NO319180B1 - Apparat til automatisk forsterkningsstyring i avhengighet av omgivende lys, og fremgangsmate til automatisk styring av forsterkningen i et elektronisk bildedannende kamera - Google Patents
Apparat til automatisk forsterkningsstyring i avhengighet av omgivende lys, og fremgangsmate til automatisk styring av forsterkningen i et elektronisk bildedannende kamera Download PDFInfo
- Publication number
- NO319180B1 NO319180B1 NO19962344A NO962344A NO319180B1 NO 319180 B1 NO319180 B1 NO 319180B1 NO 19962344 A NO19962344 A NO 19962344A NO 962344 A NO962344 A NO 962344A NO 319180 B1 NO319180 B1 NO 319180B1
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- light
- camera
- dome
- predetermined number
- optical fiber
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 18
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 title claims description 11
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 claims description 38
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 20
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims description 10
- 238000000149 argon plasma sintering Methods 0.000 claims description 5
- 230000010354 integration Effects 0.000 claims description 5
- 230000003321 amplification Effects 0.000 claims description 4
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 claims description 4
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 claims description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 11
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 11
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 4
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 2
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 2
- 241000221931 Hypomyces rosellus Species 0.000 description 1
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 1
- 230000001447 compensatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 210000003608 fece Anatomy 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 235000019557 luminance Nutrition 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
- H04N23/70—Circuitry for compensating brightness variation in the scene
- H04N23/71—Circuitry for evaluating the brightness variation
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Studio Devices (AREA)
- Light Guides In General And Applications Therefor (AREA)
- Closed-Circuit Television Systems (AREA)
Description
Foreliggende oppfinnelse vedrører et apparat til automatisk forsterkningsstyring i avhengighet av omgivende lys til bruk med et elektronisk bildedannende kamera som har en flerelements lysfølende anordning og en videoforsterker til forsterkning av signaler som frembringes av anordningen. Videre vedrører oppfinnelsen en fremgangsmåte til automatisk styring av forsterkningen i et elektronisk bildedannende kamera med en flerelements lysfølende anordning og en videoforsterker til forsterkning av signaler som frembringes av anordningen.
WO 92/11727 omhandler et apparat med omgivende lys avhengig av automatisk forsterkningsstyring, samt tilhørende fremgangsmåte, tilpasset for bruk med et elektronisk bildekamera som har en multielement lysfølsom oppstilling og en videoforsterker for å forsterke signaler frembrakt av oppstillingen.
US-A-4166678 omhandler et apparat for å samle lys i et fotomålerutstyrt kamera som anvender en fiberoptikkforbindelse for å oppsamle lys og kople lyset til et fotocelle-vindu.
US-A-4814605 omhandler et inngangssystem for en fotodetektor for å detektere sollys, der fotodetektoren har en lysspredende kuppel og et rør med lysoverførende materiale som har én ende anbrakt innenfor kuppelen for å motta lys som avgis fra kuppelen.
Hovedformålet med kretser til forsterkningsstyring som benyttes i elektroniske video-bildekameraer er å justere mengden av lys som samles og/eller graden av følsomhet for lys-til-elektrisitetsproduserende elementer i kameraet, slik at de elektriske signaler kameraet frembringer når objekter av interesse blir betraktet blir fordelt spredt over det tilgjengelige dynamiske utgangsområdet og begrenset når det gjelder deres metnings-grad eller avskjæring. Endringer av forsterkningen kreves slik at når lysstyrken stiger og faller i løpet av en dag eller under variable værforhold, skal det bilde som kameraet frembringer ha tilstrekkelig kontrast når objekter som er av interesse blir betraktet.
Eksisterende automatiske forsterkningsstyrekretser (AGC) som benyttes i videokameraer, for eksempel i videokameraer for hjemmebruk, forutsetter at den samlede bakgrunn eller en utvalgt del av en scene som kameraet betrakter er en egnet indikator på de samlede omgivende belysningsnivåer for de gjenstander som det skal dannes bilde av. I mange tilfeller er denne antagelse ikke riktig og AGC-kretsene tilpasser derfor kameraets forsterkning til et uriktig omgivende lysnivå, noe som fører til en dårlig kontrast i bildet.
Det er således en hensikt med foreliggende oppfinnelse å komme fram til apparatur og fremgangsmåter til automatisk forsterkningsstyring med hensyn til omgivende lys til bruk i elektroniske kameraer og der begrensningene ved vanlige automatiske forsterkningsstyre-kretser er overvunnet.
