CN105491285A - 一种pir摄像机工作模式切换方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种PIR摄像机工作模式切换方法及装置，所述方法先读取PIR摄像机的当前工作模式，记录当前工作模式的曝光参数；然后判断是否要进行工作模式切换，如果需要进行切换则进入下一步，否则继续工作在当前工作模式；最后设定切换后工作模式下的曝光目标值，结合当前工作模式的曝光参数计算切换后工作模式的曝光参数，完成切换。本发明的装置包括记录模块、检测模块和切换模块。本发明的方法及装置直接根据当前工作模式下的曝光参数来预测切换后工作模式的曝光参数，不需要经过测光和曝光计算来逐步调整曝光参数，大大提高了切换速度。

Description

一种PIR摄像机工作模式切换方法及装置

技术领域

本发明属于视频监控设备技术领域，尤其涉及一种PIR摄像机工作模式切换方法及装置。

背景技术

视频监控是安全防范系统的重要组成部分，视频监控以其直观、准确、及时和信息内容丰富而广泛应用于许多场合。近年来，随着计算机、网络以及图像处理、传输技术的飞速发展，视频监控的普及化趋势越来越明显。

被动红外技术PIR(PassiveInfrared)在监控前端设备中的应用十分广泛，采用PIR技术的监控前端设备被称为PIR摄像机。PIR摄像机的应用中，在低照环境下会切换到黑白模式并自动开启红外灯。当PIR摄像机的运动检测机制或者PIR探测器检测到监控目标距离摄像机在一定的范围内时，会自动切换到彩色模式，从而进行抓拍或者录像。

PIR摄像机在切换到彩色模式后，需要重新进行曝光计算。重新曝光计算时，是以曝光线的右端为起点，或者从曝光线的某些特殊点开始调整。如图1所示，a点是彩色模式下应该使用的曝光参数，现有技术方案需要从曝光线的右端或特殊点b开始进行调整，经过测光和曝光计算逐步逼近a点。但由于测光和曝光计算需要时间，当曝光计算完成后，监控目标可能已经走出了监控范围，无法及时抓拍到监控目标的彩色图像，导致达不到预期的监控效果。

因此，如何在PIR摄像机切换到彩色模式前就预测出要用的曝光参数就显得至关重要。

发明内容

本发明的目的是提供一种PIR摄像机工作模式切换方法及装置，避免现有技术PIR摄像机重新进行曝光参数计算导致无法及时抓拍到所要记录的场景的问题，能够快速调整曝光参数。

为了实现上述目的，本发明技术方案如下：

一种PIR摄像机工作模式切换方法，所述方法包括：

读取PIR摄像机的当前工作模式，记录当前工作模式的曝光参数；

判断是否要进行工作模式切换，如果需要进行切换则进入下一步，否则继续工作在当前工作模式；

设定切换后工作模式下的曝光目标值，结合当前工作模式的曝光参数计算切换后工作模式的曝光参数，完成切换。

所述工作模式包括黑白模式和彩色模式，所述当前工作模式为黑白模式，所述判断是否要进行工作模式切换，包括：

当环境光照高于一定阈值时，判断为需要切换为彩色模式。

或者，所述工作模式包括黑白模式和彩色模式，所述当前工作模式为彩色模式，所述判断是否要进行工作模式切换，包括：

当环境光照低于一定阈值时，判断为需要切换为黑白模式。

或者，所述工作模式包括黑白模式和彩色模式，所述当前工作模式为黑白模式，所述判断是否要进行工作模式切换，包括：

通过运动检测或PIR红外检测，当检测到有监控目标距离PIR摄像机在一定的范围内时，判断为需要切换为彩色模式。

进一步地，所述设定切换后工作模式下的曝光目标值，结合当前工作模式的曝光参数计算切换后工作模式的曝光参数，包括：

根据如下公式换算切换后工作模式的曝光参数：

$G1*S1=\frac{G2*S2*R2*P2*K2*T1}{R1*P1*K1*T2}$

其中，T2为当前工作模式曝光值，G2为当前工作模式增益，S2为当前工作模式快门，R2为当前工作模式光圈，P2为当前工作模式白光补光灯功率，K2为当前工作模式滤光片透过率，T1为切换后工作模式曝光目标值，G1为切换后工作模式增益，S1为切换后工作模式快门，R1为切换后工作模式光圈，P1为切换后工作模式白光补光灯功率，K1为切换后工作模式滤光片透过率。

优选地，所述切换后工作模式快门S1设置为摄像机帧率分之一，根据计算得到的切换后工作模式增益G1，调节PIR摄像机的增益完成切换。在设定切换后工作模式快门S1的情况下，直接调整摄像机增益即可实现快速地切换。

