CN115022553A

CN115022553A - 一种补光灯的动态控制方法和装置

Info

Publication number: CN115022553A
Application number: CN202210946938.7A
Authority: CN
Inventors: 支莉娜; 陶茜; 杨作兴; 艾国
Original assignee: Shenzhen MicroBT Electronics Technology Co Ltd
Current assignee: Shenzhen MicroBT Electronics Technology Co Ltd
Priority date: 2022-08-09
Filing date: 2022-08-09
Publication date: 2022-09-06
Anticipated expiration: 2042-08-09
Also published as: CN115022553B

Abstract

本发明提供了一种补光灯的动态控制方法和装置，应用于变焦摄像机，所述变焦摄像机配置有补光灯，该方法包括：检测到目标物体并进行跟踪时，实时检测所述变焦摄像机的光照环境和所述变焦摄像机的变倍倍数；根据所述变焦摄像机的光照环境确定所述变焦摄像机处于低照环境时，根据所述变焦摄像机的变倍倍数确定所需开启的补光灯；开启所述变焦摄像机中所需开启的补光灯，并关闭所述变焦摄像机中的其它补光灯。本发明能够提高低照环境下的跟踪效果和抓拍准确率，改善低照环境下的图像夜视效果。

Description

一种补光灯的动态控制方法和装置

技术领域

本发明涉及智能安防技术领域，特别涉及一种补光灯的动态控制方法和装置。

背景技术

在智能安防技术领域，变焦设备，特别是带有云台可转动的球机设备，在低照环境下跟踪拍摄物体时，由于环境亮度低，需有补光灯进行补光，可提高图像夜视效果。

在低照环境下，变焦设备搭配固定的补光灯种类进行补光，对图像夜视效果的提升有限。譬如搭配白光灯进行补光，由于白光灯的补光距离近，若目标物体距离摄像机较远，摄像机跟踪目标物体且变倍到较大倍数，则白光灯的补光效果微弱，提升不了低照环境下的图像效果，也识别不到有效的运动目标。譬如搭配红外灯进行补光，红外灯的补光距离远，但在低照环境下捕捉不到距离较近的目标物体的彩色信息。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供了一种补光灯的动态控制方法和装置，能够提高低照环境下的跟踪效果和抓拍准确率，改善低照环境下的图像夜视效果。

一种补光灯的动态控制方法，应用于变焦摄像机，所述变焦摄像机配置有补光灯，该方法包括：

检测到目标物体并进行跟踪时，实时检测所述变焦摄像机的光照环境和所述变焦摄像机的变倍倍数；

根据所述变焦摄像机的光照环境确定所述变焦摄像机处于低照环境时，根据所述变焦摄像机的变倍倍数确定所需开启的补光灯；

开启所述变焦摄像机中所需开启的补光灯，并关闭所述变焦摄像机中的其它补光灯。

一种补光灯的动态控制装置，应用于变焦摄像机，所述变焦摄像机配置有补光灯，该装置包括：

检测单元，用于检测到目标物体并进行跟踪时，实时检测所述变焦摄像机的光照环境和所述变焦摄像机的变倍倍数；

决策单元，用于根据所述变焦摄像机的光照环境确定所述变焦摄像机处于低照环境时，根据所述变焦摄像机的变倍倍数确定所需开启的补光灯；

补光单元，用于开启所述变焦摄像机中所需开启的补光灯，并关闭所述变焦摄像机中的其它补光灯。

一种电子设备，包括：至少一个处理器，以及与所述至少一个处理器通过总线相连的存储器；所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的一个或多个计算机程序；其特征在于，所述至少一个处理器执行所述一个或多个计算机程序时实现上述补光灯的动态控制方法中的步骤。

一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储一个或多个计算机程序，所述一个或多个计算机程序被处理器执行时实现上述补光灯的动态控制方法中的步骤。

由上面的技术方案可知，本发明中，检测到目标物体并进行跟踪时，如果检测确定变焦摄像机处于低照环境，则根据所述变焦摄像机的变倍倍数自适应地选定需要开启的补光灯进行补光，可以有效提高低照环境下对目标物体的跟踪效果和抓拍准确率，以及改善低照环境下的图像夜视效果。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例一补光灯的动态控制方法流程图；

图2是本发明实施例二补光灯的动态控制方法流程图；

图3是本发明实施例目标物体在画面中的纵向比例示意图；

图4是本发明实施例补光灯的灯杯开口角与摄像机的视场角的关系示意图；

图5是本发明实施例补光灯的动态控制装置的结构示意图；

图6是本发明实施例电子设备的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等（如果存在）是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。

