CN107678127A - 停车场监控系统及其工作方法 - Google Patents

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CN107678127A CN201710929337.4A CN201710929337A CN107678127A CN 107678127 A CN107678127 A CN 107678127A CN 201710929337 A CN201710929337 A CN 201710929337A CN 107678127 A CN107678127 A CN 107678127A
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negative
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王小绪
王力
李秋盛
陈阳
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    • G02B13/001—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras
    • G02B13/0015—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras characterised by the lens design
    • G02B13/002—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras characterised by the lens design having at least one aspherical surface
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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    • H04N7/00—Television systems
    • H04N7/18—Closed-circuit television [CCTV] systems, i.e. systems in which the video signal is not broadcast

Abstract

本发明涉及一种停车场监控系统及其工作方法，本监控系统包括：若干条沿行车路径设置的吊装导轨，若干监控装置；其中所述吊装导轨安装在地下停车场的顶部，且通过一电动滑动机构带动一监控装置沿吊装导轨移动拍摄；并且，所述监控装置适于将影像数据无线发送至上位机，以及所述上位机将各监控装置采集的影像数据汇总后上传至服务器；本发明的停车场监控系统及其工作方法能够实现在地下车库移动监控，消除监控死角，提高监控的覆盖范围，并将各监控装置的数据进行汇总至上位机，并由上位机发送至服务器，管理员可以通过上位机和/或者服务器查看停车场内各车辆的相应影像数据。

Description

停车场监控系统及其工作方法
技术领域
本发明涉及一种监控系统，具体的说是涉及一种具有广角高清日夜两用摄像头的监控系统。
背景技术
目前车辆日益增多，在购物、住宅等场所的地下均设有停车场，但是在地下安装监控装置，由于立柱阻挡往往会造成死角，影响视频监控的覆盖范围
因此，需要在地下车库布置一种可移动式停车场监控系统。
发明内容
本发明的目的是提供一种停车场监控系统及其工作方法，以实现在地下车库移动监控，消除监控死角，提高监控的覆盖范围。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种监控系统，包括：
若干条沿行车路径设置的吊装导轨，若干监控装置；其中
