CN207321433U - 一种昼夜全彩楼宇可视电话成像装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种昼夜全彩楼宇可视电话成像装置，由机壳(1)、光电传感器(2)、近红外光源(3)、近红外增透镜头(4)、单色图像传感器(5)、可见光镜头(6)、IRCUT(7)、彩色图像传感器(8)、处理电路(9)、供电接口(10)和数据接口(11)组成，用于解决现有楼宇可视电话不能在近红外补光情况下获取夜间彩色图像的问题。在近红外补光情况下，采用近红外增透镜头(4)和单色图像传感器(5)拍摄灰度图像，采用可见光镜头(6)和彩色图像传感器(8)拍摄彩色图像，采用处理电路(9)对灰度图像和彩色图像进行融合，得到夜间彩色图像。本实用新型可用于实现昼夜全彩楼宇可视对讲。
Description
技术领域
本实用新型属于楼宇可视电话技术领域，特指一种昼夜全彩楼宇可视电话成像装置。
背景技术
楼宇可视电话是通过在大楼门口、或房间门口安装成像设备和音频设备，将来访人员影像和音频输出到住宅内，住宅主人即可在未开门的情况下，甄别来访人员，避免发生入室抢劫等意外事件。
现有楼宇可视电话在光照充足时，可以拍摄高质量彩色图像，在光照不足时，只能通过补充近红外光拍摄黑白图像。彩色图像对于来访人员甄别具有重要价值。可在光照不足时，白光补光可获取彩色图像。但是，这种补光方式，人眼可以感知，会对人眼造成光晕。因此，迫切需要解决在光轴不足情况，不使用白光补光，如何使楼宇可视电话拍摄彩色图像。
实用新型内容
为了克服现有楼宇可视电话成像装置，在光照不足、不使用白光补光情况下，无法拍摄彩色图像的问题，本实用新型公开一种昼夜全彩楼宇可视电话成像装置。
本实用新型解决上述问题的技术方案是：昼夜全彩楼宇可视电话成像装置由1个机壳(1)、 1个光电传感器(2)、1个近红外光源(3)、1个近红外增透镜头(4)、1个单色图像传感器(5)、1 个可见光镜头(6)、1个IRCUT(7)、1个彩色图像传感器(8)、1个处理电路(9)、1个供电接口(10)、 1个数据接口(11)构成。
所述摄像机机壳(1)前端安置光电传感器(2)，光电传感器(2)用于测量场景中可见光强度。
所述摄像机机壳(1)前端设置两个镜头座，分别用于固定近红外增透镜头(4)和可见光镜头 (6)。
所述摄像机机壳(1)的两个镜头座后方，分别安置单色图像传感器(5)、彩色图像传感器(8)。
所述近红外光源(3)的波长范围为800nm～1000nm，固定在摄像机机壳(1)前方，在低照度情况下，对场景进行补充照明，照明视场角大于拍摄视场。
所述近红外光源(3)具有控制信号输入接口，与处理电路(9)连接，由处理电路(9)控制近红外光源(3)开启或关闭。
所述近红外增透镜头(4)用于汇聚场景中的可见光和近红外光。
所述可见光镜头(6)用于汇聚场景中可见光。
所述单色图像传感器(5)，位于近红外增透镜头(4)后端，用于感知场景中可见光和近红外光，拍摄灰度图像A。
所述彩色图像传感器(8)，位于可见光镜头(6)后端，用于感知场景中可见光，拍摄彩色图像B。
所述近IRCUT(7)位于彩色图像传感器(8)前端，用于滤除近红外光。
所述处理电路(9)为嵌入式硬件，采用ARM或DSP或FPGA芯片实现，与光电传感器(2)、近红外光源(3)、单色图像传感器(5)、IRCUT(7)、彩色图像传感器(8)、供电接口(10)、数据接口(11)连接，用于成像控制和数据处理，以获取昼夜全彩图像。
所述供电接口(10)与处理电路(9)、近红外光源(3)连接，为处理电路(9)和近红外光源(3) 供电，并通过处理电路(9)为光电传感器(2)、单色图像传感器(5)、IRCUT(7)、彩色图像传感器(8)、数据接口(11)供电。
所述数据接口(11)与处理电路(9)连接，用于数据传输、图像显示，数据接口类型包括模拟信号接口或数字信号接口，其中数字信号接口包括HDMI或HD-SDI或网络。
优选地，彩色图像传感器(8)采用Bayer图像传感器。
优选地，单色图像传感器(5)和彩色图像传感器(8)具有相同成像分辨率、靶面尺寸和像元尺寸。
优选地，单色图像传感器(5)和彩色图像传感器(8)成像平面共面。
优选地，近红外增透镜头(4)和可见光镜头(6)具有相同的焦距、光圈F数、适应靶面尺寸，红外增透镜头(4)和可见光镜头(6)的光轴(12-1、12-2)平行、光轴间距小于30mm。
与现有技术相比，本实用新型有益效果是：与现有可视化楼宇电话成像装置在夜间近红外补光情况下只能拍摄黑白图像不同，本实用新型成像装置，可实现彩色成像，并且，近红外补光不被人眼感知，不会使人眼感觉到炫光。
附图说明
图1本实用新型昼夜全彩楼宇可视电话成像装置原理图；
图2昼夜全彩楼宇可视电话成像装各单元连接图；
图中，1-机壳，2-光电传感器，3-近红外光源，4-近红外增透镜头，5-单色图像传感器，6-可见光镜头，7-IRCUT，8-彩色图像传感器，9-处理电路，10-供电接口，11-数据接口(11)， 12-镜头光轴，g-镜头光轴间距。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本实用新型进行详细说明。
