CN104410794A - 一种带夜视功能的数码摄像机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种带夜视功能的数码摄像机，包括镜片部件和主控制器，镜片部件包括镜片群、镜片驱动马达、图像传感器、IR_CUT装置、红外补光装置、可见光检测传感器和电源系统，主控制器包括镜片控制模块、IR_CUT切换控制模块、红外灯控制模块、电源模块、可见光检测模块和图像处理模块，所述镜片控制模块连接镜片驱动马达，IR_CUT切换控制模块连接IR_CUT装置，红外灯控制模块连接红外补光装置，电源模块连接电源系统，可见光检测模块连接可见光检测传感器，图像处理模块连接图像传感器。本发明进行小型化、轻量设计，时尚便携，成像效果好，低功耗、节能环保，即能满足白天的拍摄要求，又同时能满足黑暗条件下中远距离的拍摄要求。

Description

一种带夜视功能的数码摄像机

技术领域

本发明涉及一种摄像机，具体是一种带夜视功能的数码摄像机。

背景技术

现有的数码摄像机由于受镜头镀膜和图像传感器感应光谱能力等因素的影响，通常只能利用400-700nm波长的可见光来成像，另外再加上受镜头通光亮度的因素影响，使得摄像机无法在黑暗的条件下进行拍摄工作。

数码摄像机必须在黑暗的条件下进行拍摄时，近距离的拍摄一般都使用闪光灯或外挂闪光灯来进行补光，数码摄像机自带的闪光灯在工作时需要高达几千伏的电压，所以需要一个大容量的电容，而大容量的电容体积都会比较大，再加上受摄像机体积的影响，只能满足5m内的补光，而外挂闪光灯也只能满足10m内的补光，无法满足10-80m的中远距离的拍摄。

发明内容

本发明的目的在于提供一种时尚便携、成像效果好的带夜视功能的数码摄像机，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种带夜视功能的数码摄像机，包括镜片部件和主控制器，所述镜片部件包括镜片群、镜片驱动马达、图像传感器、IR_CUT装置、红外补光装置、可见光检测传感器和电源系统，所述驱动马达为直流马达或步进马达，所述主控制器包括镜片控制模块、IR_CUT切换控制模块、红外灯控制模块、电源模块、可见光检测模块和图像处理模块，所述镜片控制模块连接镜片驱动马达，IR_CUT切换控制模块连接IR_CUT装置，红外灯控制模块连接红外补光装置，电源模块连接电源系统，可见光检测模块连接可见光检测传感器，图像处理模块连接图像传感器。

作为本发明进一步的方案：所述图像传感器所感应的光谱波段为400-1200nm。

作为本发明进一步的方案：所述红外补光装置的红外光波长为780-1200nm。

作为本发明进一步的方案：所述主控制器为FPGA芯片、专用DSP芯片或专用GPU芯片。

作为本发明再进一步的方案：所述主控制器的控制流程，具体步骤如下：

（1）摄像机开机后，可见光检测模块通过可见光检测传感器进行可见光亮度检测；

（2）当可见光亮度值高时，IR_CUT装置切换到ON状态，摄像机为彩色模式，此时IR_CUT装置吸收或反射掉780-1200nm波段的红外光，只让400-780nm的可见光进入图像传感器成像，确保图像色彩还原真实；

（3）当可见光亮度值低时，IR_CUT装置切换到OFF状态，摄像机为黑白模式，此时400-1200nm波长的光都进入图像传感器；同时打开红外补光装置，补偿780-1200nm波长的近红外光，确保有充足的光亮射入图像传感器以确认完美的成像。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明进行小型化、轻量设计，时尚便携，成像效果好，低功耗、节能环保，即能满足白天的拍摄要求，又同时能满足黑暗条件下中远距离的拍摄要求。

附图说明

图1为本发明中镜片部件的结构示意图。

图2为本发明中主控制器的结构示意图。

图3为本发明中主控制器的控制流程示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。

请参阅图1-3，一种带夜视功能的数码摄像机，包括镜片部件和主控制器，所述镜片部件包括镜片群、镜片驱动马达、图像传感器、IR_CUT装置、红外补光装置、可见光检测传感器和电源系统，所述驱动马达为直流马达或步进马达，所述图像传感器所感应的光谱波段为400-1200nm，因此在没有可见光的黑暗条件下，摄像机也能利用红外光来成像，所述红外补光装置的红外光波长为780-1200nm，所述镜片群上设有镀膜，通过特定的光谱波长，使白天使用的可见光波长范围为400-780nm，夜晚及黑暗环境下使用的近红外光波长范围为780nm-1200nm。

