CN107370955A - 可自动切换日夜模式的网络摄像机、实现方法及监控系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开可自动切换日夜模式的网络摄像机、实现方法及监控系统，图像采集感应器实时采集拍摄到的图像数据并发送至嵌入式处理器；环境亮度自适应模块获取图像数据的RGB图像信息，根据所述RGB图像信息判断环境中的可见光亮度；当检测到可见光亮度大于设定值后，控制嵌入式处理器进入白天模式，同时关闭红外灯板和切换双滤波镜到白天模式；当检测到可见光亮度小于或等于设定值后，控制嵌入式处理器进入夜间模式，同时打开红外灯板和切换双滤波镜到夜间模式。本发明无需设置光敏电阻、光敏IC等元件，而是通过内嵌到环境亮度自适应模块来实现对环境亮度的感知，可根据不同的环境亮度，控制红外灯板是否补光，从而使整个系统的成像亮度更稳定。

Description

可自动切换日夜模式的网络摄像机、实现方法及监控系统
技术领域
本发明涉及视频监控领域，尤其涉及可自动切换日夜模式的网络摄像机、实现方法及监控系统。
背景技术
现有技术中，在夜晚或者环境亮度较低的情况下，摄像机成像需要外部红外光来增加成像亮度，而白天或者环境亮度高的情况下，则需要关闭红外灯。这就需要自主感应环境的亮度，并自动切换红外光的开关和摄像机的日夜模式。
目前市面上的摄像机都是通过硬件电路，依赖光敏电阻或者光敏IC来实现对环境亮度的感应，从而驱动红外灯的开关和摄像机日夜模式切换。
但是由于电子材料的特性，如对温度的敏感等因素干扰下，不能实现精确控制，会出现同一台摄像机设备，在不同的环境亮度下触发红外灯的开关和摄像机日夜模式的切换。而且由于是通过硬件电路实现，带来较高的硬件成本，不利于成本优化。
因此，现有技术还有待于改进和发展。
发明内容
鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供可自动切换日夜模式的网络摄像机、实现方法及监控系统，旨在解决现有的网络摄像机日夜模式切换不方便控制、成本高等问题。
本发明的技术方案如下：
一种可自动切换日夜模式的网络摄像机，其中，包括图像采集感应器、嵌入式处理器、双滤波镜和红外灯板，所述嵌入式处理器中设置有环境亮度自适应模块，其中，所述图像采集感应器、双滤波镜和红外灯板连接嵌入式处理器；
所述图像采集感应器用于实时采集拍摄到的图像数据并发送至嵌入式处理器；所述环境亮度自适应模块用于获取图像数据的RGB图像信息，根据所述RGB图像信息判断环境中的可见光亮度；当检测到可见光亮度大于设定值后，控制嵌入式处理器进入白天模式，同时关闭红外灯板和切换双滤波镜到白天模式；当检测到可见光亮度小于或等于设定值后，控制嵌入式处理器进入夜间模式，同时打开红外灯板和切换双滤波镜到夜间模式。
所述的可自动切换日夜模式的网络摄像机，其中，所述嵌入式处理器连接有硬件接口模块。
所述的可自动切换日夜模式的网络摄像机，其中，所述嵌入式处理器连接有网络模块。
一种如上所述的可自动切换日夜模式的网络摄像机的实现方法，其中，包括步骤：
图像采集感应器实时采集拍摄到的图像数据并发送至嵌入式处理器；
环境亮度自适应模块获取图像数据的RGB图像信息，根据所述RGB图像信息判断环境中的可见光亮度；当检测到可见光亮度大于设定值后，控制嵌入式处理器进入白天模式，同时关闭红外灯板和切换双滤波镜到白天模式；当检测到可见光亮度小于或等于设定值后，控制嵌入式处理器进入夜间模式，同时打开红外灯板和切换双滤波镜到夜间模式。
所述的可自动切换日夜模式的网络摄像机的实现方法，其中，所述嵌入式处理器连接有硬件接口模块。
所述的可自动切换日夜模式的网络摄像机的实现方法，其中，所述嵌入式处理器连接有网络模块。
一种视频监控系统，其中，包括至少一网络摄像机、网络录像机、云服务器、控制后台和智能终端；
所述至少一网络摄像机、网络录像机、控制后台和智能终端均连接于所述云服务器；所述网络摄像机为如上所述的可自动切换日夜模式的网络摄像机。
所述的视频监控系统，其中，所述智能终端为手机和/或平板电脑。