如图1所示，昼夜全彩楼宇可视电话成像装置，包括机壳(1)、光电传感器(2)、近红外光源(3)、近红外增透镜头(4)、单色图像传感器(5)、可见光镜头(6)、IRCUT(7)、彩色图像传感器(8)、处理电路(9)、供电接口(10)、数据接口(11)。其中，近红外光源(3)的功率为5W，波长为808nm；近红外增透镜头(4)、可见光镜头(6)为M12接口，光圈F＝1.4，适应靶面尺寸为1/3 英寸，焦距为f＝3mm；单色图像传感器采用100万像素Mono CMOS星光级图像传感器，帧率为30fps，彩色图像传感器采用100万像素Bayer CMOS星光级图像传感器，帧率为30fps，单色图像传感器和彩色图像传感器芯片面积为1/3英寸；处理电路采用基于FPGA实现，数据接口为网络接口。近红外增透镜头(4)、可见光镜头(6)的光轴平行，水平安置在机壳前端。近红外增透镜头(4)、可见光镜头(6)的光轴距离g＝25mm。
如图2所示，供电接口(10)与近红外光源(3)、处理电路(9)连接，处理电路(9)与光电传感器(2)、近红外光源(3)、单色图像传感器(5)、IRCUT(7)、彩色图像传感器(8)、数据接口(11) 连接。
成像装置工作流程是：处理电路(9)采集光电传感器(2)测量结果v，当测量结果v>＝t时， t设定为10，摄像机进入白天工作模式，当测量值v<t时，摄像机进入夜间工作模式。
在白天工作模式，处理电路(9)关闭近红外光源(3)、单色图像传感器(5)，采集彩色图像传感器(8)Bayer图像Q，执行标准的ISP处理流程，获取白天彩色图像C，对图像C进行压缩、存储、传输等操作。
在夜间工作模式下，处理电路(9)开启近红外光源(3)照明、单色图像传感器(5)、彩色图像传感器(8)，同步采集单色图像传感器(5)拍摄的灰度图像A和彩色图像传感器(8)拍摄的Bayer 图像Q，对Bayer图像Q进行去马赛克处理得到彩色图像B，对灰度图像A和彩色图像B进行图像融合，得到夜间彩色图像C'，再对图像C'进行压缩、传输。
Claims (7)
1.一种昼夜全彩楼宇可视电话成像装置，其特征是：由一个机壳(1)、一个光电传感器(2)、一个近红外光源(3)、一个近红外增透镜头(4)、一个单色图像传感器(5)、一个可见光镜头(6)、一个IRCUT(7)、一个彩色图像传感器(8)、一个处理电路(9)、一个供电接口(10)、一组数据接口(11)构成；
所述机壳(1)前端安置光电传感器(2)，光电传感器(2)用于测量场景中可见光强度；
所述机壳(1)前端设置两个镜头座，分别用于固定近红外增透镜头(4)和可见光镜头(6)；
所述机壳(1)的两个镜头座后方，分别安置单色图像传感器(5)、彩色图像传感器(8)；
所述近红外光源(3)的波长范围为800nm～1000nm，固定在机壳(1)前方，在低照度情况下，对场景进行补充照明，照明视场角大于拍摄视场；
所述近红外光源(3)具有控制信号输入接口，与处理电路(9)连接，由处理电路(9)控制近红外光源(3)开启或关闭；
所述近红外增透镜头(4)用于汇聚场景中的可见光和近红外光；
所述可见光镜头(6)用于汇聚场景中可见光；
所述单色图像传感器(5)位于近红外增透镜头(4)后端，用于感知场景中可见光和近红外光，拍摄灰度图像A；
所述彩色图像传感器(8)位于可见光镜头(6)后端，用于感知场景中可见光，拍摄彩色图像B；
所述IRCUT(7)位于彩色图像传感器(8)前端，用于滤除近红外光；
所述处理电路(9)为嵌入式硬件，采用ARM或DSP或FPGA芯片实现，与光电传感器(2)、近红外光源(3)、单色图像传感器(5)、IRCUT(7)、彩色图像传感器(8)、供电接口(10)、数据接口(11)连接，用于成像控制和数据处理；
所述供电接口(10)与处理电路(9)、近红外光源(3)连接，为处理电路(9)和近红外光源(3)供电，并通过处理电路(9)为光电传感器(2)、单色图像传感器(5)、IRCUT(7)、彩色图像传感器(8)、数据接口(11)供电；
所述数据接口(11)与处理电路(9)连接，用于数据传输、图像显示。
2.根据权利要求1所述的昼夜全彩楼宇可视电话成像装置，其特征是：所述数据接口类型包括模拟信号接口或数字信号接口。
3.根据权利要求2所述的昼夜全彩楼宇可视电话成像装置，其特征是：所述数字信号接口包括HDMI或HD-SDI或网络。
4.根据权利要求1所述的昼夜全彩楼宇可视电话成像装置，其特征是：彩色图像传感器(8)采用Bayer图像传感器。
5.根据权利要求1所述的昼夜全彩楼宇可视电话成像装置，其特征是：单色图像传感器(5)和彩色图像传感器(8)具有相同成像分辨率、靶面尺寸和像元尺寸。
6.根据权利要求1所述的昼夜全彩楼宇可视电话成像装置，其特征是：单色图像传感器(5)和彩色图像传感器(8)成像平面共面。
7.根据权利要求4或5所述的昼夜全彩楼宇可视电话成像装置，其特征是：近红外增透镜头(4)和可见光镜头(6)具有相同的焦距、光圈F数、适应靶面尺寸，红外增透镜头(4)和可见光镜头(6)的光轴(12-1、12-2)平行、光轴间距小于30mm。
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