所述吊装导轨安装在地下停车场的顶部，且通过一电动滑动机构带动一监控装置沿吊装导轨移动拍摄；
并且，所述监控装置适于将影像数据无线发送至上位机，以及
所述上位机将各监控装置采集的影像数据汇总后上传至服务器。
进一步，所述监控装置包括：相背设置的两广角高清日夜两用摄像头和中央处理器，其中两广角高清日夜两用摄像头适于在移动中拍摄位于吊装导轨两侧车位所停车辆车牌，并将影像数据传输给中央处理器；以及所述中央处理器连接有ZigBee模块，适于通过ZigBee模块将采集的影像数据发送至上位机。
进一步，所述广角高清日夜两用摄像头包括：微型摄像透镜系统；所述微型摄像透镜系统从物体侧起依次包括前组透镜和后组透镜，其中所述前组透镜从物体侧起依次包括凸面朝向物体侧的第一负月牙透镜、第二负透镜、第三负透镜、第四正透镜、第五负透镜；所述后组透镜从物体侧起依次包括第六正透镜、第七负透镜、第八正透镜、第九负透镜、第十正透镜，第六正透镜为双凸透镜；所述第一负月牙透镜和第二负透镜之间的空气间隔为5.95～7.80mm，所述第六正透镜和第七负透镜之间的空气间隔为2.75～0.10mm，所述前组透镜与第六正透镜之间的空气间隔为5.75～9.35mm；其中，从所述前组透镜的最靠物体侧的第一负月牙透镜的透镜表面到所述后组透镜的最靠物体侧的第六正透镜的透镜表面为止的在光轴上的距离表示为D1，所述成像镜头模组的焦距表示为f，所述后组透镜的焦距表示为fb，且满足关系式：
0.33＜f/fb＜0.7，
1.0＜D1/f＜5.1。
进一步，设定NdfL为所述第五负透镜的对d线的折射率，vdfL为所述第五负透镜的对d线的阿贝数，vd2p为所述第六正透镜和第七负透镜构成的复合透镜的正透镜的对d线的阿贝数，vd2n为所述第六正透镜和第七负透镜构成的复合透镜的负透镜的对d线的阿贝数，且满足下列关系式：
NdfL＞3.8，
50＜vdfL＜58，
8＜vd2p-vd2n＜44。
进一步，所述NdfL＞4.8。
进一步，所述微型摄像透镜系统还满足下列关系式：
0.4＜(CT1+CT2+CT3+CT4+CT5)/f＜0.55，其中
所述成像镜头模组的焦距为f，所述第一负月牙透镜在光轴上的厚度为CT1，所述第二负透镜在光轴上的厚度为CT2，所述第三负透镜在光轴上的厚度为CT3，所述第四正透镜在光轴上的厚度为CT4，所述第五负透镜在光轴上的厚度为CT5。
进一步，所述前组透镜的第一负月牙透镜的阿贝数小于18，第二负透镜的阿贝数大于13且小于32，第三负透镜的阿贝数大于23且小于35，第四正透镜的阿贝数与第五负透镜的阿贝数的比率大于3.5且小于4.3。
进一步，所述前组透镜和所述后组透镜至少包括一组复合透镜。
进一步，所述前组透镜的第二负透镜和第三负透镜，以及所述后组透镜第八正透镜和第九负透镜，分别构成了复合透镜。
又一方面，本发明还提供了一种监控系统的工作方法，包括：
若干条沿行车路径设置的吊装导轨，若干监控装置；其中
所述吊装导轨安装在地下停车场的顶部，且通过一电动滑动机构带动一监控装置沿吊装导轨移动拍摄；
并且，所述监控装置适于将影像数据无线发送至上位机，以及
所述上位机将各监控装置采集的影像数据汇总后上传至服务器。
本发明的有益效果：本发明的停车场监控系统及其工作方法能够实现在地下车库移动监控，消除监控死角，提高监控的覆盖范围，并将各监控装置的数据进行汇总至上位机，并由上位机发送至服务器，管理员可以通过上位机和/或者服务器查看停车场内各车辆的相应影像数据。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明提供的停车场监控系统的俯视图；
图2是本发明提供的监控系统的结构视图；
图3是本发明提供的监控系统的原理框图；
图4是根据示例性实施例的在广角模式下的摄像透镜系统的示意图；
