CN110830681B - 车牌摄像装置及其覆盖的目标物的去除方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种车牌摄像装置及其覆盖的目标物的去除方法，该车牌摄像装置包括影像撷取单元、若干个红外线发光单元、驱动电路及控制电路，若干个红外线发光单元位于影像撷取单元的周边，各个红外线发光单元用以发射具有既定波长的不可见光，既定波长具有目标物的吸收频带，驱动电路耦接红外线发光单元，控制电路耦接驱动电路与影像撷取单元，控制电路控制驱动电路执行正常驱动模式和连续驱动模式中之一，在连续驱动模式下，驱动电路连续提供驱动电流给红外线发光单元一段持续时间，以去除车牌摄像装置上覆盖的目标物。

Description

车牌摄像装置及其覆盖的目标物的去除方法

【技术领域】

本发明是关于一种车牌摄像装置，尤其是一种车牌摄像装置及其覆盖的目标物的去除方法。

【背景技术】

设置于户外的摄像装置常必须面临恶劣的气候环境的考验，尤其是摄影镜头的光滑表面，在纬度高的国家常会有结冰、结霜状况，在潮湿的国家则会有起雾的状况发生，造成摄像镜头被遮盖而无法顺利取像。

有些户外的摄像装置会额外设置加热元件，以采用直接加热的方式使得冰、霜或雾气去除。但是额外设置加热元件不但会提升制造成本，若加热元件阻挡到镜头时，也可能造成取像效果不佳。并且加热时会造成装置本身温度也升高，对于装置内的其他元件产生不良的影响，反而加速了元件的老化和损坏。

【发明内容】

有鉴于此，本发明提出一种车牌摄像装置及其覆盖的目标物的去除方法，可以利用装置本身的补光元件(红外线发光单元)来达成除冰、除霜与除雾等目标物的功能，可以有效节省制造成本，并且不会产生过多的热能而影响其他的元件。

在一实施例中，车牌摄像装置包括影像撷取单元、若干个红外线发光单元、驱动电路及控制电路。若干个红外线发光单元位于影像撷取单元的周边。各个红外线发光单元用以发射具有既定波长的不可见光。既定波长具有目标物的吸收频带。驱动电路耦接红外线发光单元。控制电路耦接驱动电路与影像撷取单元。控制电路控制驱动电路执行正常驱动模式和连续驱动模式其中之一。在连续驱动模式下，驱动电路连续提供驱动电流给红外线发光单元一段持续时间。

在一实施例中，一种车牌摄像装置的覆盖的目标物的去除方法包括：接收连续启动信号、响应连续启动信号进入连续驱动模式、在连续驱动模式下以驱动电路连续提供驱动电流给若干个红外线发光单元一段持续时间、以及在持续时间后进入正常驱动模式。其中，在连续提供驱动电流时，红外线发光单元持续发射具有既定波长的不可见光，并且既定波长具有目标物的吸收频带。

综上所述，本发明一实施例的车牌摄像装置及其覆盖的目标物的去除方法，通过具有适当波长的红外线发光单元针对目标物的吸收频带发射红外线，以在不会影响其他元件且不需另外加设电热元件的情况下去除覆盖的目标物，进而得到较佳的取像效果。在一些实施例中，车牌摄像装置可以依据使用者需求启动不同种类的连续驱动模式，达到最佳的除去目标物的效果。

【附图说明】

图1为本发明一实施例的车牌摄像装置的系统方框图。

图2为本发明另一实施例的车牌摄像装置的系统方框图。

图3为本发明又一实施例的车牌摄像装置的系统方框图。

图4为本发明再一实施例的车牌摄像装置的系统方框图。

图5为本发明一实施例的车牌摄像装置的外观示意图。

图6为本发明一实施例的车牌摄像装置其及覆盖的目标物示意图。

图7为本发明一实施例的车牌摄像装置的覆盖的目标物的去除方法流程图。

【具体实施方式】

图1是本发明一实施例的车牌摄像装置的系统方框图。参考图1，车牌摄像装置20包括有影像撷取单元210、若干个红外线发光单元220、控制电路230及驱动电路240。影像撷取单元210与驱动电路240耦接到控制电路230。驱动电路240 耦接于若干个红外线发光单元220。若干个红外线发光单元220设置在影像撷取单元210的四周。驱动电路240用以提供红外线发光单元220驱动电流以使红外线发光单元220可以发射出不可见光。

