CN206136092U - 一种夜间防眩光车载摄像头 - Google Patents

Abstract

一种夜间防眩光车载摄像头，包括镜头、光电传感器、电磁铁供电组件、一号电磁铁以及相连接的偏光镜片与二号电磁铁，镜头通过镜头座与光电传感器相连接，光电传感器包括图像采集单元、眩光判断单元、电磁铁控制单元，偏光镜片位于镜头的前方，一号电磁铁与二号电磁铁相对设置；控制时，图像采集单元将通过镜头投射的前方行车环境信息转化为图像，并将图像传输到眩光判断单元，眩光判断单元分析图像的感兴趣区域，并将分析结果传输到电磁铁控制单元，电磁铁控制单元根据分析结果来控制电磁铁供电组件提供到一号电磁铁、二号电磁铁的电流，进而控制偏光镜片运动，以实现防眩光功能。本设计不仅可靠性高，而且结构简单、成本低。

Description

一种夜间防眩光车载摄像头

技术领域

本实用新型涉及一种车载摄像头，尤其涉及一种夜间防眩光车载摄像头，主要适用于提高可靠性能、简化结构、降低成本。

背景技术

随着汽车的安全性能越来越受关注，汽车主动安全系统已然成为大众瞩目的焦点，如车道偏离预警系统（LDWS）、前方碰撞警示系统（FCWS）等，这些系统都需要获取行车环境中车道线信息、前方道路情况、前方车辆位置信息，获取这些信息目前常用摄像头传感器，主要是通过安装在挡风玻璃上的摄像头识别车道线、前方障碍物。装有摄像头的车辆在夜间行车时，易受对向行驶车辆灯光形成的眩光影响，从而导致获取的图像中目标物可见度低，难以分辨，而且车灯形状和大小是夜间检测前方车辆的重要依据，眩光导致难以检测前方车辆车灯，从而造成漏检。

中国专利，授权公告号为CN100538447C，授权公告日为2009年9月9日的发明公开了一种机动车防眩光方法及其装置，包括感光装置以及与其相连的数据处理装置，数据处理装置与滤光装置相连，滤光装置与显示装置相连，数据处理装置由与感光装置相连的主板、设于主板上的视频卡、与主板相连的单片机组成，感光装置由定位摄像头以及设于其前方的滤光片组成或由光电传感点阵组成，滤光装置由防眩摄像头以及设于其前方的与数据处理装置相连的挡光液晶组成。虽然该发明能防止眩光，但是其仍然存在以下缺陷：

首先，该发明中，定位摄像头与防眩摄像头并不同轴，要做到定位摄像头感知的强光源位置正确反映到防眩摄像头图像对应位置上，必须正确标定两个摄像头投射关系，安装、制造误差、车辆颠簸都会降低位置对应精度，从而使得该发明可靠性较低；

其次，该发明为实现防眩光的效果，需要采用两个摄像头，使得结构较复杂，同时，挡光液晶采用点阵式液晶屏，点阵式液晶屏质量要求高、价格贵，使得成本较高。

发明内容

本实用新型的目的是克服现有技术中存在的可靠性低、结构复杂、成本高的缺陷与问题，提供一种可靠性高、结构简单、成本低的夜间防眩光车载摄像头。

为实现以上目的，本实用新型的技术解决方案是：一种夜间防眩光车载摄像头，包括镜头与滤光装置，所述滤光装置设置在镜头的前方，所述夜间防眩光车载摄像头还包括光电传感器、电磁铁供电组件、一号电磁铁，所述镜头通过镜头座与光电传感器相连接，所述光电传感器包括图像采集单元、眩光判断单元、电磁铁控制单元，所述滤光装置包括相连接的偏光镜片与二号电磁铁，所述偏光镜片位于镜头的前方，所述一号电磁铁与二号电磁铁相对设置，一号电磁铁、二号电磁铁均与电磁铁供电组件电连接，所述电磁铁供电组件与电磁铁控制单元信号连接，电磁铁控制单元与眩光判断单元信号连接，眩光判断单元与图像采集单元信号连接。