所述主控制器为FPGA芯片、专用DSP芯片或专用GPU芯片，主控制器包括镜片控制模块、IR_CUT切换控制模块、红外灯控制模块、电源模块、可见光检测模块和图像处理模块。

所述镜片控制模块连接驱动马达，镜片控制模块通过驱动马达带动变焦镜头实现变焦功能，开机时通过检测PR电平或PI电平切替的基准位，来确认镜片自身位置，再结合AF数据实现自动对焦，使用步进马达时，步进马达可以自身进行记数，而使用直流马达时要配合PI电平及光圈叶片进行计数。

所述IR_CUT切换控制模块连接IR_CUT装置和可见光检测传感器，IR_CUT切换控制模块通过驱动线圈或步进马达来带动IR_CUT装置；白天时IR_CUT装置打开，IR_CUT装置可反射或吸收红外光防止红外光直接进入图像传感器影响成像色彩；晚上或低照度环境下IR_CUT装置关闭，红外光直射到大尺寸图像传感器，增加亮度有利于成像。

电源模块连接电源系统，通过直流斩波器或低压差线性稳定器给系统提供电源，给电源系统进行充电。

可见光检测模块连接可见光检测传感器，红外灯控制模块连接红外灯补光装备，据现实的需求设计所需的红外灯补光装备的数量，同时每个红外灯补光装备都可以独立实现开关及调光，所以系统可以根据环境来设置补光系统，确保夜间或低照度环境下的完美成像，使其亮度适中，不过暴，不欠暴。

图像处理模块连接大尺寸图像传感器，实现光电转换及成像功能，并对画像进行处理。

所述主控制器的控制流程，具体步骤如下：

（1）摄像机开机后，可见光检测模块通过可见光检测传感器进行可见光亮度检测；

（2）当可见光亮度值高时，IR_CUT装置切换到ON状态，摄像机为彩色模式，此时IR_CUT装置吸收或反射掉780-1200nm波段的红外光，只让400-780nm的可见光进入图像传感器成像，确保图像色彩还原真实；

（3）当可见光亮度值低时，IR_CUT装置切换到OFF状态，摄像机为黑白模式，此时400-1200nm波长的光都进入图像传感器；同时打开红外补光装置，补偿780-1200nm波长的近红外光，确保有充足的光亮射入图像传感器以确认完美的成像。

本发明进行小型化、轻量设计，时尚便携，成像效果好，低功耗、节能环保，即能满足白天的拍摄要求，又同时能满足黑暗条件下中远距离的拍摄要求。

上面对本专利的较佳实施方式作了详细说明，但是本专利并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本专利宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (5)

1.一种带夜视功能的数码摄像机，包括镜片部件和主控制器，其特征在于，所述镜片部件包括镜片群、镜片驱动马达、图像传感器、IR_CUT装置、红外补光装置、可见光检测传感器和电源系统，所述驱动马达为直流马达或步进马达，所述主控制器包括镜片控制模块、IR_CUT切换控制模块、红外灯控制模块、电源模块、可见光检测模块和图像处理模块，所述镜片控制模块连接镜片驱动马达，IR_CUT切换控制模块连接IR_CUT装置，红外灯控制模块连接红外补光装置，电源模块连接电源系统，可见光检测模块连接可见光检测传感器，图像处理模块连接图像传感器。

2.根据权利要求1所述的带夜视功能的数码摄像机，其特征在于，所述图像传感器所感应的光谱波段为400-1200nm。

3.根据权利要求1所述的带夜视功能的数码摄像机，其特征在于，所述红外补光装置的红外光波长为780-1200nm。

4.根据权利要求1所述的带夜视功能的数码摄像机，其特征在于，所述主控制器为FPGA芯片、专用DSP芯片或专用GPU芯片。

5.根据权利要求1、4所述的带夜视功能的数码摄像机，其特征在于，所述主控制器的控制流程，具体步骤如下：

（1）摄像机开机后，可见光检测模块通过可见光检测传感器进行可见光亮度检测；

（2）当可见光亮度值高时，IR_CUT装置切换到ON状态，摄像机为彩色模式，此时IR_CUT装置吸收或反射掉780-1200nm波段的红外光，只让400-780nm的可见光进入图像传感器成像，确保图像色彩还原真实；

（3）当可见光亮度值低时，IR_CUT装置切换到OFF状态，摄像机为黑白模式，此时400-1200nm波长的光都进入图像传感器；同时打开红外补光装置，补偿780-1200nm波长的近红外光，确保有充足的光亮射入图像传感器以确认完美的成像。