CN101238733A - 用于cctv系统的摄像机结构 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及闭路电视。该闭路电视包括监控摄像机单元、两个红外投射器单元以及方向调节装置。监控摄像机单元具有用于对目标进行成像的摄像机和围绕该摄像机设置的多个红外投射模块。这两个红外投射器单元设置在监控摄像机单元旁边，每个红外投射器单元都包括多个红外投射模块。该方向调节装置安装在底板的一部分的下面，监控摄像机单元和红外投射器单元安装在该底板上，并且该方向调节装置被构造为以期望的方向对监控摄像机单元进行定向。因此，通过将红外线和图像观察点对准，可以在夜间观察远距离的图像，并且通过避免由该摄像机拍摄的图像的范围与红外区域不匹配，可以在夜间观察宽广范围的图像。

Description

用于CCTV系统的摄像机结构
技术领域
本发明总体上涉及具有红外投射器(infrared projector)的闭路电视，更具体地说，涉及以下这种闭路电视，该闭路电视利用通过两级来会聚(condense)红外线的多个红外投射模块，以增大基于红外线的拍摄距离，该闭路电视将摄像机设置在多个红外投射模块所围绕的位置并使得该摄像机和红外线以相同的角度同时移动，由此将红外线和图像观察点对准，从而在夜间能够观察到远距离的图像，并且该闭路电视避免了当红外投射器单元设置在监控摄像机单元旁边并由方向调节装置对监控摄像机单元的方向进行调节时，由该摄像机拍摄的图像的范围与红外区域不匹配，因此使得能够以宽广的范围进行图像观察。
背景技术
通常，诸如房屋、百货商店、银行和展览馆的要求安全性的地方设置有闭路电视(Closed Circuit Television，CCTV)，以对包括入侵、盗窃和火灾在内的灾害发出警报或避免上述灾害，或者使得能够快速地对上述灾害做出响应。
此外，近来，甚至在犯罪频发的地下停车场安装有多个CCTV，或者沿着道路安装有多个CCTV以控制非法停车。
在光线微弱的夜间，或甚至在没有照明或照明微弱的地方，这种CCTV也使得能够利用红外发光二极管(LED)拍摄图像。
然而，在使用红外线的常规CCTV中，由于其功耗高并且光线因光量小而微弱，因此只能照射最短的距离，从而只能感测到2至3米范围内的目标并对其进行成像。
即，常规CCTV的问题在于，由于其难以拍摄远距离的图像而不足以用作监控摄像机。
发明内容
技术问题
因此，鉴于现有技术中的上述问题而做出本发明，本发明的目的是提供一种CCTV，该CCTV利用通过两级来会聚红外线的多个红外投射模块，以增大基于红外线的拍摄距离，该CCTV将摄像机设置在多个红外投射模块所围绕的位置并使得该摄像机和红外线以相同的角度同时移动，由此将红外线和图像观察点对准，从而在夜间能够观察到远距离的图像，并且该CCTV避免了当红外投射器单元设置在监控摄像机单元旁边并由方向调节装置对监控摄像机单元的方向进行调节时，由该摄像机拍摄的图像的范围与红外区域不匹配，因此使得能够以宽广的范围进行图像观察。
技术方案
为了实现上述目的，本发明提供了一种CCTV，该CCTV包括：监控摄像机单元，其具有对目标进行成像的摄像机和围绕该摄像机设置的多个红外投射模块；两个红外投射器单元，这两个红外投射器单元设置在所述监控摄像机单元旁边，每个红外投射器单元都包括多个红外投射模块；以及方向调节装置，其安装在底板(base plate)的一部分的下面，所述监控摄像机单元和所述红外投射单元安装在所述底板上，并且该方向调节装置被构造为以期望的方向对所述监控摄像机进行定向。
此外，所述红外投射器单元中的每一个都可以包括：红外LED模块，该红外LED模块具有红外LED和主会聚透镜，该主会聚透镜用于将从所述红外LED发出的红外线会聚在第一角度范围内；以及次级会聚透镜，该次级会聚透镜用于将从所述红外LED模块发出的红外线会聚在第二角度范围内并发出所会聚的红外线。
