CN103777439A

CN103777439A - 一种摄像机除雾防雾的方法和装置

Info

Publication number: CN103777439A
Application number: CN201410025700.6A
Authority: CN
Inventors: 徐燕飞; 蒋伟
Original assignee: Zhejiang Uniview Technologies Co Ltd
Current assignee: Zhejiang Uniview Technologies Co Ltd
Priority date: 2014-01-20
Filing date: 2014-01-20
Publication date: 2014-05-07
Anticipated expiration: 2034-01-20
Also published as: CN103777439B

Abstract

本发明提供一种专门针对红外摄像机的除雾防雾方法。该除雾防雾的方法通过对红外摄像机进行恒温控制来实现。在进行恒温控制的时候，充分利用摄像机本身的红外灯来进行温度调节，从而无需再单独设置加热模块，节约摄像机整体的成本，并且实际应用中的效果非常好。

Description

一种摄像机除雾防雾的方法和装置

技术领域

本发明涉及监控用摄像机领域，尤其涉及一种摄像机除雾防雾的方法和装置。

背景技术

摄像机在南方多雨潮湿的地区使用时，可能会出现视窗玻璃起雾的情况。尤其是户外使用的红外摄像机，起雾的问题相对其他摄像机更严重。现有技术中有多种除雾的方法，比如说在摄像机内部增加加热模块和风扇，在摄像机起雾后，通过热空气循环达到除雾的目的；又比如对摄像机视窗玻璃在起雾情况下拍摄的图像进行处理，消除雾对图像质量的影响，以使图像达到清晰的效果。这些方案对于大多数摄像机除雾都有良好的效果，但是这些方案存在一些成本方面的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种摄像机除雾防雾的方法，该方法应用于具有红外补光功能的摄像机，该方法包括：A、在摄像机的红外灯退出补光时，获取温度传感器的温度值T₀，根据该温度值T₀以及预设的温度值△t得到恒温控制的目标温度T，其中T=T₀+△t；B、判断是否到达预设时间，如果是，执行步骤C；否则返回步骤B；C、获取当前温度传感器的温度值T1，并比较该温度值T1和预设的温度值T’以及T’’的大小，其中T’=T+t1，T’’=T-t2，t1和t2是预设的修正温度值；如果T1>T’，则执行步骤D；如果T1<T’’，则执行步骤G；如果T''≦T1≦T’，则返回步骤B；D、判断红外灯是否到达最低温度，如果是，执行步骤E；否则执行步骤F；E、不进行红外灯的调节，返回步骤B；F、调低红外灯的温度，返回步骤B；G、判断红外灯是否到达最高温度，如果是，执行步骤H，否则执行步骤I；H、不进行红外灯的调节，返回步骤B；I、调高红外灯的温度，返回步骤B。

优选地，所述t1=t2。

优选地，红外灯的温度通过调节红外灯的亮度或者红外灯开启的数量来实现。

优选地，红外灯的亮度包括n档，当红外灯的温度通过调节红外灯的亮度实现时，当调低红外灯的温度时，则将红外灯的亮度调低一档；当调高红外灯的温度时，则将红外灯的亮度调高一档。

优选地，该摄像机除雾防雾方法在摄像机利用红外灯补光拍摄夜间视频图像时禁止执行。

基于同样的构思，本发明还提供一种摄像机除雾防雾装置，该装置应用于具有红外补光功能的摄像机，该装置包括：目标温度获取模块，用于在摄像机的红外灯退出补光时，获取温度传感器的温度值T₀，根据该温度值T₀以及预设得温度值△t得到恒温控制的目标温度T，其中T=T₀+△t；定时模块，用于判断是否到达预设时间；恒温判断模块，用于在到达预设时间时，获取当前温度传感器的温度值T1，并比较该温度值T1和预设的温度值T’以及T’’的大小，其中T’=T+t1，T’’=T-t2，t1和t2是预设的修正温度值；恒温调节模块，用于在T1>T’且在红外灯未到达最低温度时，调低红外灯的温度；在T1<T’’且红外灯未到达最高温度时，调高红外灯的温度；在T''≦T1≦T’，不调节红外灯的温度。

