軸徑向移動20°至40°之間，或較準確地來說為30°。

第一類紅外線聚焦透鏡、第二類紅外線聚焦透鏡、與第三類紅外線聚焦透鏡之數量比例基本上為1：2：3，第三類紅外線聚焦透鏡選擇性地能照射自0到50公尺之距離範圍，如圖3之範例所示。此外，紅外線聚焦透鏡40可由塑膠、丙烯酸、或二者之組合所製成。

參閱圖4，紅外線發光二極體與紅外線聚焦透鏡40是安裝至複數獨立元件70上，而這些獨立元件70，舉例來說如圖4所示，是被安排在照明單元20之前側125。選擇性地，複數獨立元件70可彼此相鄰排列為一複數行，且沿照明單元20之長邊排列為單一或複數列，亦可選擇性地使複數獨立元件70排列為一直行(如圖4所示)，或是沿行的方向傾斜排列(圖未示)。選擇性地，可使複數獨立元件70被排列為，如將複數獨立元件70依照透鏡類型聚焦紅外光束之距離範圍由近到遠，以及相對應區域範圍由廣到窄，沿著照明單元20之長度方向、寬度方向、或是一傾斜方向做改變。

接著請參閱圖2，對於顯示單元30，選擇性地，採用一高清晰度液晶顯示器(LCD)，尺寸可由4.3英寸至7英寸。

此外，選擇性地，視覺增強系統100及其裝置1000更包括有一環境光源感測元件50，用以在環境光源之亮度值降低至一預定程度時，啟動複數照明單元20。且選擇性地，在環境光源之亮度值增加至一預定程度時，關閉複數照明單元20。 如圖4所示，環境光源感測元件50可選擇性地固設於照明單元20前側125之一側。

複數照明單元20亦更包括有一冷卻單元，用以冷卻複數照明單元20。選擇性地，冷卻單元包括至少一散熱器。散熱器被安裝來使複數紅外線光源60所產生的熱量能有效地被消散。為有效轉移複數紅外線光源60之熱量，散熱器被安裝在複數獨立元件70之後方。選擇性地，散熱器之厚度是可改變的。

或者，在複數照明單元20上亦可安裝有至少一風扇90，尤其是超靜音風扇。舉例來說，如圖4所示，風扇90是被安裝在照明單元20之後側115，以有效冷卻照明單元20。另外，風扇90也可被固設於照明單元20之旁側(135或145)、上側155、底部165、或前側125。

照明單元20亦更包括有複數通孔220形成於其旁側135或145。在此處提供之複數通孔220可使由運作中的風扇90所導引之熱量自複數通孔220流出，而不是累積在照明單元20中。

然而，位於前側125之風扇90尺寸需要縮小以容置於獨立元件70中，或是容置於位於複數通孔220所在之旁側(135或145)之通孔220中。隨著風扇90之安裝，散熱器之使用數量或厚度也可進一步減少，因此，更加縮小了照明單元20之 尺寸。

請參閱圖4和5，照明單元20亦可不包括有一風扇90及複數通孔220。若是這種情形，照明單元20選擇性地包括有至少一散熱器80。所安裝之散熱器80其可具有外部鰭片82、插銷、或是任何其他形式以增加表面積，使得熱釋放是由照明單元20後側115向外擴散。

因此，照明單元20之殼體可由耐熱塑膠材料或鋁合金，如鋁合金6111(aluminum alloy 6111)，所製成。此外，事實上此種材料也是一種容易獲得的材料，可進一步降低成本。

由於複數紅外線光源60會產生熱量，為防止過熱，或是防止最壞的情況，即使得照明單元20或內部之材料融化，冷卻單元包括有如風扇90、殼體、及散熱器，可解決散熱問題。

接著，複數照明單元20更包括有一熱感測元件，用以感測複數照明單元20中之熱量。熱感測元件是連接至冷卻單元，特別是風扇90。熱感測元件進一步用於當熱增加至一預定程度時啟動冷卻單元，以及選擇性地當熱降低至一預定程度時關閉冷卻單元。選擇性地，熱感測元件也可用在當熱到達一預定最高程度時關閉複數照明單元20以防止過熱，或是防止最壞的情況，即使得照明單元20或內部之材料融化。

選擇性地，視覺增強系統100及其裝置1000預計是要安 裝在車輛410之內部310。複數照明單元20之大小程度是使每一照明單元20便於攜帶、且容易安裝於車輛410之內部310或外部。也是選擇性地，顯示單元30之大小程度是使顯示單元30能安裝於車輛410之內部。