所述电磁铁供电组件，用于将电流提供到所述一号电磁铁与二号电磁铁；

所述图像采集单元，用于将通过镜头投射的前方行车环境信息转化为图像；

所述眩光判断单元，用于分析图像的感兴趣区域中的灰度分布状态、明亮区域面积或非圆形明亮区域数目；

所述电磁铁控制单元，用于控制电磁铁供电组件的电流。

所述偏光镜片的偏振方向与地平面的夹角为45度，偏光镜片的颜色为上深下浅的茶色。

所述夜间防眩光车载摄像头还包括壳体，所述壳体包括前盖和后盖，所述前盖的一端通过上盖与后盖的一端相连接，所述前盖的另一端通过下盖与后盖的另一端相连接，所述光电传感器固定连接在后盖上，所述偏光镜片设置在壳体的内部，且偏光镜片位于镜头与前盖之间，所述偏光镜片与上盖之间设置有限位板，限位板与前盖垂直连接，所述二号电磁铁安装在偏光镜片上远离限位板的部位，所述一号电磁铁位于二号电磁铁与下盖之间，且一号电磁铁固定连接在下盖上。

所述下盖与前盖之间设置有凹槽，所述凹槽包括相通的半圆型凹槽与矩形凹槽，所述半圆型凹槽、矩形凹槽沿二号电磁铁到下盖的方向依次设置，所述一号电磁铁安装在矩形凹槽内。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

1、由于本实用新型一种夜间防眩光车载摄像头中车载摄像头包括镜头、光电传感器、电磁铁供电组件、偏光镜片、一号电磁铁、二号电磁铁，镜头通过镜头座与光电传感器相连接，偏光镜片位于镜头的前方，一号电磁铁与二号电磁铁相对设置，一号电磁铁、二号电磁铁均与电磁铁供电组件电连接，电磁铁供电组件与光电传感器信号连接，通过光电传感器来分析前方行车环境信息，并通过电磁铁供电组件来控制一号电磁铁与二号电磁铁的电流，进而通过一号电磁铁与二号电磁铁来控制偏光镜片的运动，利用偏光镜片来实现防眩光功能，这样的设计不仅可靠性高，而且结构简单、成本低。因此，本实用新型不仅可靠性高，而且结构简单、成本低。

2、由于本实用新型一种夜间防眩光车载摄像头中偏光镜片的偏振方向与地平面的夹角为45度，由于夜晚眩光主要是横波和纵波，采用上述设计能很好的防止眩光；偏光镜片的颜色为上深下浅的茶色，能最大程度地保留前方行车环境的真实信息，适用于基于摄像头传感器的各种安全系统。因此，本实用新型防眩光效果好，适用于基于摄像头传感器的各种安全系统。

3、由于本实用新型一种夜间防眩光车载摄像头中光电传感器固定连接在壳体的后盖上，偏光镜片位于镜头与壳体的前盖之间，偏光镜片与壳体的上盖之间设置有限位板，增设限位板使得偏光镜片被推行时，能准确运行至镜头的前方，进而使得可靠性高、防眩光效果好；另外，壳体的下盖与壳体的前盖之间设置有凹槽，凹槽包括相通的半圆型凹槽与矩形凹槽，一号电磁铁安装在矩形凹槽内，开设凹槽使得偏光镜片远离镜头时，不因外界影响而偏离位置，进而使得可靠性高、防眩光效果好。因此，本实用新型可靠性高、防眩光效果好。

4、由于本实用新型一种夜间防眩光车载摄像头中图像采集单元将通过镜头投射的前方行车环境信息转化为图像，并将图像传输到眩光判断单元，眩光判断单元分析图像的感兴趣区域，并将分析结果传输到电磁铁控制单元，电磁铁控制单元根据分析结果来控制电磁铁供电组件提供到一号电磁铁、二号电磁铁的电流，进而控制偏光镜片的移动来实现防眩光，这样的控制方法不仅操作简便，而且通过眩光判断单元分析图像的感兴趣区域中灰度分布、明亮区域的面积或者非圆形明亮区域的数目来确定前方行车环境中是否存在眩光，使得可靠性高。因此，本实用新型操作简便、可靠性高。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是本实用新型启用偏光镜片防眩光的结构示意图。