本发明还提出了一种PIR摄像机工作模式切换装置，所述装置包括：

记录模块，用于读取PIR摄像机的当前工作模式，记录当前工作模式的曝光参数；

检测模块，用于判断是否要进行工作模式切换，如果需要进行切换则进入下一步，否则继续工作在当前工作模式；

切换模块，用于设定切换后工作模式下的曝光目标值，结合当前工作模式的曝光参数计算切换后工作模式的曝光参数，完成切换。

所述工作模式包括黑白模式和彩色模式，所述检测模块在判断是否要进行工作模式切换时，执行如下操作：

当环境光照高于一定阈值时，判断为需要切换为彩色模式；

当环境光照低于一定阈值时，判断为需要切换为黑白模式；

通过运动检测或PIR红外检测，当检测到有监控目标距离PIR摄像机在一定的范围内时，判断为需要切换为彩色模式。

进一步地，所述切换模块根据如下公式换算切换后工作模式的曝光参数：

$G1*S1=\frac{G2*S2*R2*P2*K2*T1}{R1*P1*K1*T2}$

其中，T2为当前工作模式曝光值，G2为当前工作模式增益，S2为当前工作模式快门，R2为当前工作模式光圈，P2为当前工作模式白光补光灯功率，K2为当前工作模式滤光片透过率，T1为切换后工作模式曝光目标值，G1为切换后工作模式增益，S1为切换后工作模式快门，R1为切换后工作模式光圈，P1为切换后工作模式白光补光灯功率，K1为切换后工作模式滤光片透过率。

进一步地，所述切换模块设置切换后工作模式快门S1为摄像机帧率分之一，根据计算得到的切换后工作模式增益G1，调节PIR摄像机的增益完成切换。

本发明提出的一种PIR摄像机工作模式切换方法，通过以当前工作模式的曝光参数预测切换后工作模式的切换参数，不需要根据曝光线逐步进行测光与调整，切换速度提高，能够在检测到监控目标进入范围后，及时进行抓拍或录像。

附图说明

图1为现有技术曝光参数调整示意图；

图2为本发明PIR摄像机工作模式切换方法流程图；

图3为本发明PIR摄像机工作模式切换装置结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明技术方案做进一步详细说明，以下实施例不构成对本发明的限定。

本实施例提供一种PIR摄像机工作模式切换方法，当PIR摄像机在检测到光照变化时，或在检测到监控目标在一定范围内时，需要进行工作模式的切换，能根据当前模式下的曝光参数预测出切换到另一种模式下的曝光参数，以达到曝光快速调整的目的。

如图1所示，本实施例一种PIR摄像机工作模式切换方法，包括：

步骤S1、读取PIR摄像机的当前工作模式，记录当前工作模式的曝光参数。

PIR摄像机的工作模式包括黑白模式和彩色模式，一般情况下，当环境光照低于一定阈值时，会切换到黑白模式，而在环境光照高于一定阈值时，会切换到彩色工作模式。黑白模式一般适合在夜间进行录像，在此工作模式下，摄像机关闭白光灯，开启红外灯，采集黑白视频图像以保证录像视频图像的效果。而彩色模式一般适合在白天进行录像，在此工作模式下摄像机关闭红外灯，开启白光灯，采集彩色视频录像以保证录像视频图像的效果。

同时，当摄像机工作在黑白模式时，如果当检测到有监控目标距离摄像机在一定的范围内时，会自动切换到彩色模式，从而进行抓拍或者录像，以获得监控目标的彩色视频图像。并在监控目标离开后切换回到黑白模式。

因此PIR摄像机需要在不同工作模式之间切换，其中当检测到有监控目标距离摄像机在一定的范围内时，从黑白模式自动切换到彩色模式尤其重要，快速调整曝光参数能保证及时拍摄到监控目标的彩色图像。本实施例根据当前工作模式下的曝光参数预测出切换到另一种工作模式下的曝光参数，在切换时可以直接采用预测的曝光参数进行切换，不需要进行测光和逐步调整到位。而根据当前工作模式下的曝光参数预测出切换到另一种工作模式下的曝光参数，首先就需要获取当前工作模式下的曝光参数。

步骤S2、判断是否要进行工作模式切换，如果需要进行切换则进入下一步，否则继续工作在当前工作模式。

PIR摄像机的工作模式在切换时，一是根据环境光照来判断是否进行昼夜切换，另外一种就是通过运动检测或PIR红外检测。其中，当环境光照低于一定阈值时，会切换到黑白模式，而在环境光照高于一定阈值时，会切换到彩色工作模式。另外当检测到有监控目标距离摄像机在一定的范围内时，会自动切换到彩色模式，而在监控目标远离后重新根据光照切换回原来的工作模式。