複數照明單元20更包括有一第一照明單元與一第二照明單元。選擇性地，第一照明單元21是置於車輛410之一擋風玻璃之左上方，而第二照明單元22是置於車輛410之擋風玻璃之右上方。請參閱圖2和4，複數通孔220是形成於各照明單元20之旁側(135或145)，使得每一照明單元20之複數通孔220總是個別朝向後照鏡330。此外，由於安裝有風扇90之照明單元20的尺寸小很多，安裝在上方之照明單元20不會阻擋較低之遮陽板。仍是關於照明單元20，當複數獨立元件70之配置是依紅外光束之距離範圍由短至長，且區域範圍由廣至小以逐步方式配置(由左至右，或由右至左)，紅外光束具有最長距離範圍與最小區域範圍之獨立元件70應位於最靠近後視鏡330的位置，如圖2所示。

此外，攝影機是選擇性地位於車輛410之一後視鏡330後方。顯示單元30是選擇性地位於駕駛者前方。

參照圖2，由於視覺增強系統100及其裝置1000預計安裝在車輛410之內部，相對於擋風玻璃之紅外光束，較容易進入紅外線攝影機透鏡中。若照這情形持續下去，攝影機將面臨 到光暈(flare)問題。因此，攝影機選擇性地位於複數照明單元(21及22)後方，如此則沒有紅外光束可直接進入攝影機之透鏡，以減少影像之光暈影響。

選擇性地，電源是透過車輛410中之電源電纜提供給視覺增強系統100或裝置1000。視覺增強系統100或裝置1000使用車輛中現有之電源電纜而不是由自身提供電源，如使用電池，以進一步減小複數照明單元20之尺寸，使得複數照明單元20較不笨重且人性化。為此，複數照明單元20具有複數開口230設置於其上側或底部，用於電源電纜之輸入，如圖4所示。此外，環境光源感測元件50可選擇性地僅固設於對視覺增強系統100或裝置1000來說，具有相對穩定電源之攝影機上。

也是選擇性地，視覺增強系統100或裝置1000之能見度之最大距離範圍在200公尺到500公尺之範圍中。

因此，視覺增強系統100或裝置1000選擇性地不提供障礙物偵測系統。這是因為此種障礙物偵測系統是額外的功能，且基於視覺增強系統100或裝置1000之性能，當偵測到路上有任何障礙物，如動物、過馬路者(包括任意穿越馬路的行人)、石頭等等，視覺增強系統100或裝置1000足以輔助駕駛者。而且，安裝此種障礙物偵測系統不可避免地會進一步增加視覺增強系統100或裝置1000之成本。

此外，選擇性地，作為保護視覺增強系統100或裝置1000之一安全措施，保險絲盒可安裝在每一照明單元20、紅外線視覺攝像單元10如攝影機、及顯示單元30中。

視覺增強系統100或裝置1000通常亦可於白天被啟動。

本發明的技術內容已經以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神所作些許之更動與潤飾，皆應涵蓋於本發明的範疇內，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

10‧‧‧紅外線視覺攝像單元

100‧‧‧視覺增強系統

115‧‧‧後側

125‧‧‧前側

135,145‧‧‧旁側

155‧‧‧上側

165‧‧‧底部

20‧‧‧照明單元

21‧‧‧第一照明單元

22‧‧‧第二照明單元

220‧‧‧通孔

230‧‧‧開口

30‧‧‧顯示單元

310‧‧‧內部

330‧‧‧後視鏡

40‧‧‧紅外線聚焦透鏡

41‧‧‧底面

410‧‧‧車輛

42‧‧‧第一紅外線聚焦透鏡

43‧‧‧側表面

45‧‧‧頂面

46‧‧‧第二紅外線聚焦透鏡

48‧‧‧第三紅外線聚焦透鏡

50‧‧‧環境光源感測元件

60‧‧‧紅外線光源

600‧‧‧電致變色薄膜

70‧‧‧獨立元件

80‧‧‧散熱器

82‧‧‧鰭片

820‧‧‧平台

830‧‧‧頂面開槽

840‧‧‧底面開槽

850‧‧‧內底面

860‧‧‧球形頂端

870‧‧‧磨砂外表面

880‧‧‧外表面

90‧‧‧風扇

910‧‧‧平面

920‧‧‧內彎曲面

1000‧‧‧裝置

第1圖所示為習知前照燈之光束照明範圍。

第2圖所示為本發明將視覺增強裝置安裝至車輛前方。

第3圖所示為本發明之視覺增強裝置之紅外光束照明範圍。

第4圖所示為本發明具有風扇之照明單元。

第5圖所示為本發明未具有風扇之照明單元。

第6圖所示為本發明之攝影機。

第7圖所示為本發明之第一紅外線聚焦透鏡。

第8圖所示為本發明之第二紅外線聚焦透鏡。

第9圖所示為本發明具有內彎曲面之第二紅外線聚焦透鏡。

第10圖所示為本發明之第三紅外線聚焦透鏡。

10‧‧‧紅外線視覺攝像單元

100‧‧‧視覺增強系統

1000‧‧‧裝置

20‧‧‧照明單元

21‧‧‧第一照明單元

22‧‧‧第二照明單元

220‧‧‧通孔

30‧‧‧顯示單元

310‧‧‧內部

330‧‧‧後視鏡

Claims (28)