相较于现有技术，本发明利用恒温控制策略，对摄像机的红外灯进行调节，从而实现除雾防雾功能。对于红外摄像机来说，这种方法相对于利用单独设置的加热模块等除雾的方式具有一定的成本优势，并且实现也非常简单。

附图说明

图1是本发明实施例流程图。

图2是本发明实施例装置逻辑图。

具体实施方式

针对背景技术提到的问题，本发明提出一种专门针对红外摄像机的除雾防雾方法。该除雾防雾的方法通过对红外摄像机进行恒温控制来实现。在进行恒温控制的时候，充分利用摄像机本身的红外灯来进行温度调节，从而无需再单独设置加热模块，节约摄像机整体的成本。以下通过具体实施例对本发明方案进行描述。

请参图1，本实施例方法应用于具有红外补光功能的摄像机，该方法包括：

步骤1、在摄像机的红外灯退出补光时，获取温度传感器的温度值T₀，根据该温度值T₀以及预设的温度值△t得到恒温控制的目标温度T，其中T=T₀+△t；

步骤2、判断是否到达预设时间，如果是，执行步骤3；否则返回步骤2；

步骤3、获取当前温度传感器的温度值T1，并比较该温度值T1和预设的温度值T’以及T’’的大小，其中T’=T+t1，T’’=T-t2，t1和t2是预设的修正温度值；如果T1>T’，则执行步骤4；如果T1<T’’，则执行步骤7；如果T''≦T1≦T’，则返回步骤2；

步骤4、判断红外灯是否到达最低温度，如果是，执行步骤5；否则执行步骤6；

步骤5、不进行红外灯的调节，返回步骤2；

步骤6、调低红外灯的温度，返回步骤2；

步骤7、判断红外灯是否到达最高温度，如果是，执行步骤8，否则执行步骤9；

步骤8、不进行红外灯的调节，返回步骤2；

步骤9、调高红外灯的温度，返回步骤2。

现有技术中摄像机使用红外灯的主要目的是进行夜间补光，从而使得摄像机能实现对夜间物体的拍摄。比如红外监控摄像机24小时不间断的进行场景的监控。本发明实施例利用红外灯散发的热量进行除雾防雾。该除雾防雾启动条件是：在摄像机的红外灯退出夜间补光时启动该红外摄像机的除雾防雾。当自然光照到达一定的亮度，摄像机无需红外灯进行补光就能拍摄清晰的图像时，摄像机将不再进行红外灯的补光，此时就可以启动摄像机的除雾防雾功能。摄像机的红外灯补光与否可以通过摄像机自身设置的策略来进行控制。本发明实施例的摄像机除雾防雾在摄像机的红外补光策略确定无需再进行红外补光的情况下开启执行。当摄像机的红外补光策略一旦确定需要进行红外补光时，该摄像机将无条件的退出以恒温控制的方式来实现的摄像机的除雾防雾流程。实际使用中，红外摄像机在根据红外补光策略慢慢将红外灯调暗关闭的过程中，很可能会出现起雾的现象。一旦红外灯全部关闭后，即红外灯退出补光时，摄像机除雾防雾功能立即启动，开始执行图1的流程。

在本实施例的摄像机开启除雾防雾功能时，立即获取摄像机温度传感器的温度T₀，根据该温度值T₀以及预设的温度值△t得到恒温控制的目标温度T，T=T₀+△t。这里之所以以T而非T₀作为恒温控制的目标温度，是结合了实际的环境因素考虑的结果。如上文所述，红外摄像机在根据红外补光策略慢慢将红外灯调暗关闭的过程中，很可能会出现起雾的现象，所以在摄像机根据红外补光策略退出补光，开启除雾防雾功能时，需开启红外灯加热才能实现除雾防雾。如果以T₀作为恒温控制的目标温度，将导致始终无法打开红外灯的结果，从而也就无法实现除雾防雾。因为红外灯通常在黑夜转白天的过程中关闭补光，后续自然界的温度是一个逐渐上升的过程。如果T₀作为恒温控制的目标温度，则依据步骤3～5将无法调节补光灯，因为获取的T1将大于T₀，所以需要调低红外灯的温度，但是要除雾的话却需要调高红外灯的温度。所以本发明实施例将恒温控制的目标温度T设计为T₀和△t的和。这样就能实现红外灯打开，将摄像机中可能已经有的雾气除掉。图1的后续流程使得摄像机一直处于恒温的状态，这样就能防止摄像机起雾。