步骤S3、设定切换后工作模式下的曝光目标值，结合当前工作模式的曝光参数计算切换后工作模式的曝光参数，完成切换。

当根据步骤S2判断出需要进行工作模式切换时，本实施例根据当前工作模式的曝光参数计算切换后工作模式的曝光参数。

具体地，当前工作模式下的曝光参数包括：曝光值、增益、快门、光圈、补光灯功率、滤光片的透过率，通过设定切换后工作模式下的曝光目标值，来计算切换到另一种模式下的曝光参数。

计算过程如下：

假设彩色模式下，曝光目标值为T1，增益为G1，快门为S1，光圈为R1，白光补光灯功率为P1，滤光片透过率为K1。

假设黑白模式下，曝光目标值为T2，增益为G2，快门为S2，光圈为R2，白光补光灯功率为P2，滤光片透过率为K2。

根据曝光等效原理，有如下等式：

T1＝λ*G1*S1*R1*P1*K1(公式1)

T2＝λ*G2*S2*R2*P2*K2(公式2)

其中，λ为常数。

当由黑白模式切换到彩色模式时，T1，T2，R1，P1，K1，G2，S2，R2，P2，K2为已知量，G1，S1为未知量。

由于T1，T2非零，(1)式/(2)式，得到：

$G1*S1=\frac{G2*S2*R2*P2*K2*T1}{R1*P1*K1*T2}$

从而在设定S1下可以计算得到G1，或在设定G1时，可以计算得到S1，以计算得到的曝光参数切换到转换后的工作模式。在切换时，关闭红外灯，开启白光灯，以计算得到的彩色模式的曝光参数来进行曝光，完成抓拍或者录像动作。

本实施例设置切换后工作模式快门S1为摄像机帧率分之一，假设帧率为f，则S1＝1/f，根据计算得到的切换后工作模式增益G1，调节PIR摄像机的增益完成切换。

同理由彩色模式切换到黑白模式时，其计算原理相同，这里不再赘述。

需要说明的是，不同摄像机的曝光参数不同，例如有些摄像机没有补光灯，则其曝光值的等效原理公式中不包括补光灯功率。即本发明计算曝光参数的公式中的具体参数可以增加或减少，不影响本发明的技术效果。

可见无论是从黑白模式切换到彩色模式，或者是从彩色模式切换到黑白模式，只需预先设定切换后工作模式的曝光目标值，即可通过上述公式计算得到切换后工作模式的曝光参数。

容易理解的是，本实施例切换时，切换后的工作模式的曝光参数根据当前工作模式的曝光参数直接计算得到，不需要根据曝光线逐步进行测光与曝光计算来逐步调整，切换速度提高，能够在检测到监控目标进入范围后，及时进行抓拍或录像。

图3示出了本实施例一种PIR摄像机工作模式切换装置，该装置包括：

记录模块，用于读取PIR摄像机的当前工作模式，记录当前工作模式的曝光参数；

检测模块，用于判断是否要进行工作模式切换，如果需要进行切换则进入下一步，否则继续工作在当前工作模式；

切换模块，用于设定切换后工作模式下的曝光目标值，结合当前工作模式的曝光参数计算切换后工作模式的曝光参数，完成切换。

与上述方法对应地，本实施例工作模式包括黑白模式和彩色模式，检测模块在判断是否要进行工作模式切换时，执行如下操作：

当环境光照高于一定阈值时，判断为需要切换为彩色模式；

当环境光照低于一定阈值时，判断为需要切换为黑白模式；

通过运动检测或PIR红外检测，当检测到有监控目标距离PIR摄像机在一定的范围内时，判断为需要切换为彩色模式。

本实施例切换模块根据如下公式换算切换后工作模式的曝光参数：

$G1*S1=\frac{G2*S2*R2*P2*K2*T1}{R1*P1*K1*T2}$

其中，T2为当前工作模式曝光值，G2为当前工作模式增益，S2为当前工作模式快门，R2为当前工作模式光圈，P2为当前工作模式白光补光灯功率，K2为当前工作模式滤光片透过率，T1为切换后工作模式曝光目标值，G1为切换后工作模式增益，S1为切换后工作模式快门，R1为切换后工作模式光圈，P1为切换后工作模式白光补光灯功率，K1为切换后工作模式滤光片透过率。

