CN106161983A - 一种具有灯光补偿的监控系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有灯光补偿的监控系统，包括控制单元和供电单元，控制单元通信连接有摄像头、LED灯、报警器、显示器、存储器和无线通信单元，控制单元通过无线通信单元通信连接有控制终端；摄像头至少设置有一个，每个摄像头均通过电线连接于供电单元和控制单元之间；每个摄像头与一个LED灯构成一组图像采集单元，且LED灯的探照范围大于摄像头的图像采集范围。本发明将摄像头和LED灯结合在一起，可以免去某些区域光线变暗后得不到充足光线而造成的监控效果不理想的技术问题，使用时，监控人员通过控制终端即可实现LED灯的开启，给予灯光补偿，控制方式简单，方便布置。

Description

一种具有灯光补偿的监控系统

技术领域

本发明属于监控技术领域，尤其涉及一种具有灯光补偿的监控系统。

背景技术

随着科学技术的发展与进步，电视多媒体以及智能电视得到迅速发展和广泛应用。

典型的监控系统主要由前端监视设备、传输设备、后端存储、控制及显示设备这五大部分组成，其中后端设备可进一步分为中心控制设备和分控制设备。前、后端设备有多种构成方式，它们之间的联系(也可称作传输系统)可通过电缆、光纤、微波等多种方式来实现。

监控系统都离不开视频设备---摄像头。通常监控系统都是对需要监控的位置专门设置摄像头来实现视频监控，这种方式的缺点是摄像头的位置比较死，难以拍到特定区域(即专门监控的位置)以外的区域，即无法进行视角的调节。除此之外，现有的监控设备一般不具有照明功能，对于光纤昏暗的地方不能自动根据光线的强度开启照明功能。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种具有灯光补偿的监控系统，以解决现有的监控系统不能灯光补偿的技术问题，其系统结构简单，容易布置，且容易检修。

本发明采用的技术方案如下：

一种具有灯光补偿的监控系统，包括控制单元和供电单元，控制单元通信连接有摄像头、LED灯、报警器、显示器、存储器和无线通信单元，控制单元通过无线通信单元通信连接有控制终端；摄像头至少设置有一个，每个摄像头均通过电线连接于供电单元和控制单元之间；每个摄像头与一个LED灯构成一组图像采集单元，且LED灯的探照范围大于摄像头的图像采集范围。

进一步的，控制单元还通信连接有环境亮度检测器，在LED灯驱动电路的输出端与继电器之间连接有亮度调节电路，且亮度调节电路连接于供电单元。

进一步的，还包括升降单元和红外测距单元，升降单元包括依次与控制单元连接的电机驱动器和控制摄像头升降的升降电机。

进一步的，控制单元包括：

根据所述红外测距单元测量出的摄像头与所述升降电机底部的距离，判断所述升降电

机是否上升或下降到门限值的判断模块；以及

根据所述判断模块的判断结果控制所述电机驱动器继续或者停止升降电机的上升或者下降的控制模块。

进一步的，红外测距单元与所述控制单元有线或无线连接，所述红外测距单元包括：向所述升降电机底部发射红外信号的红外发射器，接收从所述升降电机底部反射回来的反射信号的红外接收器；以及

根据所述红外信号和所述反射信号计算摄像头与所述升降电机底部的距离的测距计算模块；以及

连接显示器和所述控制单元，将通过显示器接收的摄像头控制信号传输给所述控制单元的接口单元；其中，

显示器的关闭的同时关闭摄像头并控制其下降，并在显示器的运行过程中通过另外的摄像头控制按键控制其开关和/或升降。

进一步的，所述测距计算模块通过I2C总线与所述控制单元连接。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

本发明将摄像头和LED灯结合在一起，可以免去某些区域光线变暗后得不到充足光线而造成的监控效果不理想的技术问题，使用时，监控人员通过控制终端即可实现LED灯的开启，给予灯光补偿，控制方式简单，方便布置。

