CN209824086U - 一种智能补光的控制电路及控制装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于电子电路技术领域，提供了一种智能补光的控制电路及控制装置，包括光敏模块、传感模块、图像处理模块以及电源控制模块，通过光敏模块检测预设区域内的环境光照度并且通过传感模块获取原始视频数据，接着图像处理模块判断环境光照度低于预设阈值时，对原始视频数据进行处理后输出相应的控制信号，最后通过电源控制模块控制流经LED灯的电流。由此实现了在周边环境光照度较弱时，起到智能补光的效果，避免了出现因补光太强引起视频图像太亮而过曝，或者补光不足而视频过暗的现象；同时有效提升了补光灯发光利用效率，节约了电能，解决了现有的摄像机补光技术存在着因补光太强引起视频图像太亮而过曝，或者补光不足而视频过暗的问题。

Description

一种智能补光的控制电路及控制装置

技术领域

本实用新型属于电子电路技术领域，尤其涉及一种智能补光的控制电路及控制装置。

背景技术

当摄像机应用于较暗的环境下(例如晚上)使用时，通常采用补光的手段，提升摄像机可视能力。

当摄像机(含补光灯)与拍摄物体产生位移时，随着摄像机与被拍摄物的距离产生变化，补光灯照到物体时的反光强度也会因距离改变而同步改变。

当被拍摄物体具备高反光特征时，例如：穿有反光背心的人员、路标识牌反光板、人行道两边的隔离柱(贴有反光贴纸)以及货车箱上贴有的反光条等，这些物体在补光灯照射下，同时距离靠得很近时，拍摄的图像会因剧烈反光而过曝，业内通常采用的办法是通过改变摄像机的快门速度或调节亮度信号的自动增益来调整图像亮度，虽然能达到一定效果，但快门与增益调整空间有限，当达到极限值时就无能为力了，因此会出现因补光太强引起视频图像太亮而过曝，或者补光不足而视频过暗的问题。

因此，现有的摄像机补光技术存在着因补光太强引起视频图像太亮而过曝，或者补光不足而视频过暗的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种智能补光的控制电路及控制装置，旨在解决现有的摄像机补光技术存在着因补光太强引起视频图像太亮而过曝，或者补光不足而视频过暗的问题。

本实用新型第一方面提供了一种智能补光的控制电路，所述控制电路包括：

用于检测预设区域内的环境光照度的光敏模块；

用于获取原始视频数据的传感模块；

与所述光敏模块及所述传感模块连接，用于判断所述环境光照度低于预设阈值时，对所述原始视频数据进行处理后输出相应的控制信号的图像处理模块；以及

与所述图像处理模块连接，用于接收电源信号，并根据所述控制信号以控制流经LED灯的电流的电源控制模块。

本实用新型第二方面提供了一种智能补光的控制装置，包括电源模块和 LED灯，还包括如上述所述的控制电路。

本实用新型提供的一种智能补光的控制电路及控制装置，包括光敏模块、传感模块、图像处理模块以及电源控制模块，通过光敏模块检测预设区域内的环境光照度并且通过传感模块获取原始视频数据，接着图像处理模块判断环境光照度低于预设阈值时，对原始视频数据进行处理后输出相应的控制信号，最后通过电源控制模块控制流经LED灯的电流。由此实现了在周边环境光照度较弱时，起到智能补光的效果，避免了出现因补光太强引起视频图像太亮而过曝，或者补光不足而视频过暗的现象；同时有效提升了补光灯发光利用效率，节约了电能，解决了现有的摄像机补光技术存在着因补光太强引起视频图像太亮而过曝，或者补光不足而视频过暗的问题。

附图说明

图1是本实用新型一实施例提供的一种智能补光的控制电路的模块结构示意图。

图2是本实用新型另一实施例提供的一种智能补光的控制电路的模块结构示意图。

图3是对应图2中一种智能补光的控制电路的示例电路图。

图4是LED灯的电流与图像处理模块输出的脉冲信号占空比的对应关系曲线示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

上述的一种智能补光的控制电路及控制装置，包括光敏模块、传感模块、图像处理模块以及电源控制模块，通过光敏模块检测预设区域内的环境光照度并且通过传感模块获取原始视频数据，接着图像处理模块判断环境光照度低于预设阈值时，对原始视频数据进行处理后输出相应的控制信号，最后通过电源控制模块控制流经LED灯的电流。由此实现了在周边环境光照度较弱时，起到智能补光的效果，避免了出现因补光太强引起视频图像太亮而过曝，或者补光不足而视频过暗的现象；同时有效提升了补光灯发光利用效率，节约了电能。

