CN201197209Y - 监视系统光源控制装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种监视系统光源控制装置，其是包含：一摄影机模块，一微电脑演算回路，一脉冲驱动电源控制回路，一二极管投光器。其利用监视系统中电子式摄影机所发生之影像波取出其垂直讯号，经处理形成同步之时机脉冲方式，触发投光器发生同步脉冲照明光流，藉以得到与电子式摄影机之快门进光时机同步激光，和大幅节约照明耗电及满足摄影照明之控制装置。

Description

监视系统光源控制装置

【技术领域】

本实用新型涉及一种监视系统光源控制装置。

【背景技术】

一般监视系统是应用于白天跟黑夜或暗处，在于环境光度不足的情况之下，必须有辅助光源，使摄影机才能有清晰影像。一般摄影机对于光源辅助约有下列说明：第一种为自动电子快门(就是EE SHATTER)，他是较为普遍以及便宜机种，使用手动光圈或是无光圈镜头，它的电子快门会随着光源而产生自动变化，达到合理控制所需进光量，例如在白天太阳光底下，电子快门速度会自动提升到约1/10,000秒以上，夜间时就会自动降到1/60秒，当夜间亮度不足时，就以红外光或是可见光来做补光，因夜间为1/60秒，所以光源投射所需要的亮度需要程度较低，一般以10W的光源，用于室内，影像效果就可以清晰，但是当遇到高速移动物体(诸如行驶中之车辆)，影像就会有拖影，无法达到夜间摄影之目的。第二种为固定电子快门，它是使用于快速移动物体之摄影，例如道路车牌监控，高速公路车牌辨识等，他是将电子快门设在固定位置，(一般为1/1000或1/2000秒)，并使用自动调光镜头，作为光线调整用，这在白天尚可使用，但在夜间，例如摄影机设定在1/1000秒时，摄影机对于亮度需求相对提高，需要较高之亮度才可以才能满足因高速电子快门所需要的亮度。这光源有两种，第一种为可见光(例如卤素灯等)，其需求电力约为800W，另一种为红外光，例如一般在夜间使用卤素灯，并将一过滤可见光之滤片，置于其前端遮挡可见光(避免可见光让驾驶者产生视觉模糊而造成危险)，只有红外光能过穿透该滤片，制成一个红外线投光器，虽可达到照明功能，但此红外线投光器耗电量须达到8,000W左右(因为卤素灯的含红外光源只有约10％，所以实际使用有效之红外线光源值约只有800W之光源)，所以非常耗电；且连续使用一段时间后，卤素灯又会因为其本身产生之高以及卤素溶丝会因震动而容易发生损坏，因此难以堪称实用。第三种为使用闪光灯之方式，(如超速或是闯红灯系统)，它是使用充放电之方式，只每次闪光一次之后就需要等待一时间做急速充电，无法达到连续摄影之目的。

如上所述，如何让摄影机于光源不足处使用时，使其辅助光源达到节省能源以及增加寿命的功效，以及可以做连续补光之摄影，实为一种具有实用性之思考方向。

【发明内容】

本实用新型的主要目的在于提供一种监视系统光源控制装置。

本实用新型是这样实现的，一种监视系统光源控制装置，是包含：一摄影机模块，具有输出影像垂直讯号功能；一微电脑演算回路，接收影像之垂直讯号之后，依据摄影机进光需求时段，做演算并形成一触发讯号作触发操作；一脉冲驱动电源控制回路，接收上述之触发讯号，输出一脉冲电压；一二极管投光器，接受控制回路所输出脉冲电压产生同步脉冲激光操作，用以提供该摄像模块于摄录时所需之同步光源。

本实用新型依据电子式摄影机之垂直讯号(VD)，取出经处理后，以同步或延迟工作模式，间歇触发二极管投光器，使之发生高能且与快门同步激光之流明，进而大幅节省电力及满足摄影进光需求。

