CN209402620U - 一种用于摄像机的补光灯及摄像机 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例提供了一种用于摄像机的补光灯及摄像机，补光灯包括：灯板、透镜和多个光源；多个光源固定于灯板，每个光源均为功率可调型光源，透镜设置于灯板靠近多个光源的一侧；不同的光源透过透镜形成的补光区域，用于给摄像机的监控画面中各个子区域分别进行补光，各个子区域是将监控画面按照预设方式划分获得的。使得可以通过调整光源的输出功率来调整投射对应子区域的补光区域的光强，从而可以改变监控画面的光强分布。因此，可以满足实际场景对补光区域的光强分布的需求，可以使补光灯根据实际需求输出较佳的补光分布。

Description

一种用于摄像机的补光灯及摄像机

技术领域

本实用新型涉及摄像技术领域，特别是涉及一种用于摄像机的补光灯及摄像机。

背景技术

在环境光不充足的情况下使用摄像机需要进行补光，如图1所示，相关技术中的摄像机采用两个补光灯01进行补光，每个补光灯一般包括一个光源011 和一个透镜012，每个光源透过其对应的透镜形成的补光区域均投射到摄像机的整个监控画面中。基于这种补光灯，所形成的补光区域的光强分布是固定的，镜头视场范围内即摄像机的监控画面中，中心位置的光强高而周边的光强低。当调整调整光源011的输出功率后，监控画面的整体变亮或整体变暗，但光强分布不变，仍然是中心位置的光强高，而周边的光强低。

在实际应用中，摄像机应用的场景较多，如室内或户外，再如走廊或楼道等，而且即使场景相同，也会存在各种安装倾角。场景的变化和/或安装倾角的变化都会导致对补光的需求发生变化，摄像机离墙面太近或障碍物比较靠近摄像机，会使摄像机采集的图像出现过曝问题。摄像机在采集补光区域03内的近处物体0A时，所采集的图像中，近处物体0A处会出现过曝问题，过曝将会引起图像中其它子区域变暗看不清楚。摄像机的监控画面中，近处物体0A 过曝，除近处物体0A之外的其他子区域04变暗。因此，补光区域中固定的光强分布难以满足实际需求，亟需一种可以用于摄像机的能够调整补光区域光强分布的补光灯。

实用新型内容

本实用新型实施例的目的在于提供一种用于摄像机的补光灯及摄像机，以实现可以调整补光区域光强分布。具体技术方案如下：

第一方面，为了达到上述目的，本实用新型实施例公开了一种用于摄像机的补光灯，包括：灯板、透镜和多个光源；

所述多个光源固定于所述灯板，每个所述光源均为功率可调型光源，所述透镜设置于所述灯板靠近所述多个光源的一侧；

不同的所述光源透过所述透镜形成的补光区域，用于给所述摄像机的监控画面中各个子区域分别进行补光，所述各个子区域是将所述监控画面按照预设方式划分获得的。

可选的，所述补光灯还包括：

一个或多个处理电路，用于调整所述多个光源的输出功率，使得所述多个光源中部分光源的输出功率大于所述多个光源中剩余光源的输出功率，或使得所述多个光源中各个光源的输出功率均不同，或使得预设时间段内所述多个光源中部分或全部光源的输出功率在第一预设功率和第二预设功率之间来回变化。

可选的，所述一个或多个处理电路，用于调整所述多个光源的输出功率，包括：

响应于来自所述摄像机的电流控制信号，所述一个或多个处理电路调整所述多个光源的工作电流，用于调整所述多个光源的输出功率。

可选的，所述补光灯还包括：

处理器，用于接收所述摄像机发送的所述摄像机采集的第一图像，确定所述第一图像的第一光分布，并根据预设算法和所确定的第一光分布计算所述第一图像的第二光分布；根据所述第一光分布和所述第二光分布，从所述多个光源中确定待调整光源，以及所述待调整光源的目标工作电流；根据所述待调整光源以及所述待调整光源的目标工作电流，生成电流控制信号；

所述一个或多个处理电路，用于调整所述多个光源的输出功率，包括：

响应于来自所述处理器的电流控制信号，所述一个或多个处理电路将所述待调整光源的工作电流调整至所述目标工作电流。

可选的，所述补光灯还包括：

处理器，用于接收所述摄像机发送的所述摄像机采集的第二图像，从所述第二图像中识别目标，并确定所述目标对应的子区域，从所述多个光源中确定所确定的子区域对应的光源；

根据所述目标对应的光源，生成电流控制信号；

所述一个或多个处理电路，用于调整所述多个光源的输出功率，包括：

响应于来自所述处理器的电流控制信号，所述一个或多个处理电路将所述目标对应的光源的工作电流在第一工作电流和第二工作电流之间来回调整，其中，所述第一工作电流是根据所述第一预设功率确定的，所述第二工作电流是根据所述第二预设功率确定的。