此外，优选的是，所述第一角度范围是±70°，所述第二角度范围内是±5°、±10°和±20°中的一个，而且，所述红外LED是混合型LED。
此外，所述监控摄像机单元和所述红外投射单元设置有光传感器，以在所感测到的照度(intensity of illumination)高于预定照度时关闭(turnoff)所述红外LED模块，从而使功耗最小化，并在所感测到的照度低于预定照度时打开(turn on)所述红外LED模块。
此外，在所感测到的照度高于预定照度时，所述监控摄像机单元的摄像机利用彩色滤色器对目标进行彩色成像，而在所感测到的照度低于预定照度时，所述监控摄像机单元的摄像机将彩色滤色器转换为黑白滤色器并对目标进行黑白成像，从而便于进行图像观察。
此外，所述监控摄像机单元设置有高温传感器和低温传感器，从而在感测到的温度高于第一温度时开动送风机(blower)，以降低CCTV的温度，并在感测到的温度低于第二温度时打开红外LED模块，以提高CCTV的温度。
并且，所述监控摄像机单元和所述红外投射器(injector)单元还可以包括开关模式电源，该开关模式电源用于将所提供的电力转换为恒定电压并输出所述恒定电压，从而延长红外投射模块和摄像机的使用寿命。
有益效果
本发明能够提供一种CCTV，该CCTV利用通过两级来会聚红外线的多个红外投射模块，以增大基于红外线的拍摄距离，该CCTV将摄像机设置在多个红外投射模块所围绕的位置并使得该摄像机和红外线以相同的角度同时移动，由此将红外线和图像观察点对准，从而在夜间能够观察到远距离的图像，并且该CCTV避免了当红外投射器单元设置在监控摄像机单元旁边并由方向调节装置对监控摄像机单元的方向进行调节时，由该摄像机拍摄的图像的范围与红外区域不匹配，因此使得能够以宽广的范围进行图像观察。
附图说明
图1是示出根据本发明一实施方式的CCTV的立体图；
图2是示出根据本发明该实施方式的CCTV的前视图；
图3是示出根据本发明该实施方式的CCTV的红外投射模块的分解图；
图4是例示根据本发明该实施方式的CCTV的红外投射模块的效果的图；以及
图5是示出根据本发明该实施方式的CCTV的监控摄像机单元的分解立体图。
具体实施方式
下面将参照附图详细描述本发明的优选实施方式。
图1是示出根据本发明一实施方式的CCTV的立体图，图2是示出根据本发明该实施方式的CCTV的前视图。
参照图1和图2，根据本发明该实施方式的CCTV 100包括单个监控摄像机单元110和设置在监控摄像机单元110旁边的两个红外投射器单元130。
监控摄像机单元110包括用于拍摄目标的图像的摄像机112和多个红外投射模块120，并且红外投射器单元130中的每一个都包括多个红外投射模块120。
将监控摄像机单元110构造成使得将摄像机112安装在多个红外投射模块120所围绕的位置，因此，摄像机112和红外线以相同的角度同时移动。因此，优选的是，将监控摄像机单元110构造成使得红外线和图像观察点对准，因此能够在夜间观察远距离的图像。
此外，根据本发明该实施方式的CCTV 100还包括：底板140，其被构造为将监控摄像机单元110和红外投射器单元130连接在一起，并将监控摄像机单元110和红外投射器单元130固定在该底板上；方向调节装置150，其连接在到底板140的下部以调节CCTV 100的方向；以及多个盖160，其被构造成分别覆盖监控摄像机单元110和红外投射器单元130。
此外，当现有的CCTV独立地转动并拍摄图像时，所拍摄图像的边界部分很暗。与此不同的是，本发明的监控摄像机单元110设置在红外投射器单元130之间，从而避免了由摄像机112拍摄的图像的范围和红外区域的范围不匹配，因此能够观察宽广范围的图像。