图5是根据示例性实施例的在摄远模式下的摄像透镜系统的示意图。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
实施例1
如图1至图3所示，本实施例提供的一种停车场监控系统，包括：
若干条沿行车路径设置的吊装导轨1，若干监控装置2；其中所述吊装导轨安装在地下停车场的顶部，且通过一电动滑动机构3带动一监控装置3沿吊装导轨移动拍摄；并且，所述监控装置适于将影像数据无线发送至上位机，以及所述上位机将各监控装置2采集的影像数据汇总后上传至服务器。
其中，所述吊装导轨1的横截面可以是“工”字型或者是倒“T”字型；本实施例以倒“T”字型为例。
如图2所示，所述电动滑动机构3内包括壳体、锂电池、与壳体内壁相连的直流电机301，由直流电机驱动转动的主动轮302，以及控制直流电机沿导轨往返运动的控制模块；所述主动轮和直流电机可以为两个，两主动轮在吊装导轨1两侧对称设置，且位于吊装导轨1的下部左右凸起的上表面，与该上表面发生摩擦以带动电动滑动机构3滚动。
如图1所示，在本实施例中所述监控装置2包括：相背设置的两广角高清日夜两用摄像头4和中央处理器，其中两广角高清日夜两用摄像头适于在移动中拍摄位于吊装导轨两侧车位所停车辆车牌，并将影像数据传输给中央处理器；以及所述中央处理器连接有ZigBee模块，适于通过ZigBee模块将采集的影像数据发送至上位机。
所述服务器获得停车场各车辆车牌数据，以获得各车辆所停车位位置，可以方便车主通过手机等手持终端访问服务器获得自己车辆的具体位置数据。
所述中央处理器可以采用ARM处理器。
本发明的监控系统及其工作方法能够将各监控装置的数据进行汇总至上位机，并由上位机发送至服务器，管理员可以通过上位机和/或者服务器查看停车场内各车辆的相应影像数据。
作为监控装置重要的部件之一，再加上监控装置的小型化趋势，其安装的摄像头也需要具有相应的小型化，而且对于摄像的清晰度要求也越来越高，即对于摄像头内的光学镜头也进一步要求高分辨率等性能。另外大部分的摄像头只能在亮度足够的情况下拍摄到足够的图像，在较暗的环境下尤其是夜间无法获得清晰的图像。
为了甚至连对象的微小的细节都清楚地记录下来，镜头系统应令人满意地补偿在图像的周边区域产生的像差。然而，普通的夜用摄像头如果要实现高光学性能则难以使镜头系统小型化，而且为了使这样的镜头系统小型化会增加制造成本。因此，难以同时满足高光学性能和低制造成本。现有技术中摄像头的变焦的摄像透镜系统具有可以令人满意地补偿像差，但是伴随有镜头系统的总尺寸增加的问题。
所述广角高清日夜两用摄像头，其具有一种微型摄像透镜系统，所述微型摄像透镜系统从物体侧起依次包括前组透镜和后组透镜。所述微型摄像透镜系统结构紧凑、F数小、广角、且具有良好的光学性能。
图4和图5是根据示例性实施例的微型摄像透镜系统的示意图。图4示出在广角模式下的微型摄像透镜系统，图5示出根据示例性实施例的在摄远模式下的微型摄像透镜系统。
根据示例性实施例的微型摄像透镜系统从物体侧O至成像侧I依次包括：前组透镜10、光阑ST、和后组透镜20。诸如光学滤光器或面板这样的光学块G可被设置于后组透镜20和像面IP之间。
如图4和图5所示，这样的根据示例性实施例的微型摄像透镜系统可被配置为沿光轴方向移动后组透镜20来执行变焦。前组透镜10可被配置为沿光轴方向移动，进而被配置为通过补偿由于到物体侧O的距离的改变而造成的像平面的波动来执行聚焦。这里，前组透镜10具有负屈光力，且后组透镜20具有正屈光力。
具体地，前组透镜10从物体侧O至成像侧I包括第一负月牙透镜11、第二负透镜12、第三负透镜13、第四正透镜14、第五负透镜15，其中，所述前组透镜10的第一负月牙透镜11的阿贝数小于18，第二负透镜12的阿贝数大于13且小于32，第三负透镜13的阿贝数大于23且小于35，第四正透镜14的阿贝数与第五负透镜15的阿贝数的比率大于3.5且小于4.3。