附图说明

图1是本发明的结构原理示意图；

图2是本发明的亮度调节电路示意图。

具体实施方式

本说明书中公开的所有特征，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

下面结合图1～图2对本发明作详细说明。

实施例1

一种具有灯光补偿的监控系统，包括控制单元和供电单元，控制单元通信连接有摄像头、LED灯、升降单元、红外测距单元、报警器、显示器、存储器和无线通信单元，控制单元通过无线通信单元通信连接有控制终端，本实施例的无线通信单元采用4G或Zigbee无线通信模块；升降单元包括依次与控制单元连接的电机驱动器和控制摄像头升降的升降电机(实际应用是可以将摄像头设置于升降电机的升降端)，电机驱动器根据控制单元的控制信号驱动升降电机垂直升降，摄像头固定连接在升降电机的顶部，因此能够随着升降电机的升降而升降。

摄像头采用CCD高清摄像头，且至少设置有一个，每个摄像头均通过电线连接于供电单元和控制单元之间；每个摄像头与一个LED灯构成一组监控前端设备(即图像采集单元)，且LED灯的探照范围大于摄像头的图像采集范围，多组图像采集单元均分别连接于同一控制单元。

控制单元包括：

根据所述红外测距单元测量出的摄像头与所述升降电机底部的距离，判断所述升降电

机是否上升或下降到门限值的判断模块；以及

根据所述判断模块的判断结果控制所述电机驱动器继续或者停止升降电机的上升或者下降的控制模块。

控制单元设置于显示器的机身外，也可以嵌入式安装在所述显示器的机身内，以通过显示器接收摄像头控制信号，并根据该摄像头控制信号控制摄像头的开关和升降单元的升降。，所述摄像头控制信号由显示器的遥控器或显示器机身的按键面板上的按键发出。通过显示器传输给控制单元的摄像头控制信号可以是从遥控器发出的，也可以是用户直接通过显示器上的按键发出的；可以随着显示器的开机同时启动摄像头并控制其上升；随着显示器的关闭同时关闭摄像头并控制其下降，也可以在显示器的运行过程中通过另外的摄像头控制按键控制其开关和/或升降。

控制单元包括判断模块和控制模块(未图示)，所述判断模块根据红外测距单元测量出的摄像头与升降电机底部的距离，判断升降电机是否上升或下降到门限值，所述控制模块根据判断模块的判断结果控制电机驱动器继续或者停止升降电机的上升或者下降。这样，就能够将摄像头限制在可升降的范围内，防止用户在升降电机上升或者下降至距离门限值后继续通过按键控制摄像头上升或者下降的误操作对摄像头和电机造成损坏，很好地保护摄像头和升降电机。

此处的距离门限值具体包括两个数值，一个是上升的距离门限值，可以设置为升降电机的最高上升高度；还有一个是下降的距离门限值，可以设置为0。

红外测距模块可以进一步包括红外发射器、红外接收器和测距计算模块。其中，红外发射器用于向升降电机底部发射红外信号；红外接收器用于接收从升降电机底部反射回来的反射信号；测距计算模块用于根据上述发射的红外信号和反射信号计算摄像头与升降电机底部的距离。所述测距计算模块通过I2C总线与所述控制单元连接，将计算得到的摄像头与升降电机底部的距离发送给控制单元，控制单元按照既定的距离门限值，判断摄像头的移动是否已经达到极限，如果达到最高或者最低的极限位置(即既定的距离门限值)，则控制单元向电机驱动器发送指令，停止升降电机的运转；如果没有到达最高或最低的极限位置，则控制单元产生相应的命令发送给电机驱动器，使升降单元继续垂直移动，实现摄像头的升或降。

实施例2

与实施例1的区别在于，所述控制单元还连接有MIC(麦克风)，MIC(麦克风)设置于摄像头上，与摄像头构成一个整体，用于为控制单元采集语音信息，以解决监控系统不能采集到语音信息的问题，以更准确方便地获取监控画面中的监控信息。

