專利名稱：紅外攝像機的紅外燈功率自適應量化調整電路及方法
技術領域：
本發明涉及安防監控領域，尤其涉及一種紅外攝像機的紅外燈功率自適應量化調 整電路及方法。
背景技術：
目前，安防監控領域的紅外攝像機使用紅外燈時，通過光敏電阻檢測到環境照度 不足后，將設備內的紅外燈全部打開，處于設定的額定功率滿負荷工作，無法根據實際情況 調整紅外燈的使用功率，有些紅外攝像機利用光敏電阻受光照后的電阻值調整紅外燈的使 用功率。由于在實際監控情況中需要紅外燈開啟的時間段內，大部分時間無需紅外燈滿負 荷功率即能達到攝像機所需的照度，現有的紅外攝像機紅外燈的控制方式無法實現動態調 整使用功率，采用光敏電阻調整也存在誤差大，且受環境溫度影響較大，紅外燈持續滿功率 工作將造成電源的浪費并縮短紅外燈的使用壽命。且紅外燈本身屬于一種大發熱量的電子 元器件，長期滿負荷將造成紅外攝像機的大量熱量積累，對于設備的使用壽命和穩定性有 負面影響，過度的紅外燈照射還會造成攝像圖像的局部發白。

發明內容
針對現有的現有紅外攝像機的紅外燈控制方法存在無法自適應調整紅外燈使用 功率或是控制誤差大的不足，本發明提供一種紅外攝像機的紅外燈功率自適應量化調整電 路及方法。本發明解決其技術問題所采用的技術方案是一種紅外攝像機的紅外燈功率自適應量化調整電路，主要由集成電路U1，電阻 Rl R9，電容C8，NPN型三極管Q2，PNP型三極管Ql和若干個紅外燈組成。電阻Rl —端接 12V電源，電阻Rl R7依次串聯，電阻R7另一端接地，電阻Rl、R2、R3、R4，R5、R6、R7相互 連接的節點處分別接入集成電路Ul，電容C8 —端接地，另一端分別連接集成電路Ul和PNP 型三極管Ql的基極。PNP型三極管Ql的集電極接地，PNP型三極管Ql的發射極接電阻R8 至12V電源，并接NPN型三極管Q2的基極。NPN型三極管Q2的集電極接12V電源發射極依 次串聯各紅外燈及電阻R9后接地。一種應用上述電路的紅外燈功率自適應量化調整方法，它包括如下步驟(1)初 始化電流值預先設定標準亮度值Yset、允許偏差的最大范圍的百分比DO和量化的驅動電 壓量VO、Vl、V2、V3、V4、V5、V6、V7 ；當攝像機處于低照度的情況下，進入初始化電流值步驟， 設定驅動電壓量為V0，所有紅外燈處于最大功率工作。(2)圖像亮度值計算根據采集圖像的所有象素點的量度值，計算得到圖像的平 均亮度值YO。(3)亮度值比較將平均亮度值YO與預設的標準亮度值Yset比較，比較YO是否 在預設的范圍內，即當YsetX (1-D0) < YO < YsetX (1+D0)的時候，需要保持電流值；當 YO ^ YsetX (1-D0)的時候，需要增大電流值；當YO彡YsetX (1+D0)的時候，需要減小電流值。(4)驅動電流值調整根據亮度值比較步驟的結果，改變驅動電壓，從而調整紅外 燈的電流值，當需要增大電流值或減小電流值時，調整為上一個或下一個電壓量化級，從而 調整紅外燈的電流值，當需要保持電流值時，保持當前電壓量化級不變。本發明的有益效果是，當紅外攝像機處于低照度情況下，本發明根據圖像的亮度 情況經自適應反饋計算，采用改變量化驅動電壓的方式調整紅外燈的使用功率，達到有效 控制紅外燈亮度，從而在在不影響圖像質量的前提下，解決現有方式的不足，并節省電源、 降低發熱量、延長設備使用壽命，且成本低，電路穩定可靠。


圖1是本發明的工作流程圖；圖2是本發明的電路圖。
具體實施例方式下面根據附圖和實施例詳細描述本發明，本發明的目的和效果將變得更加明顯。如圖2所示，本發明的一種紅外攝像機的紅外燈功率自適應量化調整電路主要由 集成電路Ul，電阻R1、R2、R3、R4，R5、R6、R7、R8、R9，電容C8，NPN型三極管Q2，PNP型三極 管Ql和若干個紅外燈(圖中為6個紅外燈，依次為LED1、LED2、LED3、LED4、LED5、LED6，實 際使用過程中，可為任意個紅外燈，本發明的效果將不受影響)組成。該電路中處理器通過 普通IO分別連接集成電路Ul的4、9、10、11管腳；Rl 一端接12V電源，R1、R2、R3、R4，R5、 R6、R7依次串聯，R7 一端接地，RU R2、R3、R4，R5、R6、R7相互連接的節點處分別依次接集 成電路Ul的14、15、12、1、5、2管腳；集成電路Ul的16、13管腳接12V電源，集成電路Ul的 4、8管腳接地；集成電路Ul的3管腳接電容C8至地，并接PNP型三極管Ql的基極；PNP型 三極管Ql的集電極接地，發射極接R8至12V電源，并接NPN型三極管Q2的基極；NPN型三 極管Q2的集電極接12V電源發射極接紅外燈LEDl的正極，紅外燈LED1、LED2、LED3、LED4、 LED5、LED6及電阻R9依次串聯接地。其中集成電路Ul可以選用Ti公司的⑶4051BQ產品，PNP型三極管Ql可以選用 Rohm公司的2SB1197K產品，NPN型三極管Q2可以選用安森美半導體公司的S8050LT1產