有益效果：本发明无需设置光敏电阻、光敏IC等元件，而是通过内嵌到环境亮度自适应模块来实现对环境亮度的感知，可根据不同的环境亮度，控制红外灯板是否补光，从而使整个系统的成像亮度更稳定。
附图说明
图1为本发明可自动切换日夜模式的网络摄像机较佳实施例的结构框图。
图2为本发明中视频监控系统较佳实施例的结构框图。
具体实施方式
本发明提供可自动切换日夜模式的网络摄像机、实现方法及监控系统，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
请参阅图1，图1为本发明一种可自动切换日夜模式的网络摄像机较佳实施例的结构框图，其中，包括图像采集感应器200、嵌入式处理器100、双滤波镜500和红外灯板400，所述嵌入式处理器100中设置有环境亮度自适应模块110，其中，所述图像采集感应器200、双滤波镜500和红外灯板400连接嵌入式处理器100；
所述图像采集感应器200用于实时采集拍摄到的图像数据并发送至嵌入式处理器100；所述环境亮度自适应模块110用于获取图像数据的RGB图像信息，根据所述RGB图像信息判断环境中的可见光亮度；当检测到可见光亮度大于设定值(该值可以由系统默认，或者由用户灵活配置，一般在0.01-10lux之间，例如2lux)后，控制嵌入式处理器100进入白天模式，同时关闭红外灯板400和切换双滤波镜500到白天模式；当检测到可见光亮度小于或等于设定值后，控制嵌入式处理器100进入夜间模式，同时打开红外灯板400和切换双滤波镜500到夜间模式。如此周而复始，实现自动日夜切换的功能。
传统的网络摄像机需要“亮度感应模块”(图1的虚线模块)来实现对环境亮度的感应，本发明无需“亮度感应模块”，取而代之的是通过内嵌到“嵌入式处理器100”中的算法模块“环境亮度自适应模块110”来实现对环境亮度的感知。
本发明中，图像采集感应器200实时采集图像数据，并传输到嵌入式处理器100，嵌入式处理器100中的环境亮度自适应模块110通过图像数据中的RGB图像信息(R为红色分类信息，G为绿色分类信息，B为蓝色分量信息)，来判断环境中的可见光亮度。
为了排除红外光(打开红外灯板400后的产生的红外光源或者其他红外光源)对可见光亮度判定的干扰，环境亮度自适应模块110根据图像数据中的R数据、B数据和G数据的比值和分布来对应可见光的光谱信息，并排除红外光的光谱信息，从而准确获取环境的可见光亮度。
具体的计算方法如下：
计算出整个图像的R，B，G各个分量的总和：
R＝R1+R2+……+Rn
G＝G1+G2+……+Gn
B＝B1+B2+……+Bn
算出分量比值：
R`＝R/G
B`＝B/G
分析判断：
由于可见光会平均作用在R、G、B上，而红外光主要作用在R上。因此红外光的强弱变化会导致R`的大小变化，而可见光的强弱变化则不会导致R`和B`的变化，从而可以排除红外光源的干扰。
当可见光强弱变化时，R、G、B的值会同步增大或者减少。
所以得出可见光的亮度Y(假设Y`为用户设定开关红外灯板的设定值)：
Y＝R+G+B
当Y>Y`时，关闭红外灯板。
当Y≤Y`时，打开红外灯板。
进一步，所述嵌入式处理器100连接有硬件接口模块300，例如IO接口模块或者USB接口模块。配置上述硬件接口模块300的好处是丰富网络摄像机的功能配置，包括实现报警输入，联动报警输出，管理其他协处理模块等等。
进一步，所述嵌入式处理器100连接有网络模块600，例如以太网模块。
本发明主要是通过图像采集感应器200来采集图像数据，并通过嵌入式处理器100来进行图像优化、增强、压缩，再通过网络模块600对外发送视频流。
当外部环境亮度变高时，并大于设定值时，由环境亮度自适应模块110自动感应，然后控制红外灯板400关灯，并控制双滤波镜500切换到只有可见光可以透过的模式；当环境亮度不足并慢慢变暗时，环境亮度自适应模块100自动感应环境亮度小于或者等于设定值时，则控制红外灯板400开灯，并并控制双滤波镜500切换到可见光和红外光都可以透过的模式，为图像采集感应器200提高成像亮度。
本发明中还可根据环境的不同的环境亮度，控制红外灯板400的补光亮度，让整个系统的成像亮度更稳定。具体方法是，通过调制输出给红外灯板的PWM波的占空比，来使得红外灯板输出不同的功率，从而得到不同的亮度。
