專利名稱：智能紅外攝像機及其智能調節紅外光強度的方法
技術領域：
本發明關于一種安防設備，尤其涉及一種用于安防系統的智能紅外攝像機及其智 能調節紅外光強度的方法。
背景技術：
隨著科學技術的發展，攝像裝置被廣泛的應用到各個領域，目前安防攝像機行業 普遍需要日夜監控，即全天24小時都有出色的效果，而白天在光線充足的情況下一般都能 有比較好的效果，問題就集中在晚上了。晚上的光線一般都比較暗，而攝像機成像依靠的光 學成像傳感器主要是感應外界光線并轉化為電信號。在光線比較暗甚至沒有光線情況下 一般都是通過拉大曝光時間，放大增益值來看物體，但這時候的圖像噪點很大，不能滿足要 求。于是給攝像機所照環境補光就是最直接的方法了，補光一般是用紅外光，因為紅外光人 眼不能捕捉，但是攝像機的光學成像傳感器是能感應紅外光的，通過人為加紅外光相當于 增強外界光線，這樣甚至能夠達到外界環境完全無光的情況下監控。但是普通的紅外攝像 機依然存在問題，這種紅外燈在打開后亮度是恒定的，當光學鏡頭焦距變化導致聚焦到傳 感器光線上的光線變化時，整個圖像會比較亮或比較暗，因為這時候的紅外光線是不變的。由于普通紅外攝像機存在以上的這種不足，人們又逐漸開發了智能紅外攝像機來 滿足晚上監控的需求。在晚上紅外燈打開后，紅外燈的光強是變化的，這種變化的直接原因 是電流的變化。在一些情況下光線變化時紅外光強度自動變化，被照射物體的圖像顯示就 比較均勻，不會出現普通紅外攝像機的局部偏暗或偏亮。目前，現有市面上的智能紅外攝像 機一般采用光敏電阻來感知環境光照的變化，進而實現控制補光燈的開啟和關閉。然而，這 種方法都需要采用光敏電阻，這種光敏電阻感應方式首先就是光敏電阻的安裝方式直接影 響效果，如在左側就不能感受右側的光線，上側不能感受下側的光線，中間是光學鏡頭區域 這里是不能安裝的，而且光敏電阻只能反映照射到光敏電阻這一點的光線變化而導致紅外 光強的變化，工程應用上很受限制。再者，采用光敏電阻感應的方式，攝像裝置中不但要為 光敏電阻預留出裝設的空間，也會因為光敏電阻而提升了自己的成本。

發明內容
本發明的目的在于，提供一種智能紅外攝像機，其結構簡單、無工程安裝限制，不 需要安裝光敏電阻即可很好的實現紅外光強度的調節，可以在一定程度上降低設備成本；本發明的另一目的在于，提供一種智能紅外攝像機智能調節紅外光強度的方法， 其通過光學鏡頭感應整體光線，光學成像傳感器對光線的采集，后端圖像處理器處理圖像 而引起整體圖像參數整體變化而引起變化，導致紅外光強根據需要變化，實用性較為廣泛， 沒有工程安裝限制。為了實現上述目的，本發明提供一種智能紅外攝像機，包括光學鏡頭、設于光學 鏡頭周圍的紅外燈、與光學鏡頭對應的光學成像傳感器、與光學成像傳感器電性連接的圖 像處理器、及與圖像處理器電性連接的紅外燈亮度調節模塊；工作時，該光學鏡頭感應整體光線，光學成像傳感器對光線進行采集，圖像處理器處理圖像而引起整體圖像參數的變化， 紅外燈亮度調節模塊根據該整體圖像參數的變化而調節紅外燈光強的變化。所述光學成像傳感器為單掃描CCD光學成像傳感器或雙掃描CCD光學成像傳感