下面以具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。下面几个具体实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。

本发明实施例中，可以在变焦摄像机中配置多个种类的补光灯，例如红光灯和白光灯，在对目标物体进行跟踪时，自适应地根据变焦摄像机的变倍倍数选择合适的补光灯进行补光，以此来提高低照环境下变焦摄像机对目标物体的跟踪效果和抓拍准确率，改善图像夜视效果。这里，所述的变焦摄像机可以是单目变焦摄像机。

在本发明的一个实施例中，所述变焦摄像机配置的补光灯可以是支持发白色光和红外光的双色灯珠。所述变焦摄像机可以控制所述双色灯珠仅发红外光或仅发白色光。双色灯珠仅发红外光时作为红光灯工作（可以视为红光灯），双色灯珠仅发白色光时是作为白光灯工作（可以视为白光灯）。

在本发明的另一实施例中，所述变焦摄像机配置的补光灯包括仅发白色光的独立灯珠和仅发红外光的独立灯珠，其中，仅发白色光的独立灯珠为白光灯，仅发红外光的独立灯珠为红光灯。

上述红光灯和白光灯是根据光的波长区分的补光灯类型。在实际应用中，还可以根据变焦摄像机的视场角和追求的图像补光效果配置变焦摄像机中的补光灯支持的灯杯开口角，使得变焦摄像机可仅存在一种灯杯开口角度的补光灯，或存在两种灯杯开口角度的补光灯，或也可以同时存在三种灯杯开口角度的补光灯，而根据变焦摄像机中补光灯支持的灯杯开口角的角度可以将补光灯区分为近光灯、中光灯、和远光灯三种，其中，近光灯、中光灯、和远光灯对应的灯杯开口角的角度依次降低。这里，需要说明的是：近光灯、中光灯、远光灯的定义是相对而言的，譬如，某个变焦摄像机的水平视场角的范围为60°~2°（近焦到远焦），则近光灯的灯杯开口角可为60°，中光灯的灯杯开口角可为20°，远光灯的灯杯开口角可为10°。

本发明实施例中，所述变焦摄像机配置的补光灯还可以包括近光灯、中光灯、和/或远光灯。例如所述变焦摄像机配置的补光灯中的红光灯还可以包括红外近光灯、红外中光灯、红外远光灯；所述变焦摄像机配置的补光灯中的白光灯还可以包括白光近光灯、白光中光灯、白光远光灯。

在实际应用中，变焦摄像机的倍率越大，视场角越小，因此，当变焦摄像机变倍到最大倍率（此时变焦摄像机的视场角最小）时，由于近光灯的灯杯开口角度大，灯光发散能量不集中，若使用近光灯进行补光的话，那么就会因为灯光发散能量不集中起不到更好的补光作用，而使用灯杯开口角度较小的远光灯，可以使灯光能量发射集中，从而对较大倍率的场景起到更好的补光效果，因此，本发明实施例中，可以根据变焦摄像机的变倍倍数选择近光灯、中光灯、或远光灯进行补光，变焦摄像机的变倍倍数越大则选择用于补光的补光灯的灯杯开口角越小。

以下结合具体的实施例对本发明提供的补光灯的动态控制方法进行详细说明：

参见图1，图1是本发明实施例一补光灯的动态控制方法流程图，该方法应用于变焦摄像机，所述变焦摄像机配置有补光灯，如图1所示，该方法主要包括以下步骤：

步骤101、检测到目标物体并进行跟踪时，实时检测所述变焦摄像机的光照环境和所述变焦摄像机的变倍倍数；

步骤102、根据所述变焦摄像机的光照环境确定所述变焦摄像机处于低照环境时，根据所述变焦摄像机的变倍倍数确定所需开启的补光灯；

步骤103、开启所述变焦摄像机中所需开启的补光灯，并关闭所述变焦摄像机中的其它补光灯。

根据图1所示方法可以看出，本实施例中，检测到目标物体并进行跟踪时，实时检测变焦摄像机的光照环境和所述变焦摄像机的变倍倍数，如果确定所述变焦摄像机处于低照环境，则根据所述变焦摄像机的变倍倍数选定需要开启的补光灯进行补光。由于变焦摄像机在跟踪目标物体的过程中可以根据与目标物体之间的位置关系进行变倍，而根据摄像机变倍倍数自适应选择适合当前拍摄环境的补光灯，则可以有效提高低照环境下对目标物体的跟踪效果和抓拍准确率，以及改善低照环境下的图像夜视效果。