控制电路230控制驱动电路240执行一正常驱动模式。于一般情况下，影像撷取单元210被启动以对待摄物(例如：车牌)进行影像撷取。于影像撷取单元 210撷取待摄物的影像时，驱动电路240以正常驱动模式驱动红外线发光单元 220，以使红外线发光单元220发射包含既定波长的不可见光，借以朝待摄物提供辅助光源。于影像撷取单元210完成影像撷取动作后，驱动电路240也停止驱动红外线发光单元220。在一些实施例中，在正常驱动模式下，驱动电路240所产生的驱动电流在影像撷取单元210撷取待摄物的影像的期间是以间歇形式提供给红外线发光单元220，以使红外线发光单元220以较短时间反复发射出不可见光。在一些实施例中，影像撷取单元210包括黑白摄像模块，且不可见光的既定波长包含待摄物的反射频带。

举例而言，当车牌摄像装置20的黑白摄像模块要取得一台车辆的车牌的影像时，红外线发光单元220发射出包含车牌的反射频带的红外线，故而可以取得更清晰的车牌影像。

控制电路230控制驱动电路240执行连续驱动模式下，驱动电路240连续提供驱动电流给红外线发光单元220一段持续的时间。换言之，红外线发光单元220 连续开启一段持续时间。于此，红外线发光单元220发射的不可见光的既定波长也对应于目标物10(请参照图6)的吸收频带。在一些实施例中，持续时间可依据连续驱动模式下红外线发光单元220的强度而调整。在一些实施例中，持续时间可以是3分钟到10分钟。较佳地，持续时间可以是5分钟。在一些实施例中，连续驱动模式下，影像撷取单元210不作动。

举例而言，当车牌摄像装置20需要除去冰、除霜或除雾(目标物10)时，红外线发光单元220持续发射包含既定波长的不可见光，此不可见光的波长对应于液态水、冰或其组合(目标物10)的吸收频带，故而当覆盖在车牌摄像装置 20上的冰霜或雾气吸收红外线所提供的能量后，冰霜会融化、雾气会蒸散而达到去除目标物10。

在一些实施例中，在正常驱动模式下，红外线发光单元220采用短时间(例如：0.1秒)启动状态。在连续驱动模式下，红外线发光单元220采用长时间(例如：5分钟)启动状态。并且，红外线发光单元220在此二模式下可采用相同强度(例如：30～40瓦)。在一些实施例中，红外线发光单元220在此二模式下也可采用不同强度。在正常驱动模式下，红外线发光单元220可以为高强度(例如： 96瓦)短时间(例如：0.1秒)的启动状态。在连续驱动模式下，红外线发光单元220可以为低强度(例如：30～40瓦)长时间(例如：5分钟)的启动状态。其中，于此所述的强度是指所有启动的红外线发光单元220的总强度。

红外线发光单元220所发出的既定波长的不可见光是指红外线(IR， Infrared)。在一些实施例中，既定波长可是选定对目标物10具有较佳的吸收频带的波长，同时也属于待摄物的反射频带。在一些实施例中，既定波长可以是 750nm～1100nm之间。较佳地，既定波长可以是850nm或940nm。

在一些实施例中，红外线发光单元220可以通过发光二极体(light emittingdiode,LED)来实现。在一些实施例中，若干个红外线发光单元220可以依需求的强度部分或全部启动。

在一些实施例中，正常驱动模式下，驱动电路240提供驱动电流给全部的红外线发光单元220，使红外线发光单元220全部开启，以达到短时间一次性发射出高强度的红外线。在连续驱动模式下，驱动电路240提供与正常驱动模式相同的驱动电流给部分的红外线发光单元220，或是驱动电路240提供比正常驱动模式较低的驱动电流给全部红外线发光单元220，使红外线发光单元220以较长的时间发射出低强度的红外线。借此避免长时间提供过高的驱动电流造成电路故障或减少红外线发光单元220的寿命。