本发明还提供一种如上所述的可自动切换日夜模式的网络摄像机的实现方法，其包括步骤：
图像采集感应器实时采集拍摄到的图像数据并发送至嵌入式处理器；
环境亮度自适应模块获取图像数据的RGB图像信息，根据所述RGB图像信息判断环境中的可见光亮度；当检测到可见光亮度大于设定值后，控制嵌入式处理器进入白天模式，同时关闭红外灯板和切换双滤波镜到白天模式；当检测到可见光亮度小于或等于设定值后，控制嵌入式处理器进入夜间模式，同时打开红外灯板和切换双滤波镜到夜间模式。
关于上述实现方法的具体技术细节在前面的装置中已有详述，故不再赘述。
进一步，所述嵌入式处理器连接有硬件接口模块。
进一步，所述嵌入式处理器连接有网络模块。
本发明还提供一种视频监控系统，如图2所示，其包括至少一网络摄像机50、网络录像机10、云服务器30、控制后台20和智能终端40；
所述至少一网络摄像机50、网络录像机10、控制后台20和智能终端40均连接于所述云服务器30；所述网络摄像机50为如上所述的可自动切换日夜模式的网络摄像机。
所述网络摄像机50主要用来实现视频采集，音视频编码压缩和压缩后的音视频网络传输。
网络录像机10主要用来接收和存储局域网内的网络摄像机50传输过来的压缩音视频。
控制后台20主要用来管理局域网内的网络录像机10和网络摄像机50。
云服务器30主要用来管理通过互联网连接上来的网络录像机10和网络摄像机50。
智能终端40主要用来远程观看云服务器管理的网络录像机10和网络摄像机50的视频。
进一步，所述智能终端40为手机和/或平板电脑。
综上所述，本发明无需设置光敏电阻、光敏IC等元件，而是通过内嵌到环境亮度自适应模块来实现对环境亮度的感知，可根据不同的环境亮度，控制红外灯板是否补光，从而使整个系统的成像亮度更稳定。
应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (8)

1.一种可自动切换日夜模式的网络摄像机，其特征在于，包括图像采集感应器、嵌入式处理器、双滤波镜和红外灯板，所述嵌入式处理器中设置有环境亮度自适应模块，其中，所述图像采集感应器、双滤波镜和红外灯板连接嵌入式处理器；
所述图像采集感应器用于实时采集拍摄到的图像数据并发送至嵌入式处理器；所述环境亮度自适应模块用于获取图像数据的RGB图像信息，根据所述RGB图像信息判断环境中的可见光亮度；当检测到可见光亮度大于设定值后，控制嵌入式处理器进入白天模式，同时关闭红外灯板和切换双滤波镜到白天模式；当检测到可见光亮度小于或等于设定值后，控制嵌入式处理器进入夜间模式，同时打开红外灯板和切换双滤波镜到夜间模式。
2.根据权利要求1所述的可自动切换日夜模式的网络摄像机，其特征在于，所述嵌入式处理器连接有硬件接口模块。
3.根据权利要求1所述的可自动切换日夜模式的网络摄像机，其特征在于，所述嵌入式处理器连接有网络模块。
4.一种如权利要求1所述的可自动切换日夜模式的网络摄像机的实现方法，其特征在于，包括步骤：
图像采集感应器实时采集拍摄到的图像数据并发送至嵌入式处理器；
环境亮度自适应模块获取图像数据的RGB图像信息，根据所述RGB图像信息判断环境中的可见光亮度；当检测到可见光亮度大于设定值后，控制嵌入式处理器进入白天模式，同时关闭红外灯板和切换双滤波镜到白天模式；当检测到可见光亮度小于或等于设定值后，控制嵌入式处理器进入夜间模式，同时打开红外灯板和切换双滤波镜到夜间模式。
5.根据权利要求4所述的可自动切换日夜模式的网络摄像机的实现方法，其特征在于，所述嵌入式处理器连接有硬件接口模块。
6.根据权利要求4所述的可自动切换日夜模式的网络摄像机的实现方法，其特征在于，所述嵌入式处理器连接有网络模块。
7.一种视频监控系统，其特征在于，包括至少一网络摄像机、网络录像机、云服务器、控制后台和智能终端；
所述至少一网络摄像机、网络录像机、控制后台和智能终端均连接于所述云服务器；所述网络摄像机为如权利要求1所述的可自动切换日夜模式的网络摄像机。
8.根据权利要求7所述的视频监控系统，其特征在于，所述智能终端为手机和/或平板电脑。
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