另外，在实际实现的时候，对该目标温度有一个可以容忍的范围。本实施例将温度属于温度区间[T-t2，T+t1]作为可以容忍的值，在该区间内无需进行温度调节。通常可以设置t1=t2，当然t1和t2的值不能设置的过大，否则就无法达到恒温的目的了。

在进行恒温控制时，可以使用定时模块设定温度判断的周期时间。当定时模块一旦超时，即到达预设的时间则读取温度传感器当前的温度值。在获取到当前的温度后将该温度与上述温度区间两个端点的值进行比较。如果当前的温度小于T-t2，则需要调高摄像机的温度；如果当前的温度大于T+t1，则需要调低摄像机的温度。

由于本发明是针对红外摄像机进行的恒温控制，所以可以利用红外摄像机具有红外灯这一天然的条件来进行温度调节。红外灯开启后将散发热量，提升摄像机的温度；红外灯关闭后则不再产生热量，从而降低摄像机的温度。进一步的，红外灯的亮度可以调节，从而使得摄像机温度的调节更加得心应手。比如说，红外灯从开启到最亮有10档，每向上调节一档，红外灯的亮度提升一档，对应的温度也提高一档。又比如，摄像机中包含若干个红外灯，不同的红外灯可以单独进行控制，所以可以通过开启关闭红外灯的数量来实现摄像机温度的调节。开启的红外灯数量越多，则摄像机的温度越高。

在需要调高摄像机温度时，先判断当前红外灯是否还能向摄像机温度增高的方向调节，即红外灯是否还没有到达最高档位或/和所有数量的红外灯还没有都开启。如果是，则进行红外灯的调节，否则不调节。同样地，在需要调低摄像机温度时，先判断当前红外灯是否还能向摄像机温度降低的方向调节，即红外灯是否还没有到达最低档位或/和所有数量的红外灯还没有都关闭。如果是，则进行红外灯的调节，否则不调节。

本发明通过设置合适的恒温控制目标温度，并利用红外摄像机的红外灯来进行恒温控制，从而实现除雾防雾的功能。实验证明，该方法对摄像机除雾防雾效果很好。

基于同样的构思，本发明还提供一种摄像机除雾防雾的装置。请参图2，该装置包括：目标温度获取模块、定时模块、恒温判断模块和恒温调节模块。

在摄像机的红外灯退出补光时，该目标温度获取模块获取温度传感器的温度值T₀，根据该温度值T₀以及预设的温度值△t得到作为恒温控制的目标温度T，其中T=T₀+△t。

定时模块执行是否到达预设时间的判断。

恒温判断模块在到达预设时间时，获取当前温度传感器的温度值T1，并比较该温度值T1和预设的温度值T’以及T’’的大小，其中T’=T+t1，T’’=T-t2，t1和t2是预设的修正温度值。

恒温调节模块在T1>T’且在红外灯未到达最低温度时，调低红外灯的温度；在T1<T’’且红外灯未到达最高温度时，调高红外灯的温度；在T''≦T1≦T’，不调节红外灯的温度。

恒温调节模块通过调节红外灯的亮度或者红外灯开启的数量来调节红外灯的温度。红外灯的亮度包括n档，当红外灯的温度通过调节红外灯的亮度实现时，恒温调节模块在调低红外灯的温度时，将红外灯的亮度调低一档；在调高红外灯的温度时，将红外灯的亮度调高一档。