可选的，所述透镜为组合透镜，所述组合透镜上设有多个子透镜，每个所述光源透过各自对应的所述子透镜形成补光区域。

可选的，所述多个子透镜呈矩阵式分布。

可选的，所述多个光源呈矩阵式分布。

可选的，一个或两个所述光源对应一个所述子透镜。

可选的，一个所述子透镜对应的两个所述光源中，一个所述光源为白光 LED，另一个所述光源为红外LED。

第二方面，本实用新型实施例公开了一种摄像机，所述摄像机包括上述任一项所述的补光灯。

本实用新型实施例提供了一种用于摄像机的补光灯及摄像机，补光灯包括：灯板、透镜和多个光源；所述多个光源固定于所述灯板，每个所述光源均为功率可调型光源，所述透镜设置于所述灯板靠近所述多个光源的一侧；不同的所述光源透过所述透镜形成的补光区域，用于给所述摄像机的监控画面中各个子区域分别进行补光，所述各个子区域是将所述监控画面按照预设方式划分获得的。应用本实用新型实施例提供的技术方案，由于每个光源的输出功率都是可调的，且不同的所述光源透过所述透镜形成的补光区域，用于给所述摄像机的监控画面中各个子区域分别进行补光，使得可以通过调整光源的输出功率来调整投射对应子区域的补光区域的光强，从而可以改变监控画面的光强分布，也就是调整了补光灯的补光区域的光强分布。因此，可以满足实际场景对补光区域的光强分布的需求，可以使补光灯根据实际需求输出较佳的补光分布。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1为相关技术中摄像机的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的一种补光灯的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的一种补光灯的爆炸示意图；

图4为本实用新型实施例提供的一种补光灯的光线仿真示意图；

图5为本实用新型实施例提供的监控画面中各个子区域的分布示意图；

图6为本实用新型实施例提供的光源与灯板的装配示意图；

图7为本实用新型实施例提供的组合透镜的结构示意图；

图8为本实用新型实施例提供的一种内置补光灯的摄像机的结构示意图；

图9为本实用新型实施例中补光区域的示意图；

图10为本实用新型实施例中内置补光灯的摄像机的监控画面的第一种示意图；

图11为本实用新型实施例中内置补光灯的摄像机的监控画面的第二种示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行描述。

相关技术中，补光区域中固定的光强分布难以满足实际需求，亟需一种可以用于摄像机的能够调整补光区域光强分布的补光灯。为了解决该技术问题，本实用新型实施例提供了一种用于摄像机的补光灯及摄像机。

参照图2和图3，本实用新型实施例提供的用于摄像机的补光灯，包括：灯板11、透镜12和多个光源13；其中，光源13可以为LED，具体可以为红外LED 或白光LED。灯板11可以为铝基板，铝基板的散热效果较好，可以将光源13产生的热量散发出去。

多个光源13固定于灯板11，每个光源13均为功率可调型光源，透镜12设置于灯板11靠近多个光源13的一侧；不同的光源13透过透镜12形成的补光区域，用于给摄像机的监控画面中各个子区域分别进行补光。摄像机的监控画面中各个子区域分别由不同的光源13透过透镜12形成的补光区域投射，各个子区域是将监控画面按照预设方式划分获得的。

每个光源13的输出功率都是可以单独调节的，可在最大功率的0％至100％的范围内调整。光源13的输出功率不同，使得其发出光的光强不同，输出功率越大，光源13的发出光的光强越大，输出功率越小，光源13的发出光的光强越小。

具体应用时，灯板11可以与摄像机的机壳固定连接，透镜12与灯板11固定连接，从而使得摄像机、灯板11、光源13和透镜12相对固定连接。或者，透镜 12与灯板11也可以都与摄像机的机壳固定连接，从而使得摄像机、灯板11、光源13和透镜12相对固定连接。

监控画面中的各个子区域是预先划分监控画面得到的，也就是说监控画面中的各个子区域组成整个监控画面。透镜12可以用于调整光源13的光线角度，从而可以使光源13的发出的光透过透镜12形成的补光区域投射到监控画面中的子区域上，从而对对应子区域进行补光。每个子区域都对应有光源13，其所对应的光源13透过透镜12形成的补光区域投射该每个子区域，从而可以实现补光的作用。在本实施方式中，一个子区域可以对应一个光源13，也就是说一个子区域可以由一个光源13透过透镜12形成的补光区域投射。