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ΡΠ O本發明的紅外攝像機的紅外燈功率自適應量化調整的方法，包括初始化電流值， 圖像亮度值計算，亮度值比較，驅動電流值調整四個步驟。一、初始化電流值預先設定標準亮度值Yset、允許偏差的最大范圍的百分比DO 和量化的驅動電壓量VO、Vl、V2、V3、V4、V5、V6、V7。當攝像機處于低照度的情況下，進入初 始化電流值步驟，設定驅動電壓量為V0，所有紅外燈處于最大功率工作。二、圖像亮度值計算根據采集圖像的所有象素點的量度值，計算得到圖像的平均 亮度值YO。三、亮度值比較將平均亮度值YO與預設的標準亮度值Yset比較，比較YO是否 在預設的范圍內，即當YsetX (1-D0) < YO < YsetX (1+D0)的時候，需要保持電流值；當 YO ^ YsetX (1-D0)的時候，需要增大電流值；當YO彡YsetX (1+D0)的時候，需要減小電流值。四、驅動電流值調整根據亮度值比較步驟的結果，改變驅動電壓，從而調整紅外 燈的電流值，當需要增大電流值或減小電流值時，調整為上一個或下一個電壓量化級，從而 調整紅外燈的電流值，當需要保持電流值時，保持當前電壓量化級不變。此后再次重復圖像亮度值計算步驟，循環計算并調整電流值，最終達到圖象的平 均亮度值YO符合預設范圍的要求，完成紅外燈功率自適應調整的功能。本發明紅外攝像機的紅外燈功率自適應量化調整的方法，能夠根據低照度情況下 圖像的亮度情況調整紅外燈的工作電流，并能通過反饋計算，自適應控制紅外燈的使用功 率，無須使用光敏電阻，避免了電路誤差，且采用改變量化驅動電壓的方式調整紅外燈的工 作電流，將有效解決現有紅外攝像機的紅外燈控制方法的不足，在不影響圖像質量的前提 下，啟到節省電源、降低發熱量、延長設備使用壽命的作用，能避免因過度的紅外燈照射造 成的圖像的局部發白現象，滿足紅外攝像機實際應用的要求。
權利要求
一種紅外攝像機的紅外燈功率自適應量化調整電路，主要由集成電路U1，電阻R1～R9，電容C8，NPN型三極管Q2，PNP型三極管Q1和若干個紅外燈組成。電阻R1一端接12V電源，電阻R1～R7依次串聯，電阻R7另一端接地，電阻R1、R2、R3、R4，R5、R6、R7相互連接的節點處分別接入集成電路U1，電容C8一端接地，另一端分別連接集成電路U1和PNP型三極管Q1的基極。PNP型三極管Q1的集電極接地，PNP型三極管Q1的發射極接電阻R8至12V電源，并接NPN型三極管Q2的基極。NPN型三極管Q2的集電極接12V電源發射極依次串聯各紅外燈及電阻R9后接地。
2. 一種應用權利要求1所述電路的紅外燈功率自適應量化調整方法，其特征在于，它 包括如下步驟(1)初始化電流值預先設定標準亮度值Yset、允許偏差的最大范圍的百分比DO和量 化的驅動電壓量V0、VI、V2、V3、V4、V5、V6、V7 ；當攝像機處于低照度的情況下，進入初始化 電流值步驟，設定驅動電壓量為V0，所有紅外燈處于最大功率工作。(2)圖像亮度值計算根據采集圖像的所有象素點的量度值，計算得到圖像的平均亮 度值YO。(3)亮度值比較將平均亮度值YO與預設的標準亮度值Yset比較，比較YO是否在 預設的范圍內，即當YsetX (1-D0) < YO < YsetX (1+D0)的時候，需要保持電流值；當 YO ^ YsetX (1-D0)的時候，需要增大電流值；當YO彡YsetX (1+D0)的時候，需要減小電流值。(4)驅動電流值調整根據亮度值比較步驟的結果，改變驅動電壓，從而調整紅外燈的 電流值，當需要增大電流值或減小電流值時，調整為上一個或下一個電壓量化級，從而調整 紅外燈的電流值，當需要保持電流值時，保持當前電壓量化級不變。
全文摘要
本發明公開了一種紅外攝像機的紅外燈功率自適應量化調整電路及方法，電路由集成電路U1、電阻R1～R9、電容C8、NPN型三極管Q2、PNP型三極管Q1和若干個紅外燈組成。該方法包括初始化電流值，圖像亮度值計算，亮度值比較和驅動電流值調整四個步驟，當紅外攝像機處于低照度情況下，根據圖像的亮度情況經自適應反饋計算，采用改變量化驅動電壓的方式調整紅外燈的使用功率，達到有效控制紅外燈亮度，從而在不影響圖像質量的前提下，解決現有方式的不足，并節省電源、降低發熱量、延長設備使用壽命，且成本低，電路穩定可靠。
文檔編號H05B37/02GK101917794SQ20101021004
公開日2010年12月15日 申請日期2010年6月28日 優先權日2010年6月28日
發明者吳堅, 張興明, 殷俊 申請人:浙江大華技術股份有限公司