参见图2，图2是本发明实施例二补光灯的动态控制方法流程图，该方法应用于变焦摄像机，所述变焦摄像机配置有补光灯，所述补光灯包括白光灯和红光灯。如图2所示，该方法主要包括以下步骤：

步骤201、检测到目标物体并进行跟踪时，实时检测所述变焦摄像机的光照环境和所述变焦摄像机的变倍倍数；

本实施例中，所述变焦摄像机可以是可变倍且带有云台的摄像机。所述变焦摄像机可以开启目标物体检测和跟踪功能，当检测到目标物体时，可以通过变倍和转动云台对检测到的目标物体进行实时跟踪。这里，所述目标物体可以是车辆、宠物、人等带有运动属性的物体。

本实施例中，所述变焦摄像机可以利用用于感光的传感器感知所述变焦摄像机所在位置的光照环境，并据此确定所述变焦摄像机是否处于低照环境中。

步骤2021、根据所述变焦摄像机的光照环境确定所述变焦摄像机处于低照环境时，执行以下操作步骤2022至步骤2024：

步骤2022、比较所述变焦摄像机的变倍倍数与预设变倍倍数阈值的大小，如果所述变焦摄像机的变倍倍数大于预设变倍倍数阈值，则执行步骤2023，否则，执行步骤2024；

本实施例中，所述预设变倍倍数阈值，可以根据给定的白光灯最大照度强度结合实际场景的应用效果来预先设定，例如，假设变焦摄像机具有X倍的光学变焦，将目标物体放置在与变焦摄像机的直线距离为预设距离（M米）的位置，在低照环境下开启变焦摄像机的白光灯并设置为最大照度，在此条件下对摄像机进行变倍至K倍（K≤X），使目标物体占到画面的纵向比例为预设比例时，若此时目标物体的图像效果已达到极限（即达到最优图像效果），则可以确定K为预设变倍倍数阈值。这里，所述预设比例为1/n，n>1，例如可以设置n=3，如图3所示，目标物体占到画面的纵向比例为1/3。

本实施例中，所述变焦摄像机的变倍倍数大于预设变倍倍数阈值时，可以切换为黑白画面，此时滤光片ICR为夜片，拍摄的图像为红外夜视黑白画面，可以开启红光灯进行补光，以便更好地跟踪和拍摄距离所述变焦摄像机较远的目标物体，因此执行步骤2023。

本实施例中，所述变焦摄像机的变倍倍数不大于（小于或等于）预设变倍倍数阈值时，可以切换到彩色画面，此时滤光片ICR为日片（日片会把红外光给过滤掉），拍摄的图像为全彩夜视彩色画面，可以开启白光灯进行补光，以便更好地捕捉距离所述变焦摄像机较近的目标物体的彩色信息，因此执行步骤2024。

步骤2023、确定所需开启的补光灯为红光灯；转至步骤203。

本实施例中，所述红光灯可以是普通红外灯，例如，波长是780nm、850nm、或960nm的普通红外灯。所述红外灯还可以是激光灯。

对于距离所述变焦摄像机相对来说远的目标物体，在低照环境下开启红光灯能够捕捉到物体更多的有效信息，有助于识别到有效的运动目标，提升低照环境下的图像夜视效果。

步骤2024、确定所需开启的补光灯为白光灯，转至步骤203。

对于距离所述变焦摄像机相对来说近的目标物体，在低照环境下开启白光灯进行补光和彩色画面输出，有助于捕捉到距离较近的目标物体的更多的彩色信息，提升低照环境下的图像夜视效果。

以上步骤2022至步骤2024是图1所示步骤102中“根据所述变焦摄像机的变倍倍数确定所需开启的补光灯”的具体细化。

以上步骤2021至步骤2024是图1所示步骤102的具体细化。

步骤203、开启所述变焦摄像机中所需开启的补光灯，并关闭所述变焦摄像机中的其它补光灯。

本实施例中，所述变焦摄像机配置的补光灯的灯杯开口角和所述变焦摄像机的视场角可以满足以下条件：所述补光灯的灯杯开口角不小于所述变焦摄像机的视场角，且所述补光灯的灯杯开口角与所述变焦摄像机的视场角的角度差值小于预设角度阈值。

图4是本发明实施例补光灯的灯杯开口角与摄像机的视场角的关系示意图，如图4所示所示，在摄像机平面的右侧，两条虚线形成的夹角为补光灯的灯杯开口角，两条实线形成的夹角为变焦摄像机的视场角。变焦摄像机配置的补光灯的灯杯开口角大于或等于所述变焦摄像机的视场角时，可以保证所述变焦摄像机拍摄的图像不会出现明显的暗角或者手电筒效应。