本实用新型利用一影像讯号分配器，以将摄影机之垂直讯号分配后撷取，作为投光器触发时机应用准则。

本实用新型直接从摄影机内部回路，取出影像垂直讯号，作为投光器触发时机应用准则。

本实用新型取出之影像垂直讯号，复可作用于另一具有以同步功能之摄影机，使单一投光器可提供二组以上之摄影机使用，而投光器的功率维持不变。

本实用新型之投光器可连续工作，提供摄影机达成动态摄影。

【附图说明】

图1为本实用新型主系统架构图。

图2为采用直接抽取VD讯号之架构。

图3为影像分离处理成为同步架构。

图4为可供给多台摄影机共享一台投光器架构。

【主要元件符号说明】

1、101----摄影机       10----回路       100----线路

2----分配器         3----分离回路    4----演算回路

5----控制回路       51----电子开关   6----投光器

60----电源          7----光感应装置  8----纪录装置

【具体实施方式】

本实用新型提供一种利用摄影机所发生之影像垂直讯号(以下说明，部份以VD为代号)，将影像讯号VD讯号分离出来，以同步或及经延迟工作模式，作为触发二极管投光器激光时机控制之依据所运作之装置，配合以二极管为发光元件之投光器，它提供一种监视系统光源控制装置，可将发光元件的特性发挥到极限，采用极短时间曝光方式(约1mS就是约摄影机的1/1,000秒)与影像同步脉冲触发激光，当影像未曝光时段，投光器就成为休止状况，当摄影机需要曝光时段，可瞬间激发投光器的亮度，藉由很小的电力(如约65W以下，在某些国家易辨识或较大型之车牌，甚至可只有3W的功率需求)就能应用在高速夜间行驶车辆之前或后车牌摄影，达到满足摄影机之进光需求，可以减少耗电量约达90％，以有效节省能源以及增加投光器等寿命之功效。

本实用新型主要构成有：

一摄影机模块，内有电子快门以及镜头自动调光功能输出(此为标准摄影机系统)；

一触发演算回路；

一投光器模块，系采用LED发光之方式，可用波长约550-650Nm可见光LED，或波长约810-940Nm的红外光波，以及约300-380Nm的紫外光波等，

另包含下列控制：

光线感应模块：通称为CDS，此为可侦测夜间与白天的光源条件，进而控制投光工作之启闭。

启动投光器LED之电源控制回路。

一电源转换模块.将AC转换为DC之功能。

垂直讯号取得方式，有接收影像讯号并做VD与影像水平讯号HD分离回路离析出垂直讯号(VD)，或直接由摄影机影像回路引出VD讯号，上述取出后经由微电脑演算回路计算时间触发投光器，做出与摄影机曝光时间(快门打开时间)相同之脉冲触发指令投光器投光。

影像垂直讯号(VD)经撷取后，触发投光器同步发光，当投光器控制回路接收到影像之VD讯号之后，进行同步控制，并且依据摄影机快门设定，得到摄影机真正曝光位置(相等于快门开启的时程位置)，而决定其投光器触发或及延迟时间操作触发时机点，达到与摄影机进光需求相同时间，进行脉冲触发投光，达到满足摄影机进光量之需求。

本实用新型工作方式主要为垂直讯号之撷取及触发二极管投光器的操作，而有关垂直讯号撷取的方式如下述：

第一种：采用一影像分离回路，在一般摄影机之影像讯号输出端，将垂直及水平讯号(VD及HD)做一分离，并取出VD讯号，作为触发投光器同步激光之功用，应用于任一厂牌摄影机，只要将影像讯号输入本影像分离回路，经同步演算触发，就可使投光器与同系统摄影机之快门进光时机同步激光功能，使夜间撷取高速移动物体之影像可得清晰。

第二种：直接采用摄影机内部回路所发生之VD讯号，直接由内部回路撷取，匹配出VD讯号使用，本方式为需要专用之摄影机，它是将摄影机的频率震荡VD讯号，经由数字讯号处理器(DSP)处理，输入到光电影像感应器(CCDIMAGE SENSOR)的中间，将它的VD讯号做分配(BUFFER)并取出VD讯号，间接传输到投光器的控制同步回路内，本项目之应用有两种需求：

◆需求一：使用交织扫描(Interlace scan)摄影机，此为积(EVEN).偶(ODD)图场扫描方式摄影机，将VD讯号回路直接引出，作为特定之机种，同时在做触发时，可选择只有在积数图场或是偶数图场时使用，或是积偶图场同时使用，在一般使用上，因INTERLACE摄影机再做数字影像撷取时候，实际上只使用一个图场，所以若只采任一图场做触发时(例如只做积EVEN之输出)，则对数字影像画面无影响，但是在以目视红外光的红点时，会有感觉到有闪烁的感觉，然此功能将会在减少一半的耗电量(例如原为65W可减少成为33W)。

◆需求二：使用于非交织扫描(Non Interlace Scan)此为全图场扫描又称为(Progressive scan摄影机)，在全图场扫描(progressive)摄影机之影像感应芯片(Image sensor)之前端取出VD讯号，加以分配分配器回路，经由曝光时间演算回路，达到与投光器同步触发之效果，此方式应用于全图场扫描(Progressive Scan)的CCD摄影机形式，其电子快门方式与交织扫描(Interlace scan)的CCD摄影机是相同的方式，因此可以应用。