图1示出了本实用新型一实施例提供的一种智能补光的控制电路的模块结构，为了便于说明，仅示出了与本实施例相关的部分，详述如下：

上述一种智能补光的控制电路，包括光敏模块101、传感模块102、图像处理模块103以及电源控制模块104。

光敏模块101用于检测预设区域内的环境光照度。

传感模块102用于获取原始视频数据。

图像处理模块103与光敏模块101及传感模块102连接，用于判断环境光照度低于预设阈值时，对原始视频数据进行处理后输出相应的控制信号。

电源控制模块104与图像处理模块103连接，用于接收电源信号，并根据控制信号以控制流经LED灯106的电流。

作为本实用新型一实施例，上述LED灯106也即是补光灯，既可以是可见光，也可以是根据需求采用850nm的红外光或940nm的红外光。

作为本实用新型一实施例，上述图像处理模块103只有当环境光照度低于预设阈值时，才会对原始视频数据进行处理后输出相应的控制信号；而当环境光照度高于预设阈值时，则不会输出相应的控制信号。也即是只有在环境光照度较弱时，才进行补光。并且是通过电源控制模块104接收电源信号，并根据控制信号以控制流经LED灯106的电流，由此达到智能补光的效果，使得预设区域的环境光照度始终处于人体感受较为舒适的范围。

图2示出了本实用新型另一实施例提供的一种智能补光的控制电路的模块结构，为了便于说明，仅示出了与本实施例相关的部分，详述如下：

作为本实用新型另一实施例，上述控制电路还包括检测模块105，检测模块105与电源控制模块104连接，用于检测流经LED灯106的电流。

图3是对应上述图2中一种智能补光的控制电路的示例电路，为了便于说明，仅示出了与本实施例相关的部分，详述如下：

作为本实用新型一实施例，上述光敏模块101包括光敏电阻CDS、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第五电阻R35、第一开关管Q1以及第二开关管Q2；

第一电阻R1的第一端与第二开关管Q2的输入端共接，第一电阻R1的第二端与光敏电阻CDS的第一端以及第一开关管Q1的受控端共接，第一开关管Q1的输入端接第二开关管Q2的受控端，第一开关管Q1的输出端与第二开关管Q2的输出端以及第二电阻R2的第一端共接，第二电阻R2的第二端与第三电阻R3的第一端以及第五电阻R35的第一端共接，光敏电阻CDS的第二端与第三电阻R3的第二端接地，第五电阻R35的第二端接图像处理模块103。

具体地，第一开关管Q1采用三极管实现，三极管的集电极、发射极以及基极分别为第一开关管Q1的输入端、输出端以及受控端。

第二开关管Q2采用三极管实现，三极管的集电极、发射极以及基极分别为第二开关管Q2的输入端、输出端以及受控端。

作为本实用新型一实施例，上述传感模块102包括图像传感器。

作为本实用新型一实施例，上述图像处理模块103包括图像信号处理器。

作为本实用新型一实施例，上述电源控制模块104包括电源控制芯片U4；

电源控制芯片U4的输入端IN接入电源信号，电源控制芯片U4的受控端 EN/DIM接图像处理模块103，电源控制芯片U4的输出端RS和转换端SW接 LED灯106。

作为本实用新型一实施例，上述检测模块105包括检测电阻R4。

本实用新型还提供了智能补光的控制装置，包括电源模块和LED灯，还包括如上述所述的控制电路。

具体地，电源模块包括具备预设电压值的直流电源，预设电压值的范围为 5V～12V。当然，电源模块也不限定为直流电源，交流电源也同样适用。

并且，LED灯包括串联连接的第一发光二极管LED1和第二发光二极管 LED2。

以下结合图1-图4对上述一种智能补光的控制电路及控制装置的工作原理进行描述如下：

光敏电阻CDS与第一电阻R1连接，用于检测环境光照度，第一开关管 Q1和第二开关管Q2用于对信号放大处理，第二电阻R2和第三电阻R3分压得出光敏检测电平，经第五电阻R35输出给图像信号处理器U2的EVR0引脚。当环境光照度值高于阈值A时(假设A＝40LUX，也可是其它值)，EVR0引脚输入低电平，图像信号处理器U2内部使能EVR1引脚输出高电平；当环境光照度值低于阈值B(假设B＝20LUX，也可是其它值，但要求A>B)，EVR0引脚输入高电平，图像信号处理器U2内部使能EVR1引脚输出PWM电平。