需要高屈光力来提高前组透镜10中的具有负屈光力的第一负月牙透镜11和第二负透镜12的放大率，即，需要高屈光力以提高第一负月牙透镜11与第二负透镜12的变焦比率。为此，第一负月牙透镜11和第二负透镜12中的每个需要具有高折射率。据此，即使变焦比率增加，摄像透镜系统的总尺寸也可被小型化。另外，需要将前组透镜10中的第一负月牙透镜11的阿贝数与第二负透镜12的阿贝数之间的差设置为较大，从而补偿前组透镜10的放大率增加时的像差。
所述第一负月牙透镜和第二负透镜之间的空气间隔为5.95～7.80mm，所述第六正透镜和第七负透镜之间的空气间隔为2.75～0.10mm，所述前组透镜与第六正透镜之间的空气间隔为5.75～9.35mm。
同时，当第一负月牙透镜11和第二负透镜12的阿贝数满足上述条件时，离开像平面中心达0.5视场或更多的周边部分的像差可被令人满意地补偿，但是在离像平面中心0.5视场以内的中央部分的像差需要通过其他方法来补偿。换句话说，需要控制第四正透镜的阿贝数和第五负透镜的阿贝数，以补偿中央部分的像差。为此，第四正透镜的阿贝数与第五负透镜的阿贝数的比率大于3.5且小于4.3。
另外，NdfL：所述第五负透镜的对d线的折射率，vdfL：所述第五负透镜的对d线的阿贝数，vd2p：所述第六正透镜和第七负透镜构成的复合透镜的正透镜的对d线的阿贝数，vd2n：所述第六正透镜和第七负透镜构成的复合透镜的负透镜的对d线的阿贝数，满足下列关系式：
NdfL＞3.8，
50＜vdfL＜58，
8＜vd2p-vd2n＜44。
更优地，所述NdfL＞4.8。
满足下列关系式：0.4＜(CT1+CT2+CT3+CT4+CT5)/f＜0.55，其中，
所述成像镜头模组的焦距为f，所述第一负月牙透镜在光轴上的厚度为CT1，所述第二负透镜在光轴上的厚度为CT2，所述第三负透镜在光轴上的厚度为CT3，所述第四正透镜在光轴上的厚度为CT4，所述第五负透镜在光轴上的厚度为CT5。
由于第三负透镜13与第四正透镜14被胶合在一起而形成胶合透镜，因此胶合透镜的中央部分的像差的补偿可通过增加第三负透镜13的折射率与第四正透镜14的折射率的差来执行。同时，当第四正透镜的阿贝数与第五负透镜的阿贝数的比率过大时，可以看出像差增大。
其中，D1表示从所述前组透镜的最靠物体侧的第一负月牙透镜的透镜表面到所述后组透镜的最靠物体侧的第六正透镜的透镜表面为止的在光轴上的距离，f表示整个广角高清日夜两用微型成像透镜的焦距，fb表示所述后组透镜的焦距，满足关系式：
0.33＜f/fb＜0.7，
1.0＜D1/f＜5.1。
根据上述的示例性实施例的微型摄像透镜系统可在其总尺寸上被小型化，并令人满意地执行对像差的补偿。
后组透镜20从物体侧O至成像侧I包括第六正透镜21、第七负透镜22、第八正透镜23、第九负透镜24、第十正透镜25，第六正透镜21为双凸透镜，。
这样的后组透镜20的构造也可对总尺寸的小型化做出贡献，同时对摄像透镜系统中的像差令人满意地执行补偿。特别地，第六正透镜21可包括至少一个非球面，以令人满意地执行对像差的补偿。弯月形状的第十正透镜25可包括至少一个非球面且同时具有正屈光力。因此，后组透镜20可令人满意地补偿可在周边区域产生的慧形像差。
根据上述的示例性实施例的微型摄像透镜系统补偿周边部分的像差并同时保持总尺寸的小型化。另外，微型摄像透镜系统有效地补偿从可见光区域到近红外光区域的色差。因此，当根据示例性实施例的微型摄像透镜系统应用于在白天通过图像拾取装置利用可见光捕获图像且在夜间通过图像拾取装置利用近红外光捕获图像的图像捕获系统时，则在从白天模式转换为夜间模式或者从夜间模式转换为白天模式时可抑制失焦等现象。因此，无乱白天还是夜间，均可捕获高质量的图像。
以下表1和表2示出图4和图5中所示的微型摄像透镜系统的设计数据。在设计数据中，r表示曲率半径(单位：mm)，表格中d表示在透镜中心的厚度(单位：mm)或者两透镜之间的间距(单位：mm)，nd的表示折射率，vd表示阿贝数。