优选地，切换模块设置切换后工作模式快门S1为摄像机帧率分之一，根据计算得到的切换后工作模式增益G1，调节PIR摄像机的增益完成切换。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其进行限制，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种PIR摄像机工作模式切换方法，其特征在于，所述方法包括：

读取PIR摄像机的当前工作模式，记录当前工作模式的曝光参数；

判断是否要进行工作模式切换，如果需要进行切换则进入下一步，否则继续工作在当前工作模式；

设定切换后工作模式下的曝光目标值，结合当前工作模式的曝光参数计算切换后工作模式的曝光参数，完成切换。

2.根据权利要求1所述的PIR摄像机工作模式切换方法，其特征在于，所述工作模式包括黑白模式和彩色模式，所述当前工作模式为黑白模式，所述判断是否要进行工作模式切换，包括：

当环境光照高于一定阈值时，判断为需要切换为彩色模式。

3.根据权利要求1所述的PIR摄像机工作模式切换方法，其特征在于，所述工作模式包括黑白模式和彩色模式，所述当前工作模式为彩色模式，所述判断是否要进行工作模式切换，包括：

当环境光照低于一定阈值时，判断为需要切换为黑白模式。

4.根据权利要求1所述的PIR摄像机工作模式切换方法，其特征在于，所述工作模式包括黑白模式和彩色模式，所述当前工作模式为黑白模式，所述判断是否要进行工作模式切换，包括：

通过运动检测或PIR红外检测，当检测到有监控目标距离PIR摄像机在一定的范围内时，判断为需要切换为彩色模式。

5.根据权利要求1-4任一权利要求所述的PIR摄像机工作模式切换方法，其特征在于，所述设定切换后工作模式下的曝光目标值，结合当前工作模式的曝光参数计算切换后工作模式的曝光参数，包括：

根据如下公式换算切换后工作模式的曝光参数：

$G1*S1=\frac{G2*S2*R2*P2*K2*T1}{R1*P1*K1*T2}$

其中，T2为当前工作模式曝光值，G2为当前工作模式增益，S2为当前工作模式快门，R2为当前工作模式光圈，P2为当前工作模式白光补光灯功率，K2为当前工作模式滤光片透过率，T1为切换后工作模式曝光目标值，G1为切换后工作模式增益，S1为切换后工作模式快门，R1为切换后工作模式光圈，P1为切换后工作模式白光补光灯功率，K1为切换后工作模式滤光片透过率。

6.根据权利要求5所述的PIR摄像机工作模式切换方法，其特征在于，所述切换后工作模式快门S1设置为摄像机帧率分之一，根据计算得到的切换后工作模式增益G1，调节PIR摄像机的增益完成切换。

7.一种PIR摄像机工作模式切换装置，其特征在于，所述装置包括：

记录模块，用于读取PIR摄像机的当前工作模式，记录当前工作模式的曝光参数；

检测模块，用于判断是否要进行工作模式切换，如果需要进行切换则进入下一步，否则继续工作在当前工作模式；

切换模块，用于设定切换后工作模式下的曝光目标值，结合当前工作模式的曝光参数计算切换后工作模式的曝光参数，完成切换。

8.根据权利要求1所述的PIR摄像机工作模式切换装置，其特征在于，所述工作模式包括黑白模式和彩色模式，所述检测模块在判断是否要进行工作模式切换时，执行如下操作：

当环境光照高于一定阈值时，判断为需要切换为彩色模式；

当环境光照低于一定阈值时，判断为需要切换为黑白模式；

通过运动检测或PIR红外检测，当检测到有监控目标距离PIR摄像机在一定的范围内时，判断为需要切换为彩色模式。

9.根据权利要求7或8所述的PIR摄像机工作模式切换装置，其特征在于，所述切换模块根据如下公式换算切换后工作模式的曝光参数：

$G1*S1=\frac{G2*S2*R2*P2*K2*T1}{R1*P1*K1*T2}$

其中，T2为当前工作模式曝光值，G2为当前工作模式增益，S2为当前工作模式快门，R2为当前工作模式光圈，P2为当前工作模式白光补光灯功率，K2为当前工作模式滤光片透过率，T1为切换后工作模式曝光目标值，G1为切换后工作模式增益，S1为切换后工作模式快门，R1为切换后工作模式光圈，P1为切换后工作模式白光补光灯功率，K1为切换后工作模式滤光片透过率。

10.根据权利要求9所述的PIR摄像机工作模式切换装置，其特征在于，所述切换模块设置切换后工作模式快门S1为摄像机帧率分之一，根据计算得到的切换后工作模式增益G1，调节PIR摄像机的增益完成切换。