图3是本实用新型不启用偏光镜片的结构示意图。

图4是本实用新型中偏光镜片运动的控制原理示意图。

图中：镜头1、光电传感器2、图像采集单元21、眩光判断单元22、电磁铁控制单元23、电磁铁供电组件3、一号电磁铁4、偏光镜片5、二号电磁铁6、镜头座7、壳体8、前盖81、后盖82、上盖83、下盖84、凹槽85、半圆型凹槽851、矩形凹槽852、限位板9。

具体实施方式

以下结合附图说明和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

参见图1至图4，一种夜间防眩光车载摄像头，包括镜头1与滤光装置，所述滤光装置设置在镜头1的前方，所述夜间防眩光车载摄像头还包括光电传感器2、电磁铁供电组件3、一号电磁铁4，所述镜头1通过镜头座7与光电传感器2相连接，所述光电传感器2包括图像采集单元21、眩光判断单元22、电磁铁控制单元23，所述滤光装置包括相连接的偏光镜片5与二号电磁铁6，所述偏光镜片5位于镜头1的前方，所述一号电磁铁4与二号电磁铁6相对设置，一号电磁铁4、二号电磁铁6均与电磁铁供电组件3电连接，所述电磁铁供电组件3与电磁铁控制单元23信号连接，电磁铁控制单元23与眩光判断单元22信号连接，眩光判断单元22与图像采集单元21信号连接。

所述电磁铁供电组件3，用于将电流提供到所述一号电磁铁4与二号电磁铁6；

所述图像采集单元21，用于将通过镜头1投射的前方行车环境信息转化为图像；

所述眩光判断单元22，用于分析图像的感兴趣区域中的灰度分布状态、明亮区域面积或非圆形明亮区域数目；

所述电磁铁控制单元23，用于控制电磁铁供电组件3的电流。

所述偏光镜片5的偏振方向与地平面的夹角为45度，偏光镜片5的颜色为上深下浅的茶色。

所述夜间防眩光车载摄像头还包括壳体8，所述壳体8包括前盖81和后盖82，所述前盖81的一端通过上盖83与后盖82的一端相连接，所述前盖81的另一端通过下盖84与后盖82的另一端相连接，所述光电传感器2固定连接在后盖82上，所述偏光镜片5设置在壳体8的内部，且偏光镜片5位于镜头1与前盖81之间，所述偏光镜片5与上盖83之间设置有限位板9，限位板9与前盖81垂直连接，所述二号电磁铁6安装在偏光镜片5上远离限位板9的部位，所述一号电磁铁4位于二号电磁铁6与下盖84之间，且一号电磁铁4固定连接在下盖84上。

所述下盖84与前盖81之间设置有凹槽85，所述凹槽85包括相通的半圆型凹槽851与矩形凹槽852，所述半圆型凹槽851、矩形凹槽852沿二号电磁铁6到下盖84的方向依次设置，所述一号电磁铁4安装在矩形凹槽852内。

一种夜间防眩光车载摄像头的控制方法，所述控制方法依次包括以下步骤：

A、所述图像采集单元21将通过镜头1投射的前方行车环境信息转化为图像，并将图像传输到所述眩光判断单元22；

B、所述眩光判断单元22分析图像的感兴趣区域，并将分析结果传输到所述电磁铁控制单元23；

C、所述电磁铁控制单元23根据分析结果来控制所述电磁铁供电组件3提供到所述一号电磁铁4、二号电磁铁6的电流；

当分析结果显示前方行车环境中不存在眩光时，电磁铁控制单元23控制一号电磁铁4、二号电磁铁6断电，此时，一号电磁铁4、二号电磁铁6的磁极相反产生吸力，偏光镜片5被吸附至远离镜头1的部位；

当分析结果显示前方行车环境中存在眩光时，电磁铁控制单元23控制一号电磁铁4、二号电磁铁6通电，此时，一号电磁铁4、二号电磁铁6的磁极相同产生排斥，偏光镜片5被推行至镜头1的前方，以进行防眩光。