经上述方式取得影像垂直讯号后，即依据为触发投光器激光控制进行。兹将整体工作模式配合图标说明如下：

首先请参阅图1所示，本影像将垂直讯号取得实施应用，如图1所示，图示为一般标准摄影机之内部回路10，输出之影像经由影像讯号分配器2，分成两回路，一回路直接供应到影像显示及纪录装置8，另一回路经讯号分离回路3，分离出之VD讯号，传输到的触发演算回路4，以VD讯号为同步讯号之基准，并且配合摄影机快门之设定，确定摄影机因快门设定所产生之曝光位置，然后由演算回路4，计算出VD至曝光时段之延迟时间触发时机点，并且产生一脉冲触发讯号，再将此讯号传输到脉冲控制回路5，经由内部之高速晶体做发光控制之高速电子开关51切换动作，将极短之脉冲电源传输到LED投光器6。

首先请参阅图2所示，为了配合环境光源条件变化而可自动工作之设计，可设有一光感应装置的辅助操作，其是由摄影机1产生影像讯号，经由一影像讯号分配器2，将影像分成为两回路，其一提供给影像监视或储存之纪录装置8，其二到达垂直与水平讯号分离回路3，藉由分离回路3离析出VD讯号，所得VD讯号经由微电脑演算回路4，计算出配合摄影机曝光位置，做出延迟设定，并产生一讯号指令脉冲电源控制回路5发生投光工作电流，经由所设一高速电子开关51(MOS-FET)输出脉冲电力作动投光器6。

其中一光感应装置7做为环境光感知，并依据环境光状态操作电源控制回路5作启闭，使在黑暗时，它会间接启动投光器6工作，在白天或环境光源足够时，它可控制投光器6不工作。

本实用新型取出垂直讯号(VD)及触发投光器的另一工作方式，为直接在摄影机内部回路经改装线路，直接取出内部所产生的VD讯号，请参阅图3所示，此方式可以运用于全图场扫描(PROGRESSIVE SCAN)或是交织扫描(INTERLACE SCAN)方式之摄影机，其总体影像讯号一侧直接传输到影像监看纪录装置8，另一输出为直接输出内部之垂直讯号VD，该取出为经改装内部回路导出，它主要为将摄影机1讯号处理器(DSP)所输出到影像回路(IMAGE SENSOR)位置的VD讯号直接取出，经由线路100传输到触发讯号演算回路4，经计算产生与摄影机1快门曝光时段相同的触发讯号，再指令脉冲驱动电源控制回路5驱动LED投光器6做瞬间与快门同步之脉冲发光。

上述方式也可如同图2标实施光感应装置7，达到自动启闭投光器6之功效。

本实用新型另一将垂直讯号(VD)多重应用，利用VD触发另实施为单一投光器提供多台摄影机在单一监视系统使用，如单一投光器，可提供二台以上摄影机同时使用，其中复设之其它摄影机需为可”外同步”工作之功能，其构成之关系及工作方式，请参阅图4所示，此方式为使用一台投光器可以共享多台摄影机之具体实施，如图标内将摄影机影像讯号经分配器2，做多回路输出，其一为触发投光器6工作，其二为输出到其它的”外同步”输入摄影机101，以此强迫共构之摄影机摄影工作之VD讯号以及HD讯号操作步调均相同，也因此，可以让一台投光器同系统提供多台摄影机摄影功能，且投光器6的功率不变。

光源控制回路5可复设有一环境光源感应装置7，以感应到白天或黑暗时指令控制回路5工作，以间接控制投光器6工作，使白天为关闭状态，暗黑时才投光。

Claims (3)

1.一种监视系统光源控制装置，其特征在于它是包含：一摄影机模块，一微电脑演算回路，一脉冲驱动电源控制回路，一二极管投光器；还包含有一影像垂直讯号/影像水平讯号分离回路，介于摄影机讯号输出与演算回路之间；进一步包含有一讯号分配器，介于摄影机模块讯号输出端与讯号分离回路之间，讯号分配器对外连结有外同步摄影机模块；电源控制回路与投光器之间经由一高速电子开关启闭投光器，电源控制回路复设有一环境光源感应装置。

2.根据权利要求1所述之监视系统光源控制装置，其特征为该摄影机模块，进一步为全图场扫描功能或交织扫描功能，在摄影机模块内部回路经一线路导出垂直讯号，并包括有：一触发时机演算回路，一电源控制回路，一二极管投光器。

3.根据权利要求1或2所述之监视系统光源控制装置，其特征为电源控制回路为输出连续状脉冲电压。

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