表1
表面编号 r d nd vd
S1 29.188 0.85 2.001 29.13
S2 9.600 4.02
S3 23.241 0.70 1.6516 58.52
S4 11.100 5.68
S5 -20.775 0.70 1.497 81.61
S6 17.131 6.40 1.9229 20.88
S7 192.529 18.64
S8 无穷大 8.94
S9* 10.404 2.11 1.5533 71.68
S10* 19.662 1.47
S11 12.938 4.35 1.497 81.61
S12 -24.308 0.20
S13 13.415 0.65 1.6645 36.01
S14 5.432 5.07 1.437 95.1
S15 -15.906 0.65 1.8052 25.46
S16 24.514 0.20
S17* 15.829 1.36 1.92286 20.88
S18* 92.603 3.80
S19 无穷大 1.30 1.523 58.59
S20 无穷大 2.90
S21 无穷大 0.00
在表1中，S8表示光阑ST的表面，S19和S20表示光学块G的两侧的表面，并且S21表示像面IP的表面。另外，在表1中，*表示非球面。
表2示出图4和图5所示的微型摄像透镜系统的非球面系数。在表2中，E-m(m:自然数)表示×10-m。
表2
表3示出图4和图5所示的分别在广角模式和摄远模式下的微型摄像透镜系统的焦距(f，单位：mm)、f数(Fno)、视场角(FOV，单位°)以及可变范围(单位：mm)。
表3
f Fno FOV D7 D8 D18
广角模式 2.93 1.25 71.81 18.64 8.94 3.8
摄远模式 8.55 2.34 23.28 2.43 0.75 11.99
进一步的，所述后组透镜的透镜至少包括一个非球面，第六正透镜的阿贝数大于30且小于45，第七负透镜的阿贝数与第十正透镜的阿贝数的比率大于1.5且小于3.0。
在所述前组透镜与所述后组透镜之间设有光阑，光阑大小可以调节。
满足关系式2.0＜|R6a/f|＜3.5，其中，R6a表示所述后组透镜的所述第六正透镜的物体侧表面的曲率半径。
所述前组透镜和所述后组透镜至少包括一组复合透镜。
所述前组透镜的第二负透镜和第三负透镜，以及所述后组透镜第八正透镜和第九负透镜，分别构成了复合透镜。
满足关系式0.3＜|R10a/f|＜1.0，其中，R10a表示所述后组透镜的所述第十正透镜物体侧表面的曲率半径。
如上所述，根据示例性实施例，可实现令人满意地补偿了像差的微型摄像透镜系统，从而使得具备该微型摄像透镜的监控系统的摄像头实现广角高清日夜两用。然而，上述微型摄像透镜系统不限制本发明构思。
综上所述，本发明的监控系统中微型摄像透镜系统由在从物体侧依次排列有前组透镜、后组透镜而成的十片结构构成，对十片透镜的放大率排列及最靠物体侧的透镜的形状进行适当地设定，以满足规定的条件式的方式构成，因此能够提供结构紧凑、F数小、广角、且具有良好的光学性能的广角高清日夜两用摄像头及具备该广角高清日夜两用摄像头的监控系统。
本微型摄像透镜系统选用高折射、低色散的光学玻璃材料，通过计算机光学辅助设计和优化校正了光学镜头的各种像差和畸变，使镜头实现高分辨率、大通光量，日夜共焦等性能。
实施例2
在实施例1基础上，本实施例还提供了一种如实施例1所述的监控系统的工作方法，包括：
若干条沿行车路径设置的吊装导轨，若干监控装置；其中
所述吊装导轨安装在地下停车场的顶部，且通过一电动滑动机构带动一监控装置沿吊装导轨移动拍摄；
并且，所述监控装置适于将影像数据无线发送至上位机，以及
所述上位机将各监控装置采集的影像数据汇总后上传至服务器。
其中，所述监控系统的具体原理、结构及工作方法在实施例1中进行详细参数，此处不再赘述。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (10)