步骤C中，所述分析结果显示前方行车环境中不存在眩光是指：所述眩光判断单元22分析图像的感兴趣区域中灰度分布符合白天特征，或者所述眩光判断单元22分析图像的感兴趣区域中明亮区域的总面积小于预设的阈值。

步骤C中，所述分析结果显示前方行车环境中存在眩光是指：所述眩光判断单元22分析图像的感兴趣区域中明亮区域的最大面积或者非圆形明亮区域的数目达到预设的阈值。

所述感兴趣区域是指：所述图像中划定的天空、路面的范围。

本实用新型的原理说明如下：

本设计涉及一种可在夜间自动启用偏光镜片防眩光的车载摄像头及其控制方法，该设计是一种带偏光镜片和电磁铁的车载摄像头，其中偏光镜片的作用是防眩光，考虑到夜晚眩光主要是横波和纵波，且最大程度地保留环境真实信息，偏光镜片采用偏振方向与水平方向成45度、上深下浅的茶色（夜晚眩光主要是横波和纵波，所以采用偏振方向与水平方向呈45度的偏振片，水平方向就是三维坐标中的地平面，“上深”是为了过滤更多上方部分路灯的干扰，而下方是摄像探测目标的区域需要最大程度保留所以“下浅”。）电磁铁的作用是控制偏光镜片的运动，实现启动和关闭偏光镜片，为了简化结构、缩小体积，电磁铁采用可以控制南北极的电磁铁，这样设计的车载摄像头结构简单、体积小、成本低廉、防眩光效果好、可靠性高，特别适用于基于摄像头传感器的各种安全系统。

在结构上，夜间防眩光车载摄像头包括壳体，壳体包括前盖、后盖、上盖、下盖，在壳体的内部，光电传感器、镜头座、镜头沿后盖到前盖的方向依次设置，镜头与镜头座固定连接，镜头座通过螺钉与光电传感器固定连接，光电传感器通过螺钉固定连接在后盖上，镜头与前盖之间设置有供偏光镜片运动的间隙，在镜头的上方设置有限位板，限位板的一端与前盖垂直连接，限位板的另一端延伸至镜头的上方，以用于固定偏光镜片的移动位置，使得偏光镜片能很好的覆盖镜头，二号电磁铁安装在偏光镜片上远离限位板的部位，下盖与前盖之间设置有凹槽，凹槽包括相通的半圆型凹槽与矩形凹槽，半圆型凹槽、矩形凹槽沿二号电磁铁到下盖的方向依次设置，矩形凹槽用于安装一号电磁铁，该矩形凹槽的形状可以根据一号电磁铁的形状进行改变，半圆型凹槽用于固定偏光镜片的运动位置，其形状也可以根据偏光镜片的形状进行改变。

在控制方法中，前方行车环境信息通过镜头投射到图像采集单元上形成图像（利用光电成像原理），眩光判断单元分析图像的感兴趣区域中的灰度分布状态，其中，感兴趣区域是指在图像中划定的天空、地面的范围，感兴趣区域的灰度分布是指天空分布位置、路面分布位置的灰度均值与均方差值；当灰度分布情况符合白天特征时，即图像上部（划定的天空所在区域内）灰度均值较大，均方差值较小时，眩光判断单元将判断结果传递给电磁铁控制单元，电磁铁控制单元保持一号电磁铁和二号电磁铁断电状态，偏光镜片处于图3所示的状态；当环境信息发生变化使图像感兴趣区域中的明亮区域最大面积（通过图像处理的方法将车辆可能分布位置范围内的明亮区域一个一个逐个识别进行分析得到的最大的一个面积），或非圆形明亮区域数目达到设定的阈值（通过图像处理的方法将车辆可能分布位置范围内的所有明亮区域一个一个逐个识别得到其圆形度后判断其是否是圆形，记录不是圆形的总数目）时，眩光判断单元判断环境中存在眩光并将判断结果传递给电磁铁控制单元，电磁铁控制单元分别给一号电磁铁和二号电磁铁通电，并使两块磁铁磁极相同产生排斥，偏光镜片被推行至图2所示的状态以实现防眩光；当环境信息发生变化使图像感兴趣区域中的明亮区域总面积小于设定的阈值时，眩光判断单元判断环境中眩光消失并将判断结果传递给电磁铁控制单元，电磁铁控制单元改变二号电磁铁南北极方向使两块磁铁磁极相反产生吸力，偏光镜片被吸附至图3所示状态不进行防眩光，电磁铁控制单元断开一号电磁铁和二号电磁铁的电源；以上的控制循环就实现了自动控制偏光镜片防眩光的功能。上述所述阈值跟购买的摄像头本身特性（视角、焦距）和安装参数（安装高度、横向位置、俯仰角等）有关。