ο所述圖像處理 器內包括白平衡處理單元、曝光處理單元、色彩處理單元、及視頻編 碼單元。進一步地，本發明還提供一種智能紅外攝像機智能調節紅外光強度的方法，該方 法包括步驟1、提供一智能紅外攝像機，該智能紅外攝像機包括光學鏡頭、設于光學鏡頭 周圍的紅外燈、與光學鏡頭對應的光學成像傳感器、與光學成像傳感器電性連接的圖像處 理器、及與圖像處理器電性連接的紅外燈亮度調節模塊；步驟2、光線通過光學鏡頭聚焦到光學成像傳感器上，當光線變化、光學鏡頭焦距 變化、或物體移動引起到光學成像傳感器光學強度變化時，光學成像傳感器感應到這部分 光線并輸出相應電信號到后端的圖像處理器；步驟3、后端圖像處理器接收到光學傳感器的電信號，通過處理輸出復合視頻信 號，同時反饋給光學傳感器曝光參數信號，使圖像成像均勻，且自動調節系統增益使該智能 紅外攝像機適應電信號強度的變化；步驟4、在光線昏暗環境下，紅外燈打開，此時，智能紅外攝像機系統根據圖像處 理器輸出的復合視頻信號分離出亮度信號，并根據該亮度信號的變化調節紅外燈的電流大 小，從而調節紅外燈的強度。光學成像傳感器為單掃描CCD光學成像傳感器或雙掃描CCD光學成像傳感器。所述步驟3中，圖像處理器接收到光學傳感器的電信號，通過顏色處理、白平衡處 理、及視頻信號編碼處理輸出復合視頻信號。所述步驟4中，智能紅外攝像機系統根據圖像處理器輸出的復合視頻信號分離出 亮度信號，亮度信號模擬量轉換成數字信號，該數字信號進入圖像處理器，圖像處理器處理 反饋出脈沖寬度調制信號，紅外燈根據該脈沖寬度調制信號調節亮度。所述步驟4中，所述亮度信號強則反應場景內光線較強，智能紅外攝像機將反相 調節使紅外燈光強變弱；若亮度信號弱則反應場景內光線較弱，智能紅外攝像機將反相調 節使紅外燈光強變強。本發明的有益效果本發明的智能紅外攝像機及其智能調節紅外光強度的方法， 其結構簡單，不需要安裝光敏電阻即可很好的實現紅外光強度的調節，可以在一定程度上 降低設備成本；此外，本發明通過光學鏡頭感應整體光線，光學成像傳感器對光線的采集， 后端圖像處理器處理圖像而引起整體圖像參數整體變化而引起變化，導致紅外光強根據需 要變化，實用性較為廣泛，沒有工程安裝限制。為了能更進一步了解本發明的特征以及技術內容，請參閱以下有關本發明的詳細 說明與附圖，然而所附圖式僅提供參考與說明用，并非用來對本發明加以限制。


下面結合附圖，通過對本發明的具體實施方式
詳細描述，將使本發明的技術方案及其他有益效果顯而易見。附圖中，圖1為本發明智能紅外攝像機的模塊示意圖；圖2為本發明中圖像處理器與紅外燈亮度調節模塊之間的信號處理流程圖；圖3為本發明智能紅外攝像機智能調節紅外光強度的方法流程圖。
具體實施方式
為更進一步闡述本發明所采取的技術手段及其效果，以下結合本發明的優選實施 例及其附圖進行詳細描述。如圖1所示，本發明提供一種智能紅外攝像機，包括光學鏡頭10、設于光學鏡頭 10周圍的紅外燈20、與光學鏡頭10對應的光學成像傳感器30、與光學成像傳感器30電性 連接的圖像處理器40、及與圖像處理器40電性連接的紅外燈亮度調節模塊50 ；工作時，該 光學鏡頭10感應整體光線，光學成像傳感器30對光線進行采集，圖像處理器40處理圖像 而引起整體圖像參數的變化，紅外燈亮度調節模塊50根據該整體圖像參數的變化而調節 紅外燈20光強的變化。本發明中，光學成像傳感器30可以選用單掃描CXD光學成像傳感器或雙掃描CXD 光學成像傳感器。圖像處理器40內包括白平衡處理單元、曝光處理單元、色彩處理單元、及 視頻編碼單元。本發明的智能紅外攝像機工作時，其通過光學鏡頭10感應整體光線，當光線變化 時，光學鏡頭10的焦距增大或減小，照射到光學傳感器30上的環境光線光強會變化，光學 傳感器30感應到這部分光線變化并輸出相應電信號到后端的圖像處理器40進行處理。