在其它实施方式中，一个子区域也可以对应多个光源13，也就是说一个子区域可以由多个光源13透过透镜12形成的补光区域投射。例如，一个子区域由两个光源13透过透镜12形成的补光区域投射。在每个子区域对应至少两个光源 13的情况下，这至少两个光源13中可以包括白光LED和红外LED，白光LED可以用来消除红外LED发出的光的可见度，使得看不到红外LED发出的红光。如一个子区域对应两个光源13，一个为白光LED，另一个为红外LED。

每个子区域对应的光源13不同，具体可以完全不同，也可以部分不同。例如，每个子区域对应的光源13完全不同，第一子区域对应第一光源和第二光源，第二子区域对应的第三光源和第四光源。每个子区域对应的光源13部分不同，第一子区域对应第一光源和第二光源，第二子区域对应第二光源和第三光源。

应用本实用新型实施例提供的补光灯，由于每个光源13的输出功率都是可调的，且不同的所述光源13透过所述透镜12形成的补光区域，用于给所述摄像机的监控画面中各个子区域分别进行补光，使得可以通过调整光源的输出功率来调整投射对应子区域的补光区域的光强，从而可以改变监控画面的光强分布，也就是调整了补光灯的补光区域的光强分布。因此，可以满足实际场景对补光区域的光强分布的需求，可以使补光灯根据实际需求输出较佳的补光分布。

补光灯还包括：一个或多个处理电路，用于调整多个光源13的输出功率，使得多个光源13中部分光源13的输出功率大于多个光源13中剩余光源13的输出功率，或使得多个光源13中各个光源13的输出功率均不同，或使得预设时间段内多个光源13中部分或全部光源13的输出功率在第一预设功率和第二预设功率之间来回变化。

其中，用于调整多个光源13的输出功率，使得多个光源13中部分光源13的输出功率大于多个光源13中剩余光源13的输出功率，或使得多个光源13中各个光源13的输出功率均不同，可以包括：用于根据摄像机采集到的第一图像的第一光分布和第二光分布，调整多个光源1313的输出功率，从而实现从监控画面的局部或整体上对监控画面中的补光光强进行调整。具体的，可以根据光分布和第二光分布两者的差值来调整多个光源1313的输出功率。其中，第一图像的第一光分布是摄像机所采集的第一图像的光分布，第一图像的第二光分布是根据第一光分布和预设算法计算得到的。

用于调整多个光源13的输出功率，使得预设时间段内多个光源13中部分或全部光源13的输出功率在第一预设功率和第二预设功率之间来回变化。这样可以使得目标所在的监控区域的光强不断变化，从而形成闪烁的效果，其中，目标存在于摄像机采集到的第二图像中。例如，预设第一输出功率为最大功率的 100％，预设第二输出功率为最大功率的50％。

本实用新型实施例的一种实施方式中，一个或多个处理电路，用于调整多个光源13的输出功率，包括：

响应于来自摄像机的电流控制信号，一个或多个处理电路调整多个光源13 的工作电流，用于调整多个光源13的输出功率。

本实用新型实施例的一种实施方式中，补光灯还包括：

处理器，用于接收摄像机发送的摄像机采集的第一图像，确定第一图像的第一光分布，并根据预设算法和所确定的第一光分布计算第一图像的第二光分布；根据第一光分布和第二光分布，从多个光源13中确定待调整光源，以及待调整光源的目标工作电流；根据待调整光源以及待调整光源的目标工作电流，生成电流控制信号；

一个或多个处理电路，用于调整多个光源13的输出功率，包括：

响应于来自处理器的电流控制信号，一个或多个处理电路将待调整光源的工作电流调整至目标工作电流。

针对一个场景，可以通过一次调整实现针对该场景将补光区域调整到较佳的光分布。当然，也可以通过一个或多个处理电路，基于多次反馈优化的方式来逐步调整到最佳的光分布。如图9所示，当识别出近处物体A过曝时，可以调节相应光源的输出功率来降低该补光区域6的光强，相对于由补光区域6和补光区域5组成的整个补光区域，补光区域6的光强可以单独控制。如图10所示，监控画面中近处物体A所在的由5个子区域所组成的较大子区域61光强变弱，这样在采集图像时，就不会在近处物体A处出现过曝现象。