实施例1：

参见图1至图4，一种夜间防眩光车载摄像头，包括镜头1与滤光装置，所述滤光装置设置在镜头1的前方，所述夜间防眩光车载摄像头还包括光电传感器2、电磁铁供电组件3、一号电磁铁4，所述镜头1通过镜头座7与光电传感器2相连接，所述光电传感器2包括图像采集单元21、眩光判断单元22、电磁铁控制单元23，所述滤光装置包括相连接的偏光镜片5与二号电磁铁6，所述偏光镜片5位于镜头1的前方，所述一号电磁铁4与二号电磁铁6相对设置，一号电磁铁4、二号电磁铁6均与电磁铁供电组件3电连接，所述电磁铁供电组件3与电磁铁控制单元23信号连接，电磁铁控制单元23与眩光判断单元22信号连接，眩光判断单元22与图像采集单元21信号连接；所述电磁铁供电组件3，用于将电流提供到所述一号电磁铁4与二号电磁铁6；所述图像采集单元21，用于将通过镜头1投射的前方行车环境信息转化为图像；所述眩光判断单元22，用于分析图像的感兴趣区域中的灰度分布状态、明亮区域面积或非圆形明亮区域数目；所述电磁铁控制单元23，用于控制电磁铁供电组件3的电流。

按上述方案，一种夜间防眩光车载摄像头的控制方法，所述控制方法依次包括以下步骤：

A、所述图像采集单元21将通过镜头1投射的前方行车环境信息转化为图像，并将图像传输到所述眩光判断单元22；

B、所述眩光判断单元22分析图像的感兴趣区域，并将分析结果传输到所述电磁铁控制单元23；所述感兴趣区域是指：所述图像中划定的天空、路面的范围；

C、所述电磁铁控制单元23根据分析结果来控制所述电磁铁供电组件3提供到所述一号电磁铁4、二号电磁铁6的电流；

当分析结果显示前方行车环境中不存在眩光时，电磁铁控制单元23控制一号电磁铁4、二号电磁铁6断电，此时，一号电磁铁4、二号电磁铁6的磁极相反产生吸力，偏光镜片5被吸附至远离镜头1的部位；所述分析结果显示前方行车环境中不存在眩光是指：所述眩光判断单元22分析图像的感兴趣区域中灰度分布符合白天特征，或者所述眩光判断单元22分析图像的感兴趣区域中明亮区域的总面积小于预设的阈值；

当分析结果显示前方行车环境中存在眩光时，电磁铁控制单元23控制一号电磁铁4、二号电磁铁6通电，此时，一号电磁铁4、二号电磁铁6的磁极相同产生排斥，偏光镜片5被推行至镜头1的前方，以进行防眩光；所述分析结果显示前方行车环境中存在眩光是指：所述眩光判断单元22分析图像的感兴趣区域中明亮区域的最大面积或者非圆形明亮区域的数目达到预设的阈值。