如 圖2所示，后端處理器40輸出復合視頻信號，復合視頻信號同步亮度信號分離出亮度信號， 亮度信號模擬量轉換成數字信號，數字信號進入圖像處理器40，該圖像處理器40處理反饋 出脈沖寬度調制信號，紅外燈20根據該脈沖寬度調制信號調節亮度，從而使圖像均勻。在 一些情況下，光線變化時，紅外燈20光強度自動變化，被照射物體的圖像顯示就比較均勻， 不會出現普通紅外攝像機的局部偏暗或偏亮的弊端。實際使用過程中我們非常明顯地體會 這種好處，當某人朝該智能紅外攝像機走動時，本智能紅外攝像機反應的人主體臉部畫面 均勻，從而在完全黑暗環境下也能分清楚人的細節，而普通紅外攝像機人主體光線過強，整 體泛白，不能分清楚細節，達不到全天候監控效果。進一步地，本發明還提供一種智能紅外攝像機智能調節紅外光強度的方法(圖3 所示)，該方法包括步驟1、提供一智能紅外攝像機，該智能紅外攝像機包括光學鏡頭、設于光學鏡頭 周圍的紅外燈、與光學鏡頭對應的光學成像傳感器、與光學成像傳感器電性連接的圖像處 理器、及與圖像處理器電性連接的紅外燈亮度調節模塊。本發明中，光學成像傳感器可以選 用單掃描CCD光學成像傳感器或雙掃描CCD光學成像傳感器。圖像處理器內包括白平衡處 理單元、曝光處理單元、色彩處理單元、及視頻編碼單元。步驟2、光線通過光學鏡頭聚焦到光學成像傳感器上，當光線變化、光學鏡頭焦距 變化、或物體移動引起到光學成像傳感器光學強度變化時，光學成像傳感器感應到這部分 光線并輸出相應電信號到后端的圖像處理器。
步驟3、后端圖像處理器接收到光學傳感器的電信號，通過處理輸出復合視頻信 號，同時反饋給光學傳感器曝光參數信號，使圖像成像均勻，且自動調節系統增益使該智能 紅外攝像機適應電信號強度的變化。在該步驟3中，圖像處理器接收到光學傳感器的電信 號，通過顏色處理、白平衡處理、及視頻信號編碼處理輸出復合視頻信號。步驟4、在光線昏暗環境下，紅外燈打開，此時，智能紅外攝像機系統根據圖像處 理器輸出的復合視頻信號分離出亮度信號，并根據該亮度信號的變化調節紅外燈的電流大 小，從而調節紅外燈的強度。在該步驟4中，智能紅外攝像機系統根據圖像處理器輸出的復 合視頻信號分離出亮度信號，亮度信號模擬量轉換成數字信號，該數字信號進入圖像處理 器，圖像處理器處理反饋出脈沖寬度調制信號，紅外燈根據該脈沖寬度調制信號調節亮度。 本發明中，所述亮度信號強則反應場景內光線較強，智能紅外攝像機將反相調節使紅外燈 光強變弱；若亮度信號弱則反應場景內光線較弱，智能紅外攝像機將反相調節使紅外燈光 強變強。綜上所述，本發明的智能紅外攝像機及其智能調節紅外光強度的方法，其結構簡 單，不需要安裝光敏電阻即可很好的實現紅外光強度的調節，可以在一定程度上降低設備 成本；此外，本發明通過光學鏡頭感應整體光線，光學成像傳感器 對光線的采集，后端圖像 處理器處理圖像而引起整體圖像參數整體變化而引起變化，導致紅外光強根據需要變化， 實用性較為廣泛，沒有工程安裝限制。以上所述，對于本領域的普通技術人員來說，可以根據本發明的技術方案和技術 構思作出其他各種相應的改變和變形，而所有這些改變和變形都應屬于本發明后附的權利 要求的保護范圍。
權利要求