实施例3

与实施例1、2的区别在于，控制单元还通信连接有红外线人体传感器，红外线人体传感器依次连接有放大滤波电路、A/D转换电路，并通过A/D转换电路连接于控制单元。监控系统设置某一时段为自动取证监控时段，若红外线人体传感器监测到这一时段有人进入监控画面时，立刻将红外检测信号传递给控制单元，控制单元得以控制摄像头对该所在监控画面中出现的人进行拍照，并将此保存至存储器，监控人员即可方便地对该时间段进行查看，是否有可疑人出现，以解决现有技术没有对可疑人员进行拍照，需要人工去翻看视频监控记录的麻烦。

实施例4

与实施例1、2、3的区别在于，控制单元还通信连接有环境亮度检测器，与此相适应的，在LED灯驱动电路的输出端与继电器之间连接有亮度调节电路，且亮度调节电路连接于供电单元，这样一来就增加了环境亮度的感应功能，再通过亮度调节电路在对电压、电流进行调节，以控制LED灯的亮度。

环境亮度检测器依次连接有放大滤波电路、A/D转换电路，并通过A/D转换电路连接于控制单元。

环境亮度检测器，用于感应环境亮度，通过A/D转换电路将环境亮度转换为数字信号，并发送到控制单元中，控制单元即可通过内置的控制程序进行对比判断，然后根据判断的结果控制；在环境亮度检测器检测到环境亮度满足内置条件的情况下，控制单元接收到红外线人体传感器的信号后，再控制继电器点亮LED灯，以避免声控传感器在白天检测到红外信号的情况下点亮LED灯，浪费电能。

亮度调节电路，用于根据环境亮度检测器检测到的环境亮度在控制单元的控制下进行LED灯的亮度调节，以解决LED灯过亮或过暗造成的监控效果不好的麻烦。

亮度调节电路，由多个三极管组成过零检测电路，由光敏电阻RW与电位器RP、第七电阻R7、第九电阻R9组成环境光照检测电路，在光照强度发生改变的时候，放大器输出变化的电流到时基芯片IC3，时基芯片IC3输出信号控制双向晶闸管SCR的门极的导通角，控制了发光二级管两端的电压，从而达到自动控制灯光亮度的功能。

亮度调节电路，具体包括第一电阻R1至第十四电阻R14、第一电容C1至第六电容C6、第一三极管VT1至第四三极管VT4、光敏电阻RW、电位器RP、第一放大器IC1、第二放大器IC2、时基芯片IC3、二极管D、发光二极管LED和双向晶闸管SCR，第一电阻R1的第一端分别与发光二极管LED的正极和供电单元正极连接，第一电阻R1的第二端与第二电阻R2的第一端连接，第二电阻R2的第二端分别与第一三极管VT1的基极和第二三极管VT2的发射极连接，第一三极管VT1的集电极分别与第六电阻R6的第一端、第三电阻R3的第一端、第三三极管VT3的发射极和第四三极管VT4的基极连接，第二三极管VT2的集电极分别与第六电阻R6的第二端和第三三极管VT3的基极连接，第一三极管VT1的发射极分别与第二三极管VT2的基极、第三三极管VT3的集电极、第四三极管VT4的发射极、第二电容C2的第一端、光敏电阻RW的第一端和第九电阻R9的第一端连接后并接地，第三电阻R3的第二端与第四电阻R4的第一端连接并接正极电压，第四电阻R4的第二端分别与第一电容C1的第一端、第五电阻R5的第一端、电位器RP的第一端和第八电阻R8的第一端连接，第一电容C1的第二端接地，第五电阻R5的第二端分别与第四三极管VT4的集电极、第二电容C2的第一端和第二放大器IC2的同相输入端连接，电位器RP的第二端分别与电位器RP的滑动端、第七电阻R7的第一端和光敏电阻RW的第二端连接，第八电阻R8的第二端分别与第九电阻R9的第二端和第一放大器IC1的正相输入端连接，第七电阻R7的第二端分别与第一放大器IC1的反相输入端和第三电容C3的第一端连接，第三电容C3的第二端分别与第一放大器IC1的输出端和第二放大器IC2的反相输入端连接，第二放大器IC2的输出端与时基芯片IC3的清零端连接，时基芯片IC3的接地端分别与第四电容C4的第一端、第五电容C5的第一端和第十二电阻R12的第一端连接后并接地，第五电容C5的第二端与时基芯片IC3的电压控制端连接，第四电容C4的第二端分别与时基芯片IC3的低触发端、时基芯片IC3的高触发端、第十三电阻R13的第一端和二极管D的负极连接，二极管D的正极分别与第十三电阻R13的第二端、时基芯片IC3的放电端和第十电阻R10的第一端连接，第十电阻R10的第二端与时基芯片IC3的电源端连接并接正电压，第十二电阻R12的第二端分别与第十一电阻R11的第一端和双向晶闸管SCR的门极连接，第十一电阻R11的第二端与时基芯片IC3的输出端连接，双向晶闸管SCR的第一阳极分别与发光二极管LED的负极和第六电容C6的第一端连接，第六电容C6的第二端与第十四电阻R14的第一端连接，第十四电阻R14的第二端分别与双向晶闸管SCR的第二阳极和供电单元负极连接。