图像传感器U1-B经镜头获取视频信息RAW DATA(原始视频数据)给到图像信号处理器U2的引脚AD0～AD8，图像信号处理器U2内部经视频亮度信号直方图计算得到全画面或部分(感兴趣)区域的Y信号电平幅度，并转化为 PWM(Pulse Width Modulation，脉冲宽度调制)方波信号，PWM信号由图像信号处理器的EVR1引脚输出，Y电平越高，PWM占空比越大，Y电平越低，PWM占空比越小。

图像信号处理器U2的EVR1引脚与电源控制芯片U4的EN/DIM引脚相连，电源控制芯片U4内部根据PWM的占空比以控制LED灯的电流，对应关系如图4所示。

检测电阻R4接电源控制芯片U4的输入端IN与输出端RS，是输出电流检测电阻，用来检测LED灯的供电电流大小。

LED1、LED2为补光二极管，分别接U4的输出端RS与转换端SW，LED 灯工作时用于给低照度环境时补光。

由此可得，通过自动调整补光灯发光功率的方法，从发光源头优先改变补光能量，从本质上达到更优的调节图像亮度效果，即有效提升了补光灯发光利用效率，节约电能，同时也拓展了摄像机的环境适应性。

综上，本实用新型实施例提供的一种智能补光的控制电路及控制装置，包括光敏模块、传感模块、图像处理模块以及电源控制模块，通过光敏模块检测预设区域内的环境光照度并且通过传感模块获取原始视频数据，接着图像处理模块判断环境光照度低于预设阈值时，对原始视频数据进行处理后输出相应的控制信号，最后通过电源控制模块控制流经LED灯的电流。由此实现了在周边环境光照度较弱时，起到智能补光的效果，避免了出现因补光太强引起视频图像太亮而过曝，或者补光不足而视频过暗的现象；同时有效提升了补光灯发光利用效率，节约了电能，解决了现有的摄像机补光技术存在着因补光太强引起视频图像太亮而过曝，或者补光不足而视频过暗的问题。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种智能补光的控制电路，其特征在于，所述控制电路包括：

用于检测预设区域内的环境光照度的光敏模块；

用于获取原始视频数据的传感模块；

与所述光敏模块及所述传感模块连接，用于判断所述环境光照度低于预设阈值时，对所述原始视频数据进行处理后输出相应的控制信号的图像处理模块；以及

与所述图像处理模块连接，用于接收电源信号，并根据所述控制信号以控制流经LED灯的电流的电源控制模块。

2.如权利要求1所述的控制电路，其特征在于，所述控制电路还包括：

与所述电源控制模块连接，用于检测流经所述LED灯的电流的检测模块。

3.如权利要求1所述的控制电路，其特征在于，所述光敏模块包括：

光敏电阻、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第五电阻、第一开关管以及第二开关管；

所述第一电阻的第一端与所述第二开关管的输入端共接，所述第一电阻的第二端与所述光敏电阻的第一端以及所述第一开关管的受控端共接，所述第一开关管的输入端接所述第二开关管的受控端，所述第一开关管的输出端与所述第二开关管的输出端以及所述第二电阻的第一端共接，所述第二电阻的第二端与所述第三电阻的第一端以及所述第五电阻的第一端共接，所述光敏电阻的第二端与所述第三电阻的第二端接地，所述第五电阻的第二端接所述图像处理模块。

4.如权利要求1所述的控制电路，其特征在于，所述传感模块包括图像传感器。

5.如权利要求1所述的控制电路，其特征在于，所述图像处理模块包括图像信号处理器。

6.如权利要求1所述的控制电路，其特征在于，所述电源控制模块包括电源控制芯片；

所述电源控制芯片的输入端接入所述电源信号，所述电源控制芯片的受控端接所述图像处理模块，所述电源控制芯片的输出端和转换端接所述LED灯。

7.如权利要求2所述的控制电路，其特征在于，所述检测模块包括检测电阻。

8.一种智能补光的控制装置，其特征在于，包括电源模块和LED灯，还包括如权利要求1-7任一项所述的控制电路。

9.如权利要求8所述的控制装置，其特征在于，所述电源模块包括具备预设电压值的直流电源。

10.如权利要求8所述的控制装置，其特征在于，所述LED灯包括串联连接的第一发光二极管和第二发光二极管。