在一些实施例中，参照图2，车牌摄像装置20还包括有使用者介面250，且使用者介面250耦接控制电路230。使用者介面250包括有若干个选项，各选项对应不同的驱动电流量及不同的持续时间。举例而言，选项一是正常驱动模式，选项二是第一连续驱动模式(例如：以30～40瓦开启5分钟)，选项三是第二连续驱动模式(例如：以50～60瓦开启6分钟)。使用者介面250接收到上述选项中之一的选择信号，控制电路230根据选择信号控制驱动电路240提供具有对应的驱动电流量的驱动电流给红外线发光单元220。换言之，红外线发光单元220依据不同选项的所供应的驱动电流量与所限定的持续时间提供不同的强度的红外线与不同长度的持续时间。在一些实施例中，使用者介面250可以设置在车牌摄像装置20的壳体上或装设车牌摄像装置20的载具上。在一些实施例中，使用者介面250可以通过转盘、开关、按钮、触控萤幕、声控指示或动作侦测等实现。在一些实施例中，使用者介面250包括无线信号发送器。换言之，使用者介面250 以无线信号耦接控制电路230，并且将所产生的选择信号由无线信号发送器传出。控制电路230再经由无线信号接收器接收选择信号并据以进行后续的控制动作。

在一些实施例中，参照图3，车牌摄像装置20还可包括温度侦测单元252，且温度侦测单元252耦接控制电路230。温度侦测单元252取得环境温度值，并提供给控制电路230。控制电路230判读环境温度值是否低于温度设定值。若是环境温度值低于温度设定值，控制电路230发送连续启动信号给驱动电路240，即控制电路230以连续启动信号控制驱动电路240连续提供具有对应的驱动电流量的驱动电流给红外线发光单元220一段对应的持续时间。反之，控制电路230不发送连续启动信号。

在一些实施例中，参照图4，车牌摄像装置20还可包括湿度侦测单元254，且湿度侦测单元254耦接控制电路230。湿度侦测单元254取得环境湿度值，并提供给控制电路230。控制电路230判读环境湿度值是否高于湿度设定值。若是环境湿度值高于湿度设定值，则控制电路230发送连续启动信号给驱动电路240，即控制电路230以连续启动信号控制驱动电路240连续提供具有对应的驱动电流量的驱动电流给红外线发光单元220一段对应的持续时间。反之，控制电路230 不发送连续启动信号。

图5是本发明一实施例的车牌摄像装置的外观示意图。图6为本发明一实施例的车牌摄像装置其及覆盖的目标物示意图。在一些实施例中，参照图5及图6，车牌摄像装置20还包括壳体260及透明罩盖270。车牌摄像装置20的影像撷取单元210、红外线发光单元220、驱动电路240及控制电路230设置于壳体260内部(图未示出)。在一些实施例中，若干个红外线发光单元220环形设置在影像撷取单元210的周围。在一些实施例中，红外线发光单元220例如是10～16个红外线LED。在一些实施例中，红外线发光单元220例如是14个红外线LED。

在一些实施例中，透明罩盖270配置于壳体260上，红外线发光单元220能直接朝向透明罩盖270发射既定波长的不可见光，此时所发射出的不可见光会穿过透明罩盖270以照射在目标物10或待摄物上。于此，壳体260及透明罩盖270形成密闭空间，以避免目标物10侵入而造成车牌摄像装置20的毁损。

在一些实施例中，目标物10为非常态地位于透明罩盖270的外部，如图6所示。此时，红外线发光单元220能直接朝向透明罩盖270持续发射既定波长的不可见光，以去除目标物10。

在一些实施例中，透明罩盖270采用红外线可以穿透的材质所制成。举例而言，透明罩盖270可以是玻璃罩盖、塑胶罩盖、石英罩盖等。也就是说，于红外线发光单元220发射的不可见光直射于目标物10，可以避免造成影像撷取单元 210温度过高而缩短使用年限。在一些实施例中，持续时间可为5分钟。