具体的，基于摄像头通过镜头采集的图像，对图像处理与分析，确定出图像的光分布即上述第一光分布，可以基于图像的光分布，根据预设的过曝区域的识别标准或过暗区域的识别标准，如根据RGB值设置的过曝区域的识别标准为RGB三个值均超过244则认为过曝区域，同理也可以设置过暗区域的识别标准，从而可以识别出图像中的过曝区域或过暗区域，并对过曝区域或过暗区域进行优化，获得优化后的图像的目标光分布即上述第二光分布。具体的，可以根据图像的光分布和目标光分布的差值，来确定出所有光源13中每个光源13的输出功率或所有光源13中待调整的光源13的输出功率，进而一个或多个处理电路可以对光源13的输出功率进行调整。

本实用新型实施例的一种实施方式中，补光灯还包括：

处理器，用于接收摄像机发送的摄像机采集的第二图像，从第二图像中识别目标，并确定目标对应的子区域，从多个光源13中确定所确定的子区域对应的光源13；

根据目标对应的光源13，生成电流控制信号；

一个或多个处理电路，用于调整多个光源13的输出功率，包括：

响应于来自处理器的电流控制信号，一个或多个处理电路将目标对应的光源13的工作电流在第一工作电流和第二工作电流之间来回调整，其中，第一工作电流是根据第一预设功率确定的，第二工作电流是根据第二预设功率确定的。

在其他实施方式中，摄像机的图像处理模块可以用于从摄像机采集到的图像中识别目标，并确定目标在监控画面中所在的子区域。基于此，一个或多个处理电路可以从摄像机的图像处理模块获取到目标所在的子区域。

相关技术中，只能对监控画面中的整个区域进行闪烁，而通过本实用新型实施例提供的技术方案，可以对监控画面中局部区域对应的监控区域进行闪烁。当光源13为白光LED时，则可以形成明显的闪烁效果。例如，当摄像机检测到有嫌疑人进入监控区域时，可以先计算出嫌疑人在监控画面中所在的区域，可以调整该所在区域对应的光源13的输出功率，从而可以对嫌疑人所在的位置进行闪烁提醒或警告。如图11所示，目标d为人物，其在监控画面中在6个子区域所组成较大区域7内，这可以调整这个6个子区域各自对应的光源13的输出功率来空着较大区域7闪烁，实际在这6个子区域对应的摄像机的监控区域内产生爆闪现象，从而可以提醒对应的监控区域下的人物。

处理器和一个或多个处理电路可以集成于一体，具体通过逻辑电路来实现，可以单独控制每个光源的输出功率，每个光源的输出功率均可在最大功率的0％至100％的范围内调整。

如图2和图3所示，透镜12为组合透镜，组合透镜12上设有多个子透镜121，每个光源13透过各自对应的子透镜121形成补光区域。从光源13发出来的光线经过子透镜12的折射后往相应的方向出射，根据费马原理可以得出该子透镜12 为一卵圆面形状，因此，基于设定的不同的出射方向就可以得到不同形状的卵圆面，即可以确定组合透镜12中各个子透镜121的具体结构。

多个光源13可以呈矩阵式分布，多个子透镜121可以呈矩阵式分布，监控画面中的各个子区域可以呈矩阵式分布。进一步的，光源13、子透镜121和子区域一一对应。根据一一对应的光源13、子透镜121和子区域三者的相对位置，以及该光源13发出来的光线经过该子透镜121的折射后形成的补光区域投射到监控画面中相应的子区域，可以确定出该光源13发出来的光线经过该子透镜121后的出射方向，基于该出射方向就可以根据费马远原理确定出该子透镜121 的具体结构。同理，就可以确定出组合透镜12中各个子透镜121的具体结构。

如图5所示，监控画面中被区域划分线C划分成m×n个子区域，在水平方向上划分出了m个子区域，在竖直方向上划分出了n个子区域，可以理解的是，对监控画面划分的份数越多，补光光强控制的自由度就越大。如图6所示，一个灯板11上设有呈m×n矩阵分布的m×n个光源固定位置，m×n个光源13对应设置在灯板11上光源固定位置上，m×n个光源13呈m×n矩阵分布，具体的，水平方向设置m个光源13，竖直方向设置n个光源13。如图7所示，组合透镜12 上设有呈m×n矩阵分布的m×n个子透镜121，水平方向设置m个子透镜121，竖直方向设置n个子透镜121。一个光源13对应一个子透镜121，且对应监控画面中的一个子区域。一个光源13透过对应的子透镜121形成的补光区域投射监控画面中的一个子区域。例如，图5里灯板11上的光源(5,1)发出的光线通过图7 里组合透镜12上子透镜121即子透镜(5,1)的偏折最终投射到了图5监控画面里的子区域A(5,1)内。每个子透镜121的形状可以均不相同，相邻的子透镜121彼此可以紧挨着，使得整个透镜12结构更加紧凑。