该摄像机除雾防雾的装置在摄像机利用红外灯补光拍摄夜间视频图像时不开启。

以下再通过一个具体的实例来进一步说明本发明实施方式。

假设进行摄像机温度调节时通过调整摄像机红外灯亮度的方式进行；该红外灯亮度分为6档（0～1000PWM），每档为200PWM。假设摄像机由红外灯补光切换到不补光时（通常为黎明时分，天色渐渐变亮的时候），读取的温度为15度，红外灯的亮度为0；设△t为3度，则恒温控制的目标温度为18度。假设正负修正温度为1度，所以恒温控制的目标温度区间为[17度，19度]。一次轮循时间后，读取的温度传感器值为15，通过判断后已经低于17度，此时红外灯处于关闭状态，所以将红外灯的亮度值调高一档，即200PWM。这样打开红外灯对摄像机进行加热，实现除雾。下一个轮循时间后，再次读取温感值为17度，所以不进行红外灯的调节。由于在最初的几个轮询周期内，红外灯处于开启加热状态，这样摄像机中的雾气就能被除去。在摄像机中的雾气被除去之后，由于整个控制流程是以恒温为目标的，所以就实现了防止摄像机起雾的目的。后续随着外界温度越来越高，摄像机可能就需要逐步调低直至关闭红外灯以达到恒温控制。在摄像机由红外灯不补光切换为红外灯补光时（通常为天色渐黑时），则不再进行此恒温的除雾防雾的操作。实际中，在打开红外灯进行红外灯补光时一般摄像机视窗是不会起雾的。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims

1.一种摄像机除雾防雾的方法，该方法应用于具有红外补光功能的摄像机，其特征在于，该方法包括：

A、在摄像机的红外灯退出补光时，获取温度传感器的温度值T₀，根据该温度值T₀以及预设的温度值△t得到恒温控制的目标温度T，其中T=T₀+△t；

B、判断是否到达预设时间，如果是，执行步骤C；否则返回步骤B；

C、获取当前温度传感器的温度值T1，并比较该温度值T1和预设的温度值T’以及T’’的大小，其中T’=T+t1，T’’=T-t2，t1和t2是预设的修正温度值；如果T1>T’，则执行步骤D；如果T1<T’’，则执行步骤G；如果T''≦T1≦T’，则返回步骤B；

D、判断红外灯是否到达最低温度，如果是，执行步骤E；否则执行步骤F；

E、不进行红外灯的调节，返回步骤B；

F、调低红外灯的温度，返回步骤B；

G、判断红外灯是否到达最高温度，如果是，执行步骤H，否则执行步骤I；

H、不进行红外灯的调节，返回步骤B；

I、调高红外灯的温度，返回步骤B。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述t1=t2。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，红外灯的温度通过调节红外灯的亮度或者红外灯开启的数量来实现。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，红外灯的亮度包括n档，当红外灯的温度通过调节红外灯的亮度实现时，当调低红外灯的温度时，则将红外灯的亮度调低一档；当调高红外灯的温度时，则将红外灯的亮度调高一档。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，该摄像机除雾防雾方法在摄像机利用红外灯补光拍摄夜间视频图像时禁止执行。

6.一种摄像机除雾防雾装置，该装置应用于具有红外补光功能的摄像机，其特征在于，该装置包括：

目标温度获取模块，用于在摄像机的红外灯退出补光时，获取温度传感器的温度值T₀，根据该温度值T₀以及预设的温度值△t得到恒温控制的目标温度T，其中T=T₀+△t；

定时模块，用于判断是否到达预设时间；

恒温判断模块，用于在到达预设时间时，获取当前温度传感器的温度值T1，并比较该温度值T1和预设的温度值T’以及T’’的大小，其中T’=T+t1，T’’=T-t2，t1和t2是预设的修正温度值；

恒温调节模块，用于在T1>T’且在红外灯未到达最低温度时，调低红外灯的温度；在T1<T’’且红外灯未到达最高温度时，调高红外灯的温度；在T''≦T1≦T’，不调节红外灯的温度。

7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述t1=t2。

8.如权利要求6所述的装置，其特征在于，恒温调节模块通过调节红外灯的亮度或者红外灯开启的数量来调节红外灯的温度。

9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，红外灯的亮度包括n档，当红外灯的温度通过调节红外灯的亮度实现时，恒温调节模块在调低红外灯的温度时，将红外灯的亮度调低一档；在调高红外灯的温度时，将红外灯的亮度调高一档。

10.如权利要求6所述的装置，其特征在于，该摄像机除雾防雾的装置在摄像机利用红外灯补光拍摄夜间视频图像时禁止执行。