1. 一種視覺增強系統，包括：複數照明單元，每一該照明單元具有複數紅外線光源與複數紅外線聚焦透鏡，該些紅外線光源用於發射紅外光束，該些紅外線聚焦透鏡用於聚焦在一第一方向之該紅外光束於一區域上；一紅外線視覺攝像單元，用來拍攝在該第一方向該區域之一影像；以及一顯示單元，用來顯示該影像，該顯示單元連接至該紅外線視覺攝像單元以獲取該影像；其中，該紅外線聚焦透鏡包括有一底面、一側表面、及一頂面，該些紅外線聚焦透鏡分為複數個類型；經由該些紅外線聚焦透鏡聚焦之該紅外光束包含不同之一距離範圍與一區域範圍，其係取決於該些紅外線聚焦透鏡之類型，而該紅外光束之該距離範圍與該區域範圍呈負相關，且反之亦然。
2. 如請求項1所述之視覺增強系統，其中該紅外線聚焦透鏡包括有一圓錐狀結構，且該側表面是垂直其表面的方向向外彎曲。
3. 如請求項2所述之視覺增強系統，其中一平台連接至該紅外線聚焦透鏡之該底面，該紅外線聚焦透鏡之該頂面包括有一頂面開槽，該頂面開槽具有一內底面，其中該頂面開槽的形狀為一圓柱狀，該內底面包含有一球形頂端，且該些紅外線光源是固設於該球形頂端的前方。
4. 如請求項3所述之視覺增強系統，其中該些紅外線聚焦透鏡至少分為一第一紅外線聚焦透鏡、一第二紅外線聚焦透鏡、及一第三紅外線聚焦透鏡。
5. 如請求項4所述之視覺增強系統，其中該第一紅外線聚焦透鏡包括一底面開槽，形成於該底面之中心位置且與該球形頂端於同一垂直軸上，該垂直軸垂直於球形頂端之中心位置。
6. 如請求項5所述之視覺增強系統，其中該第二紅外線聚焦透鏡之該平台包括一磨砂外表面。
7. 如請求項6所述之視覺增強系統，其中該磨砂外表面包括一平面。
8. 如請求項6所述之視覺增強系統，其中該磨砂外表面包括一內彎曲面。
9. 如請求項8所述之視覺增強系統，其中該內彎曲面之彎曲面中心係與該球形頂端位於同一垂直軸上，該垂直軸垂直於球形頂端之中心位置。
10. 如請求項6所述之視覺增強系統，其中該第三紅外線聚焦透鏡之該平台包括有一具紋路之外表面。
11. 如請求項10所述之視覺增強系統，其中該具紋路之外表面包括有一內彎曲面，且該內彎曲面之曲率中心係與該球形頂端位於同一垂直軸上，該垂直軸垂直於球形頂端之中心位置。
12. 如請求項11所述之視覺增強系統，其中在所有類型之該些紅外線聚焦透鏡中，該些第一紅外線聚焦透鏡係用來聚焦該紅外 光束至具有相較下最長距離範圍且最小區域範圍之該紅外光束；該些第二紅外線聚焦透鏡係用來聚焦該紅外光束至具有相較下較短距離範圍且較大區域範圍之該紅外光束；以及該些第三紅外線聚焦透鏡係用來聚焦該紅外光束至具有相較下最短距離範圍且最大區域範圍之該紅外光束。
13. 如請求項12所述之視覺增強系統，其中該些第二紅外線聚焦透鏡更可用來加大該紅外光束之區域範圍，直至覆蓋該些第一紅外線聚焦透鏡所未覆蓋之一第一區域，且該些第三紅外線聚焦透鏡更可用來加大該紅外光束之區域範圍，直至覆蓋該些第一紅外線聚焦透鏡及該些第二紅外線聚焦透鏡所未覆蓋之一第二區域。
14. 如請求項13所述之視覺增強系統，其中該些照明單元更包括一照明處理元件，用以控制該些紅外線光源之強度；其中該些紅外線光源強度越大，該些紅外線光源所能到達之距離範圍越長；該些紅外線光源之每一係使用紅外線發光二極體；該些紅外線發光二極體係能夠發射均勻強度之該紅外光束；其中該些紅外線發光二極體與該些紅外線聚焦透鏡形成個別的構件。
15. 如請求項14所述之視覺增強系統，其中使用該第一紅外線聚焦透鏡之該紅外線發光二極體之數量係在4至15之範圍中；使用該第二紅外線聚焦透鏡之該紅外線發光二極體之數量係在2至10之範圍中；以及使用該第三紅外線聚焦透鏡之該紅外線發光二極體之數量係在1至6之範圍中。