图7是本发明一实施例的车牌摄像装置的覆盖的目标物的去除方法流程图。

参照图7，车牌摄像装置20接收连续启动信号(步骤S110)。

在步骤S110的一些实施例中，车牌摄像装置20的控制电路230接收使用者介面250的选择信号，并以选择信号作为连续启动信号发送给驱动电路240。

在步骤S110的另一些实施例中，车牌摄像装置20还利用温度侦测单元252取得环境温度值，并由控制电路230判读环境温度值是否低于温度设定值。若是环境温度值低于温度设定值，控制电路230发送连续启动信号给驱动电路240。反之，控制电路230不发送连续启动信号。

在步骤S110的又一些实施例中，车牌摄像装置20还利用湿度侦测单元254取得环境湿度值，并由控制电路230判读环境湿度值是否高于湿度设定值。若是环境湿度值高于湿度设定值，控制电路230发送连续启动信号给驱动电路240。反之，控制电路230不发送连续启动信号。

在步骤S110的再一些实施例中，于影像撷取单元210进行影像撷取时，控制电路230判断所撷取的待摄物的影像是否清晰，并且于判断到撷取到的待摄物的影像模糊不清时，控制电路230发送连续启动信号给驱动电路240。

接着，车牌摄像装置20的驱动电路240响应连续启动信号进入连续驱动模式 (步骤S120)。在连续驱动模式下，车牌摄像装置20的控制电路230控制驱动电路240连续提供驱动电流给若干个红外线发光单元220一段持续时间(步骤 S121)，以致使红外线发光单元220发射具有既定波长的不可见光一段持续时间。于此，既定波长具有目标物10的吸收频带。在一些实施例中，持续时间可为5分钟。在一些实施例中，目标物10可为液态水、冰或其组合。在一些实施例中，既定波长可为850nm或940nm。

在一些实施例中，在连续驱动模式下，影像撷取单元210不作动(步骤S122)。影像撷取单元210在正常驱动模式时才会被启动，借以降低其使用功耗并延长其使用时间。

在持续时间的连续提供驱动电流(步骤S120)之后，车牌摄像装置20的驱动电路240进入正常驱动模式(步骤S130)。也就是说，在车牌摄像装置20上的覆盖目标物10被去除之后，重新回复正常运作。在正常驱动模式下，车牌摄像装置20的控制电路230配合影像撷取单元210的运作控制驱动电路240以相对连续驱动模式的时间长度提供驱动电流给若干个红外线发光单元220。此时，红外线发光单元220会发射出包含待摄物的反射频带的不可见光。

在一些实施例中，前述的控制电路230可由一个或多个处理元件实现。各处理元件可以是微处理器、微控制器、数位信号处理器、中央处理器、可编程逻辑控制器、状态器或任何基于操作指令操作信号的类比和/或数位装置。

在一些实施例中，影像撷取单元210可由摄像镜头、感光单元及影像处理单元实现。在一示范例中，影像撷取单元210可为一影像信号处理晶片(ISP)。在另一示范例中，影像撷取单元210与控制电路230以同一晶片实现。

需注意的是，虽然前述依序描述各步骤，但此顺序并非本发明的限制，熟习相关技艺者应可了解在合理情况下部分步骤的执行顺序可同时进行或先后对调。

综上所述，本发明一实施例的车牌摄像装置及其覆盖的目标物的去除方法，通过具有适当波长的红外线发光单元220针对目标物10的吸收频带发射红外线，以在不会影响其他元件且不需另外加设电热元件的情况下去除覆盖的目标物 10，进而得到较佳的取像效果。在一些实施例中，车牌摄像装置可以依据使用者需求启动不同种类的连续驱动模式，达到最佳的除去目标物10的效果。

本发明的技术内容已以较佳实施例揭示如上述，然其并非用以限定本发明，任何熟习此技艺者，在不脱离本发明的精神所做些许的更动与润饰，皆应涵盖于本发明的范畴内，因此本发明的保护范围当视后附的申请专利范围所界定者为准。

Claims (11)