此外，当将多个红外投射模块120应用于监控摄像机单元110和红外投射器单元130时，甚至能够清晰地拍摄远距离的图像。
此外，方向调节装置150形成在底板140的下面，并通过调节底板140所朝向的方向来调节CCTV 100，以使CCTV 100定向为期望的方向。方向调节装置150通过遥控器(未示出)从用户接收方向信号。
图3是示出根据本发明该实施方式的CCTV的红外投射模块的分解图，图4是例示根据本发明该实施方式的CCTV的红外投射模块的效果的图。
参照图3和图4，红外投射模块120中的每一个都包括红外LED模块121和次级会聚透镜122。
红外LED模块121包括红外LED 1211和用于将从红外LED 1211发出的红外线会聚在第一角度范围内的第一会聚透镜1212。
优选的是，将红外LED 1211构造为使用一级(first-order)混合型LED，以获取大量的光。
红外LED模块121主要将从红外LED 1211发出的红外线会聚在±70°内，随后，由从CCTV 100的外部可见的次级会聚透镜122将已会聚在±70°内的红外线次级会聚在±5°内，然后，将经过次级会聚的红外线发射到外部。因此，使得从红外LED 1211发出的红外线的损失最小化，因此，即使在低于预定照度(10.0Lux)的情况下也能够观察最大距离超过200m至1km范围的图像。
在这种情况下，优选的是，根据用户的操作将次级会聚的红外线会聚在±10°或±20°的角度范围内。图4是示出将次级会聚的红外线会聚在±20°的角度范围内的示例的图。
在这种情况下，当光量较小时，优选的是，与所使用的红外投射模块120的数量成比例地延长可由CCTV 100观察的拍摄距离。
图5是示出根据本发明该实施方式的CCTV的监控摄像机单元110的分解立体图。
参照图5，监控摄像机单元110包括被构造成能够安装红外投射模块120的红外投射器安装单元123、用于拍摄图像的摄像机112、用于降低摄像机112的温度的送风机124、用于从所提供的电源向摄像机112输出12V电压的宽范围电源125，和被构造用于安装摄像机112、送风机124和宽范围电源125并与红外投射器安装元件123连接的壳体126。
将红外投射器单元130中的每一个构造为使得从监控摄像机单元110移除摄像机112，并将红外投射模块120密集地安装在红外投射器安装单元123上。
优选的是，光传感器(CdS传感器，未示出)设置在监控摄像机单元110和红外投射器单元130上，并对照度进行感测，从而可以在照度高于10.0Lux时关闭红外LED模块121，因此减少了不必要的电力消耗，但是，可以在照度低于10.0Lux时打开红外LED模块121。
优选的是，利用CdS光电导管(photoconductive cell)形成各个光传感器，CdS光电导管的主要成分是硫化镉CdS(cadmium sulfide)，并且CdS光电导管的特性在于其内阻根据入射光能而变化。
CdS光电导管具有与入射光能成比例的低阻值。即，当没有入射光时，CdS光电导管几乎变成绝缘体。相反，当入射光时，由于CdS光电导管由于其内阻减小而允许电流通过它。这种特性产生的效果是，路灯在夜间打开而在白天关闭，或者，在CdS光电导管用于住宅的楼梯的灯的情况下，当有人经过楼梯时灯自动打开并随后在预定时间后关闭，而在白天不打开灯。因此，本发明的光传感器还采用了这些效果的原理。
此外，当光较亮(大于10.0Lux)时红外LED模块121关闭，同时，摄像机112拍摄彩色图像。相反，在夜间(小于10.0Lux)红外LED模块121打开，将摄像机112的功能从彩色变为黑白，并且将彩色滤色器转换为黑白滤色器(玻璃滤色器)，从而能够吸收100％的红外线，因此便于图像拍摄。