实施例2：

基本内容同实施例1，不同之处在于：

所述偏光镜片5的偏振方向与地平面的夹角为45度，偏光镜片5的颜色为上深下浅的茶色。

实施例3：

基本内容同实施例1，不同之处在于：

参见图1至图3，所述夜间防眩光车载摄像头还包括壳体8，所述壳体8包括前盖81和后盖82，所述前盖81的一端通过上盖83与后盖82的一端相连接，所述前盖81的另一端通过下盖84与后盖82的另一端相连接，所述光电传感器2固定连接在后盖82上，所述偏光镜片5设置在壳体8的内部，且偏光镜片5位于镜头1与前盖81之间，所述偏光镜片5与上盖83之间设置有限位板9，限位板9与前盖81垂直连接，所述二号电磁铁6安装在偏光镜片5上远离限位板9的部位，所述一号电磁铁4位于二号电磁铁6与下盖84之间，且一号电磁铁4固定连接在下盖84上；所述下盖84与前盖81之间设置有凹槽85，所述凹槽85包括相通的半圆型凹槽851与矩形凹槽852，所述半圆型凹槽851、矩形凹槽852沿二号电磁铁6到下盖84的方向依次设置，所述一号电磁铁4安装在矩形凹槽852内。

Claims (5)

1.一种夜间防眩光车载摄像头，包括镜头（1）与滤光装置，所述滤光装置设置在镜头（1）的前方，其特征在于：所述夜间防眩光车载摄像头还包括光电传感器（2）、电磁铁供电组件（3）、一号电磁铁（4），所述镜头（1）通过镜头座（7）与光电传感器（2）相连接，所述光电传感器（2）包括图像采集单元（21）、眩光判断单元（22）、电磁铁控制单元（23），所述滤光装置包括相连接的偏光镜片（5）与二号电磁铁（6），所述偏光镜片（5）位于镜头（1）的前方，所述一号电磁铁（4）与二号电磁铁（6）相对设置，一号电磁铁（4）、二号电磁铁（6）均与电磁铁供电组件（3）电连接，所述电磁铁供电组件（3）与电磁铁控制单元（23）信号连接，电磁铁控制单元（23）与眩光判断单元（22）信号连接，眩光判断单元（22）与图像采集单元（21）信号连接。

2.根据权利要求1所述的一种夜间防眩光车载摄像头，其特征在于：

所述电磁铁供电组件（3），用于将电流提供到所述一号电磁铁（4）与二号电磁铁（6）；

所述图像采集单元（21），用于将通过镜头（1）投射的前方行车环境信息转化为图像；

所述眩光判断单元（22），用于分析图像的感兴趣区域中的灰度分布状态、明亮区域面积或非圆形明亮区域数目；

所述电磁铁控制单元（23），用于控制电磁铁供电组件（3）的电流。

3.根据权利要求1所述的一种夜间防眩光车载摄像头，其特征在于：所述偏光镜片（5）的偏振方向与地平面的夹角为45度，偏光镜片（5）的颜色为上深下浅的茶色。

4.根据权利要求1–3中任意一项所述的一种夜间防眩光车载摄像头，其特征在于：所述夜间防眩光车载摄像头还包括壳体（8），所述壳体（8）包括前盖（81）和后盖（82），所述前盖（81）的一端通过上盖（83）与后盖（82）的一端相连接，所述前盖（81）的另一端通过下盖（84）与后盖（82）的另一端相连接，所述光电传感器（2）固定连接在后盖（82）上，所述偏光镜片（5）设置在壳体（8）的内部，且偏光镜片（5）位于镜头（1）与前盖（81）之间，所述偏光镜片（5）与上盖（83）之间设置有限位板（9），限位板（9）与前盖（81）垂直连接，所述二号电磁铁（6）安装在偏光镜片（5）上远离限位板（9）的部位，所述一号电磁铁（4）位于二号电磁铁（6）与下盖（84）之间，且一号电磁铁（4）固定连接在下盖（84）上。

5.根据权利要求4所述的一种夜间防眩光车载摄像头，其特征在于：所述下盖（84）与前盖（81）之间设置有凹槽（85），所述凹槽（85）包括相通的半圆型凹槽（851）与矩形凹槽（852），所述半圆型凹槽（851）、矩形凹槽（852）沿二号电磁铁（6）到下盖（84）的方向依次设置，所述一号电磁铁（4）安装在矩形凹槽（852）内。