1.一种监控系统，其特征在于，包括：
若干条沿行车路径设置的吊装导轨，若干监控装置；其中
所述吊装导轨安装在地下停车场的顶部，且通过一电动滑动机构带动一监控装置沿吊装导轨移动拍摄；
并且，所述监控装置适于将影像数据无线发送至上位机，以及
所述上位机将各监控装置采集的影像数据汇总后上传至服务器。
2.根据权利要求1所述的监控系统，其特征在于，
所述监控装置包括：相背设置的两广角高清日夜两用摄像头和中央处理器，其中
两广角高清日夜两用摄像头适于在移动中拍摄位于吊装导轨两侧车位所停车辆车牌，并将影像数据传输给中央处理器；以及
所述中央处理器连接有ZigBee模块，适于通过ZigBee模块将采集的影像数据发送至上位机。
3.根据权利要求2所述的监控系统，其特征在于，
所述广角高清日夜两用摄像头包括：微型摄像透镜系统；
所述微型摄像透镜系统从物体侧起依次包括前组透镜和后组透镜，其中
所述前组透镜从物体侧起依次包括凸面朝向物体侧的第一负月牙透镜、第二负透镜、第三负透镜、第四正透镜、第五负透镜；
所述后组透镜从物体侧起依次包括第六正透镜、第七负透镜、第八正透镜、第九负透镜、第十正透镜， 第六正透镜为双凸透镜；
所述第一负月牙透镜和第二负透镜之间的空气间隔为5.95~7.80mm，所述第六正透镜和第七负透镜之间的空气间隔为2.75~0.10mm，所述前组透镜与第六正透镜之间的空气间隔为5.75~9.35mm；
其中，从所述前组透镜的最靠物体侧的第一负月牙透镜的透镜表面到所述后组透镜的最靠物体侧的第六正透镜的透镜表面为止的在光轴上的距离表示为D1，所述成像镜头模组的焦距表示为f，所述后组透镜的焦距表示为fb，且满足关系式：
0.33＜f/fb＜0.7，
1.0＜D1/f＜5.1。
4.根据权利要求3所述的监控系统，其特征在于，
设定NdfL为所述第五负透镜的对d线的折射率，vdfL为所述第五负透镜的对d线的阿贝数，vd2p为所述第六正透镜和第七负透镜构成的复合透镜的正透镜的对d线的阿贝数，vd2n为所述第六正透镜和第七负透镜构成的复合透镜的负透镜的对d线的阿贝数，且满足下列关系式：
NdfL＞3.8，
50＜vdfL＜58，
8＜vd2p-vd2n＜44。
5.根据权利要求4所述的监控系统，其特征在于，
所述NdfL＞4.8。
6.根据权利要求5所述的监控系统，其特征在于，
所述微型摄像透镜系统还满足下列关系式：
0.4＜(CT 1 +CT 2 +CT 3 +CT 4 +CT 5)/f＜0.55，其中
所述成像镜头模组的焦距为f，所述第一负月牙透镜在光轴上的厚度为CT 1，所述第二负透镜在光轴上的厚度为CT 2，所述第三负透镜在光轴上的厚度为CT 3，所述第四正透镜在光轴上的厚度为CT 4，所述第五负透镜在光轴上的厚度为CT 5。
7.根据权利要求6所述的监控系统，其特征在于，
所述前组透镜的第一负月牙透镜的阿贝数小于18，第二负透镜的阿贝数大于13且小于32，第三负透镜的阿贝数大于23且小于35，第四正透镜的阿贝数与第五负透镜的阿贝数的比率大于3.5且小于4.3。
8.根据权利要求7所述的监控系统，其特征在于，
所述前组透镜和所述后组透镜至少包括一组复合透镜。
9.根据权利要求8所述的监控系统，其特征在于，
所述前组透镜的第二负透镜和第三负透镜，以及所述后组透镜第八正透镜和第九负透镜，分别构成了复合透镜。
10.一种监控系统的工作方法，其特征在于，包括：
若干条沿行车路径设置的吊装导轨，若干监控装置；其中
所述吊装导轨安装在地下停车场的顶部，且通过一电动滑动机构带动一监控装置沿吊装导轨移动拍摄；
并且，所述监控装置适于将影像数据无线发送至上位机，以及
所述上位机将各监控装置采集的影像数据汇总后上传至服务器。
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