根据图2所示方法可以看出，本实施例中，检测到目标物体并进行跟踪时，如果变焦摄像机处于低照环境中，则当变焦摄像机的变倍倍数大于预设变倍倍数阈值时，开启红光灯进行补光，以便识别到距离较远的运动目标，提升低照环境下的图像夜视效果，当变焦摄像机的变倍倍数不大于预设变倍倍数阈值时，开启白光灯进行补光以便捕捉到距离较近的目标物体的更多的彩色信息，提升低照环境下的图像夜视效果。根据变焦摄像机变倍倍数自适应选择适合当前拍摄环境的补光灯，可以有效提高低照环境下对目标物体的跟踪效果和抓拍准确率，以及改善低照环境下的图像夜视效果。

以上对本发明实施例补光灯的动态控制方法进行了详细说明，本发明实施例还提供了一种补光灯的动态控制装置，以下结合图5进行详细说明。

参见图5，图5是本发明实施例补光灯的动态控制装置的结构示意图，该装置应用于变焦摄像机，所述变焦摄像机配置有补光灯，如图5所示，该装置包括：

检测单元501，用于检测到目标物体并进行跟踪时，实时检测所述变焦摄像机的光照环境和所述变焦摄像机的变倍倍数；

决策单元502，用于根据所述变焦摄像机的光照环境确定所述变焦摄像机处于低照环境时，根据所述变焦摄像机的变倍倍数确定所需开启的补光灯；

补光单元503，用于开启所述变焦摄像机中所需开启的补光灯，并关闭所述变焦摄像机中的其它补光灯。

图5所示装置中，

所述变焦摄像机配置的补光灯包括白光灯和红光灯；

所述决策单元502，根据所述变焦摄像机的变倍倍数确定所需开启的补光灯，包括：

比较所述变焦摄像机的变倍倍数与预设变倍倍数阈值的大小；

如果所述变焦摄像机的变倍倍数大于预设变倍倍数阈值，则确定所需开启的补光灯为红光灯；

如果所述变焦摄像机的变倍倍数不大于预设变倍倍数阈值，则确定所需开启的补光灯为白光灯。

图5所示装置中，

所述变焦摄像机配置的补光灯为支持发白色光和红外光的双色灯珠；

或者，所述变焦摄像机配置的补光灯包括仅发白色光的独立灯珠和仅发红外光的独立灯珠。

图5所示装置中，

所述红光灯为普通红外灯或激光灯。

图5所示装置中，

所述补光灯的灯杯开口角不小于所述变焦摄像机的视场角，且所述补光灯的灯杯开口角与所述变焦摄像机的视场角的角度差值小于预设角度阈值。

图5所示装置中，

所述补光灯包括近光灯、中光灯、和/或远光灯。

本发明实施例还提供了一种电子设备，如图6所示，该电子设备包括：至少一个处理器601，以及与所述至少一个处理器601通过总线相连的存储器602；所述存储器602存储有可被所述至少一个处理器601执行的一个或多个计算机程序；所述至少一个处理器601执行所述一个或多个计算机程序时实现图1-2中任一流程图所示方法中的步骤。

本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储一个或多个计算机程序，所述一个或多个计算机程序被处理器执行时实现图1-2中任一流程图所示方法中的步骤。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims

1.一种补光灯的动态控制方法，其特征在于，该方法应用于变焦摄像机，所述变焦摄像机配置有补光灯，该方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述变焦摄像机配置的补光灯包括白光灯和红光灯；

根据所述变焦摄像机的变倍倍数确定所需开启的补光灯，包括：

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，

所述红光灯为普通红外灯或激光灯。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述补光灯包括近光灯、中光灯、和/或远光灯。

7.一种补光灯的动态控制装置，其特征在于，该装置应用于变焦摄像机，所述变焦摄像机配置有补光灯，该装置包括：

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，

所述变焦摄像机配置的补光灯包括白光灯和红光灯；

所述决策单元，根据所述变焦摄像机的变倍倍数确定所需开启的补光灯，包括：

9.一种电子设备，包括：至少一个处理器，以及与所述至少一个处理器通过总线相连的存储器；所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的一个或多个计算机程序；其特征在于，所述至少一个处理器执行所述一个或多个计算机程序时实现权利要求1-6中任一权项所述的方法中的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储一个或多个计算机程序，所述一个或多个计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-6中任一权项所述的方法中的步骤。