优选的是，在监控摄像机单元110和红外投射器单元130上设置有高温传感器和低温传感器(未示出)，并使得送风机124能够在高于+35℃的高温下进行操作，由此降低监控摄像机单元110和红外投射器单元130的温度。此外，优选的是，在低于+15℃的低温下即使照度高于10.0Lux，也打开红外LED模块121，因此，CCTV 100的温度升高，从而CCTV能够在从-30℃到+55℃的范围内进行操作。
本发明的监控摄像机100设置有用于提供稳定电力的开关模式电源(SMPS)125。在直流电(DC)的情况下，当输入+9V至+18V范围内的电压时，宽范围电源125使得其输出电压保持恒定在DC 12V，由此稳定地驱动CCTV 100，并稳定地驱动摄像机112和红外投射模块120。因此，能够将CCTV 100的使用寿命延长到五年以上。此外，在交流电(AC)的情况下，当输入90V至240V范围内的AC电压时，SMPS 125将其输出电压保持恒定在DC 12V，由此驱动CCTV 100。
尽管已经结合优选实施方式详细描述了本发明，但本发明的范围并不限于上述优选实施方式，而是应当基于所附权利要求书来理解本发明的范围。此外，本领域技术人员应当理解，在不背离本发明的范围和精神的情况下可以做出各种修改和变型。

Claims (7)

1.一种闭路电视，该闭路电视包括：
监控摄像机单元，其包括用于对目标进行成像的摄像机和围绕所述摄像机设置的多个红外投射模块；
两个红外投射器单元，其设置在所述监控摄像机单元旁边，每个红外投射器单元都包括多个红外投射模块；以及
方向调节装置，其安装在底板的一部分的下面，所述监控摄像机单元和所述红外投射单元安装在所述底板上，并且该方向调节装置被构造为以期望的方向对所述监控摄像机进行定向。
2.根据权利要求1所述的闭路电视，其中，所述红外投射模块中的每一个都包括：
红外发光二极管模块，该红外发光二极管模块包括红外发光二极管和主会聚透镜，该主会聚透镜用于将从所述红外发光二极管发出的红外线会聚在第一角度范围内；以及
次级会聚透镜，该次级会聚透镜用于将从所述红外发光二极管模块发出的红外线会聚在第二角度范围内并发出所会聚的红外线。
3.根据权利要求2所述的闭路电视，其中，所述第一角度范围是±70°，所述第二角度范围内是±5°、±10°和±20°中的一个，并且所述红外发光二极管是混合型发光二极管。
4.根据权利要求2所述的闭路电视，其中，所述监控摄像机单元和所述红外投射单元设置有光传感器，以在所感测到的照度高于预定照度时关闭所述红外发光二极管模块，从而使电力消耗最小化，并在所感测到的照度低于所述预定照度时打开所述红外发光二极管模块。
5.根据权利要求4所述的闭路电视，其中，在所感测到的照度高于所述预定照度时，所述监控摄像机单元的摄像机利用彩色滤色器对目标进行彩色成像，并且在所感测到的照度低于所述预定照度时，所述监控摄像机单元的摄像机将所述彩色滤色器转换为黑白滤色器并对目标进行黑白成像，从而便于进行图像观察。
6.根据权利要求5所述的闭路电视，其中，所述监控摄像机单元设置有高温传感器和低温传感器，从而在感测到的温度高于第一温度时开动送风机，以降低所述闭路电视的温度，并在所感测到的温度低于第二温度时打开所述红外发光二极管模块，以提高所述闭路电视的温度。
7.根据权利要求6所述的闭路电视，其中，所述监控摄像机单元和所述红外投射器单元还包括开关模式电源，该开关模式电源用于将所提供的电力转换为恒定电压并输出所述恒定电压，从而延长所述红外投射模块和所述摄像机的使用寿命。
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