综上所述，采用上述方案，使用者不必亲身对摄像头实体进行手动调节，仅仅通过控制单元控制升降单元的动作就可以控制摄像头的开关和垂直移动；并且将升降单元设置在摄像头的背部，使得在不使用摄像头时保持显示器外观的整体性和美观性；还在升降过程中通过红外测距测量摄像头升降的高度，进而通过控制单元限制升降的范围，避免摄像头和升降电机的损坏。

Claims (6)

1.一种具有灯光补偿的监控系统，其特征在于，包括控制单元和供电单元，控制单元通信连接有摄像头、LED灯、报警器、显示器、存储器和无线通信单元，控制单元通过无线通信单元通信连接有控制终端；摄像头至少设置有一个，每个摄像头均通过电线连接于供电单元和控制单元之间；每个摄像头与一个LED灯构成一组图像采集单元，且LED灯的探照范围大于摄像头的图像采集范围。

2.如权利要求1所述的一种具有灯光补偿的监控系统，其特征在于，控制单元还通信连接有环境亮度检测器，在LED灯驱动电路的输出端与继电器之间连接有亮度调节电路，且亮度调节电路连接于供电单元。

3.如权利要求1所述的一种具有灯光补偿的监控系统，其特征在于，还包括升降单元和红外测距单元，升降单元包括依次与控制单元连接的电机驱动器和控制摄像头升降的升降电机。

4.如权利要求1所述的一种具有灯光补偿的监控系统，其特征在于，控制单元包括：

根据所述红外测距单元测量出的摄像头与所述升降电机底部的距离，判断所述升降电

机是否上升或下降到门限值的判断模块；以及

根据所述判断模块的判断结果控制所述电机驱动器继续或者停止升降电机的上升或者下降的控制模块。

5.如权利要求1所述的一种具有灯光补偿的监控系统，其特征在于，红外测距单元与所述控制单元有线或无线连接，所述红外测距单元包括：向所述升降电机底部发射红外信号的红外发射器，接收从所述升降电机底部反射回来的反射信号的红外接收器；以及

根据所述红外信号和所述反射信号计算摄像头与所述升降电机底部的距离的测距计算模块；以及

连接显示器和所述控制单元，将通过显示器接收的摄像头控制信号传输给所述控制单元的接口单元；其中，

显示器的关闭的同时关闭摄像头并控制其下降，并在显示器的运行过程中通过另外的摄像头控制按键控制其开关和/或升降。

6.如权利要求5所述的一种具有灯光补偿的监控系统，其特征在于，所述测距计算模块通过I2C总线与所述控制单元连接。