1.一种车牌摄像装置，其特征在于，包括：

至少一影像撷取单元；

若干个红外线发光单元，位于该至少一影像撷取单元的周边，各该红外线发光单元用以发射具有一既定波长的不可见光，其中该既定波长具有至少一目标物的吸收频带；

一湿度侦测单元，取得一环境湿度值；

一驱动电路，耦接这些红外线发光单元；以及

一控制电路，耦接该驱动电路与该至少一影像撷取单元，控制该驱动电路执行一正常驱动模式和一连续驱动模式中之一，其中该控制电路判读该环境湿度值是否高于一湿度设定值并于该环境湿度值高于该湿度设定值时发送一连续启动信号给该驱动电路，该驱动电路响应该连续启动信号进入该连续驱动模式；

其中，在该连续驱动模式下，该驱动电路连续提供一驱动电流给这些红外线发光单元一持续时间，以及于该持续时间后，该驱动电路进入该正常驱动模式；其中

在该连续驱动模式下，该驱动电路提供与该正常驱动模式相同的驱动电流给部分的这些红外线发光单元，或是该驱动电路提供比该正常驱动模式较低的驱动电流给全部的这些红外线发光单元；

其中，在该正常驱动模式下，这些红外线发光单元采用短时间启动状态，以该短时间一次性发射出高强度的该不可见光，以及在该连续驱动模式下，这些红外线发光单元采用长时间启动状态，以该长时间发射出低强度的该不可见光。

2.如权利要求1所述的车牌摄像装置，其特征在于，该持续时间为5分钟。

3.如权利要求1所述的车牌摄像装置，其特征在于，该至少一目标物为液态水、冰或其组合。

4.如权利要求1所述的车牌摄像装置，其特征在于，该既定波长为850nm或940nm。

5.如权利要求1所述的车牌摄像装置，其特征在于，还包括：一使用者介面，提供若干个选项，其中各该选项对应于一驱动电流量，以及当该使用者介面接收到该选项中之一的选择信号时，该控制电路根据该选择信号控制该驱动电路提供具有对应的该驱动电流量的该驱动电流给这些红外线发光单元。

6.如权利要求1所述的车牌摄像装置，其特征在于，还包括：

一壳体，其中该至少一影像撷取单元、这些红外线发光单元、该驱动电路、控制电路容置于该壳体中；以及

一透明罩盖，配置于该壳体上，其中这些红外线发光单元发射的该既定波长的不可见光穿过该透明罩盖并照射该至少一目标物。

7.一种车牌摄像装置的覆盖的目标物的去除方法，其特征在于，包括：

取得一环境湿度值；

判读该环境湿度值是否高于一湿度设定值；

于该环境湿度值高于该湿度设定值时，发送一连续启动信号给一驱动电路；

由该驱动电路接收该连续启动信号；

由该驱动电路响应该连续启动信号进入一连续驱动模式；

在该连续驱动模式下，以该驱动电路连续提供一驱动电流给若干个红外线发光单元一持续时间，以致使这些红外线发光单元发射具有一既定波长的不可见光，其中该既定波长具有至少一目标物的吸收频带；以及

于该持续时间后，进入一正常驱动模式；其中

在该连续驱动模式下，该驱动电路提供与该正常驱动模式相同的驱动电流给部分的这些红外线发光单元，或是该驱动电路提供比该正常驱动模式较低的驱动电流给全部的这些红外线发光单元，从而这些红外线发光单元采用长时间启动状态，以该长时间发射出低强度的该不可见光，以及其中在该正常驱动模式下，这些红外线发光单元采用短时间启动状态，以该短时间一次性发射出高强度的该不可见光。

8.如权利要求7所述的车牌摄像装置的覆盖的目标物的去除方法，其特征在于，该持续时间为5分钟。

9.如权利要求7所述的车牌摄像装置的覆盖的目标物的去除方法，其特征在于，该至少一目标物为液态水、冰或其组合。

10.如权利要求7所述的车牌摄像装置的覆盖的目标物的去除方法，其特征在于，该既定波长为850nm或940nm。

11.如权利要求7所述的车牌摄像装置的覆盖的目标物的去除方法，其特征在于，在该连续驱动模式下，至少一影像撷取单元不动作。

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