一種智能紅外攝像機，其特征在于，包括光學鏡頭、設于光學鏡頭周圍的紅外燈、與光學鏡頭對應的光學成像傳感器、與光學成像傳感器電性連接的圖像處理器、及與圖像處理器電性連接的紅外燈亮度調節模塊；工作時，該光學鏡頭感應整體光線，光學成像傳感器對光線進行采集，圖像處理器處理圖像而引起整體圖像參數的變化，紅外燈亮度調節模塊根據該整體圖像參數的變化而調節紅外燈光強的變化。
2.如權利要求1所述的智能紅外攝像機，其特征在于，所述光學成像傳感器為單掃描 CCD光學成像傳感器或雙掃描CCD光學成像傳感器。
3.如權利要求1所述的智能紅外攝像機，其特征在于，所述圖像處理器內包括白平衡 處理單元、曝光處理單元、色彩處理單元、及視頻編碼單元。
4.一種如權利要求1所述的智能紅外攝像機智能調節紅外光強度的方法，其特征在 于，包括如下步驟步驟1、提供一智能紅外攝像機，該智能紅外攝像機包括光學鏡頭、設于光學鏡頭周圍 的紅外燈、與光學鏡頭對應的光學成像傳感器、與光學成像傳感器電性連接的圖像處理器、 及與圖像處理器電性連接的紅外燈亮度調節模塊；步驟2、光線通過光學鏡頭聚焦到光學成像傳感器上，當光線變化、光學鏡頭焦距變化、 或物體移動引起到光學成像傳感器光學強度變化時，光學成像傳感器感應到這部分光線并 輸出相應電信號到后端的圖像處理器；步驟3、后端圖像處理器接收到光學傳感器的電信號，通過處理輸出復合視頻信號，同 時反饋給光學傳感器曝光參數信號，使圖像成像均勻，且自動調節系統增益使該智能紅外 攝像機適應電信號強度的變化；步驟4、在光線昏暗環境下，紅外燈打開，此時，智能紅外攝像機系統根據圖像處理器輸 出的復合視頻信號分離出亮度信號，并根據該亮度信號的變化調節紅外燈的電流大小，從 而調節紅外燈的強度。
5.如權利要求4所述的智能調節紅外光強度的方法，其特征在于，光學成像傳感器為 單掃描CCD光學成像傳感器或雙掃描CCD光學成像傳感器。
6.如權利要求4所述的智能調節紅外光強度的方法，其特征在于，所述步驟3中，圖像 處理器接收到光學傳感器的電信號，通過顏色處理、白平衡處理、及視頻信號編碼處理輸出 復合視頻信號。
7.如權利要求6所述的智能調節紅外光強度的方法，其特征在于，所述步驟4中，智能 紅外攝像機系統根據圖像處理器輸出的復合視頻信號分離出亮度信號，亮度信號模擬量轉 換成數字信號，該數字信號進入圖像處理器，圖像處理器處理反饋出脈沖寬度調制信號，紅 外燈根據該脈沖寬度調制信號調節亮度。
8.如權利要求7所述的智能調節紅外光強度的方法，其特征在于，所述步驟4中，所述 亮度信號強則反應場景內光線較強，智能紅外攝像機將反相調節使紅外燈光強變弱；若亮 度信號弱則反應場景內光線較弱，智能紅外攝像機將反相調節使紅外燈光強變強。
全文摘要
一種智能紅外攝像機及其智能調節紅外光強度的方法，該智能紅外攝像機包括光學鏡頭、設于光學鏡頭周圍的紅外燈、與光學鏡頭對應的光學成像傳感器、與光學成像傳感器電性連接的圖像處理器、及與圖像處理器電性連接的紅外燈亮度調節模塊。本發明的智能紅外攝像機及其智能調節紅外光強度的方法，其通過光學鏡頭感應整體光線，光學成像傳感器對光線的采集，后端圖像處理器處理圖像而引起整體圖像參數整體變化而引起變化，導致紅外光強根據需要變化，實用性較為廣泛，沒有工程安裝限制。
文檔編號G03B15/05GK101872106SQ20101018171
公開日2010年10月27日 申請日期2010年5月21日 優先權日2010年5月21日
發明者燕莉, 陳家振 申請人:深圳市艾威視數碼科技有限公司