补光灯的光路示意图如图2所示，灯板11上某个光源发出的光线经过相应子透镜121的折射并以相应的方向出射。补光灯的光线仿真如图4所示，图中只显示了部分光路。

如图8所示，基于上述补光灯的实施例，本实用新型实施例还提供一种摄像机，该摄像机可以包括补光灯1、镜头2和机壳4，补光灯1与镜头2一起装配在摄像机的机壳4内，其中，补光灯1为上述实施例中的任一种补光灯。

在本实施中的补光灯包括处理器和一个或多个处理电路的情况下，可以将处理器、一个或多个处理电路和摄像机的图像处理模块集成于一体即集成于逻辑模块3中。这样设置便于实现产品的小型化。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本说明书中的各个实施例均采用相关的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于装置、电子设备、计算机可读存储介质、计算机程序产品实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

Claims (11)

1.一种用于摄像机的补光灯，其特征在于，包括：灯板、透镜和多个光源；

所述多个光源固定于所述灯板，每个所述光源均为功率可调型光源，所述透镜设置于所述灯板靠近所述多个光源的一侧；

不同的所述光源透过所述透镜形成的补光区域，用于给所述摄像机的监控画面中各个子区域分别进行补光，所述各个子区域是将所述监控画面按照预设方式划分获得的。

2.根据权利要求1所述的补光灯，其特征在于，所述补光灯还包括：

一个或多个处理电路，用于调整所述多个光源的输出功率，使得所述多个光源中部分光源的输出功率大于所述多个光源中剩余光源的输出功率，或使得所述多个光源中各个光源的输出功率均不同，或使得预设时间段内所述多个光源中部分或全部光源的输出功率在第一预设功率和第二预设功率之间来回变化。

3.根据权利要求2所述的补光灯，其特征在于，所述一个或多个处理电路，用于调整所述多个光源的输出功率，包括：

响应于来自所述摄像机的电流控制信号，所述一个或多个处理电路调整所述多个光源的工作电流，用于调整所述多个光源的输出功率。

4.根据权利要求2所述的补光灯，其特征在于，所述补光灯还包括：

处理器，用于接收所述摄像机发送的所述摄像机采集的第一图像，确定所述第一图像的第一光分布，并根据预设算法和所确定的第一光分布计算所述第一图像的第二光分布；根据所述第一光分布和所述第二光分布，从所述多个光源中确定待调整光源，以及所述待调整光源的目标工作电流；根据所述待调整光源以及所述待调整光源的目标工作电流，生成电流控制信号；

所述一个或多个处理电路，用于调整所述多个光源的输出功率，包括：

响应于来自所述处理器的电流控制信号，所述一个或多个处理电路将所述待调整光源的工作电流调整至所述目标工作电流。

5.根据权利要求2所述的补光灯，其特征在于，所述补光灯还包括：

处理器，用于接收所述摄像机发送的所述摄像机采集的第二图像，从所述第二图像中识别目标，并确定所述目标对应的子区域，从所述多个光源中确定所确定的子区域对应的光源；

根据所述目标对应的光源，生成电流控制信号；

所述一个或多个处理电路，用于调整所述多个光源的输出功率，包括：

响应于来自所述处理器的电流控制信号，所述一个或多个处理电路将所述目标对应的光源的工作电流在第一工作电流和第二工作电流之间来回调整，其中，所述第一工作电流是根据所述第一预设功率确定的，所述第二工作电流是根据所述第二预设功率确定的。

6.根据权利要求1-4任一项所述的补光灯，其特征在于，所述透镜为组合透镜，所述组合透镜上设有多个子透镜，每个所述光源透过各自对应的所述子透镜形成补光区域。

7.根据权利要求6所述的补光灯，其特征在于，所述多个子透镜呈矩阵式分布。

8.根据权利要求6所述的补光灯，其特征在于，所述多个光源呈矩阵式分布。

9.根据权利要求6所述的补光灯，其特征在于，一个或两个所述光源对应一个所述子透镜。

10.根据权利要求9所述的补光灯，其特征在于，一个所述子透镜对应的两个所述光源中，一个所述光源为白光LED，另一个所述光源为红外LED。

11.一种摄像机，其特征在于，所述摄像机包括权利要求1-10任一项所述的补光灯。