16. 如請求項15所述之視覺增強系統，其中該第一紅外線聚焦透鏡係能使該紅外光束之區域範圍介於自該紅外光束之行進軸徑向移動4°至8°之間，或較準確地是自該紅外光束之行進軸徑向移動6°；該第二類型係能使該紅外光束之區域範圍介於自該紅外光束之行進軸徑向移動10°至14°之間，或較準確地是自該紅外光束之行進軸徑向移動12°；以及該第三類型係能使該紅外光束之區域範圍介於自該紅外光束之行進軸徑向移動20°至40°之間，或較準確地是自該紅外光束之行進軸徑向移動30°。
17. 如請求項16所述之視覺增強系統，其中該紅外線視覺攝像單元是電耦合元件攝影機或攝影機。
18. 如請求項17所述之視覺增強系統，其中該攝影機包括有一防光暈單元，用以防止或減少該影像之光暈問題，確保當一強光源直接照射入該攝影機時，該防光暈處理元件與該攝影機仍正常運作；該防光暈單元是選自由一防光暈處理元件、設置於該攝影機中之至少一電致變色元件、或二者所組成之群組；該電致變色元件包括有一電致變色薄膜固設於該攝影機之一外透鏡後方、一電致變色感測元件、及一電致變色處理元件連接至該電致變色薄膜與該電致變色感測元件；該電致變色感測元件設於該攝影機上；當該電致變色感測元件偵測到強光源朝向該攝影機照射或環境光源低於一預定程度時，該電致變色處理元件會使該電致變色薄膜變黑；當該電致變色感測元件偵測到無 強光源或環境光源高於一預定程度時，該電致變色處理元件會使該電致變色薄膜變透明。
19. 如請求項18所述之視覺增強系統，其更包括有一環境光源感測元件，用以在環境光源之亮度值降低至一預定程度時，啟動該些照明單元。
20. 如請求項19所述之視覺增強系統，其中該些照明單元更包括有一冷卻單元，用以冷卻該些照明單元，且該冷卻單元係選自由至少一風扇、複數通孔、至少一散熱器所組成之群組之任一、或任二者之組合、或三者之組合。
21. 如請求項20所述之視覺增強系統，其中該些照明單元之殼體的材料係選自耐熱塑膠材料、鋁合金及其組合所構成之群組。
22. 如請求項21所述之視覺增強系統，其中該些照明單元更包括有一熱感測元件，用以感測該些照明單元中之熱量，當熱量增加至一預定程度時啟動該冷卻單元，當熱量降低至一預定程度時關閉該冷卻單元，及當熱量到達一預定最高程度時關閉該些照明單元以防止過熱。
23. 如請求項22所述之視覺增強系統，其係適用於做為一汽車夜間視覺系統，其中該第三紅外線聚焦透鏡係更用來照亮一車輛前方之區域，其係指該第一紅外線聚焦透鏡及該第二紅外線聚焦透鏡未覆蓋之區域。
24. 如請求項23所述之視覺增強系統，其中提供給視覺增強系統之電源係使用在該車輛中現有電源電纜。
25. 如請求項24所述之視覺增強系統，其中該些照明單元安裝於一車輛之內部或外部；該攝影機安裝在一指定安裝區域中；該顯示單元安裝於一車輛之內部。
26. 如請求項25所述之視覺增強系統，其中該視覺增強系統係安裝於該車輛之內部；該些照明單元更包括一第一照明單元與一第二照明單元；該第一照明單元係置於該車輛之一擋風玻璃之左上方；該第二照明單元係置於該車輛之該擋風玻璃之右上方；該攝影機係設置於該車輛之一後視鏡之後方；以及該顯示單元係設置於一駕駛者之前方。
27. 如請求項17或26所述之視覺增強系統，其中該攝影機係設置於該照明單元之後方，使得無紅外光束直接進入該攝影機之透鏡，用以減少該影像之光暈影響。
28. 如請求項27所述之視覺增強系統，其中該視覺增強系統之能見度之最大範圍係在200公尺至500公尺之範圍中。