For å oppfylle det ovenstående og andre formål, muliggjør foreliggende oppfinnelse apparat og fremgangsmåte som kan foreta automatisk forsterkningsstyring (AGC) for elektroniske bildekameraer (videokameraer), særlig til bruk underovervøkningsforhold utendørs. Apparatet kjennetegnes ifølge oppfinnelsen ved en fiberoptisk forbindelse som samler lys ovenfra via en lysspredende kuppel, og kobler lyset til et på forhånd bestemt antall av lysfølende elementer i den lysfølende anordning som frembringer en referansespenning som reaksjon på dette; og
automatiske forsterkningsstyrekretser koblet til den lysfølende anordning til styring av videoforsterkerens forsterkning i kameraet, som en funksjon av den referansespenning som frembringes av det på forhånd bestemte antall lysfølende elementer. Ytterligere utførelsesformer av apparatet fremgår av de underordnete krav 2-7.
Fremgangsmåten kjennetegnes ifølge oppfinnelsen ved at den omfatter følgende trinn: samling av lys ovenfra via en lysspredende kuppel,
kobling av det samlede lys til et på forhånd bestemt antall lysfølende elementer i den lysfølende anordning;
frembringelse av en referansespenning som reaksjon på lyset som er koblet til det på forhånd bestemte antall lysfølende elementer; og
justering av forsterkningen i videoforsterkeren for det elektroniske bildedannende kamera, som reaksjon på og som en funksjon av referansespenningen.
Ytterligere utførelsesformer av fremgangsmåten fremgår av de underordnede krav 8-10.
Foreliggende oppfinnelse bruker fiberoptisk teknologi for å samle omgivende lys og koble dette lys på et lysfølsomt element i kameraet. En referansespenning som frembringes av det lysfølsomme element som reaksjon på lyset fra det optiske fiber benyttes av AGC-kretsene i kameraet for å styre integreringstiden for de følende elementer, forsterkningen i kameraets videoforsterker, og linsens blendeåpning om nødvendig. Disse forsterkningsstyringer i kameraet er justert for å opprettholde referansespenningen som er avledet fra lyset med den fiberoptiske forbindelse 13, slik at den ligger innenfor et på forhånd bestemt område når det omgivende lysnivå varierer på grunn av værforhold og tiden på dagen. Når forsterkningsstyringene begynner å nærme seg maksimum av bruk-bare innstillinger under mørke forhold, blir lys tent for å belyse det område kameraet betrakter og forsterkningene settes basert på en nattids AGC-teknikk som ikke er en del av foreliggende oppfinnelse.
Foreliggende oppfinnelse går ut på et forbedret apparat og fremgangsmåte for tilpasning av forsterkningsstyringene i videokameraer særlig de som brukes utendørs når objekter i hurtig bevegelse blir betraktet under dynamisk foranderlige, omgivende lysforhold. Foreliggende oppfinnelse setter et elektronisk bildekamera i stand til å skape bilder med høy kontrast av ønskede objekter som beveger seg gjennom synsfeltet for kameraet uansett lysnivåene i bakgrunnen innen synsfeltet. Foreliggende oppfinnelse er ikke noen tilføyelse til den elektronikk som kreves for AGC-kretser i moderne videokameraer, har ingen bevegelige deler og vil automatisk kompensere for iboende forandringer av kameraet når det gjelder påvirkning av lysnivåer når kameraets temperatur varierer. Dessuten krever foreliggende oppfinnelse heller ikke høyhastighets AGC-reaksjoner når objekter beveger seg hurtig gjennom kameraets synsfelt.
Med foreliggende oppfinnelse blir det samlede omgivende lysnivå direkte overvåket med noen få føleelementer i kameraet uansett hva slags objektiver man betrakter med kameraet. En separat lyssensor og tilhørende elektronikk for å føle de omgivende lysforhold blir unngått med foreliggende oppfinnelse siden en liten del av den eksisterende flerelements bildesensor i kameraet blir benyttet som sensor for det omgivende lys. De problemer og omkostninger som er knyttet til forsøk på å tilpasse reaksjonen for en separat sensor for omgivende lys til reaksjonen for lysfølende elementer i kameraet over et overordentlig bredt område med utendørs belysningsnivåer og over temperaturvaria-sjoner blir også unngått, siden det samme sensorelement benyttes både til bildedannelse og til føling av omgivende lys.
En spesiell anvendelse som oppfinnelsen er ideelt egnet for er et kamera til trafikkover-våkning som er montert for å betrakte en enkelt trafikkfil ovenfra. Foreliggende oppfinnelse overvåker det samlede omgivende lysnivå for værlaget gjennom en fiberoptisk anordning og setter kameraet i stand til dynamisk å tilpasse sin forsterkning slik at bilder med høy kontrast av passerende kjøretøyer og deres nummerskilt kan frembringes uansett omgivende lysforhold eller lysnivåer som reflekteres fra veibanen.
Vanlige AGC-kretser for kameraer gjør bruk av lysnivåene som innmates gjennom linsen for å stille forsterkningsnivåer. Siden kameraet betrakter veibanen ved denne anvendelse vil lys som reflekteres fra veibanen være det kameraet benytter for å stille forsterkningene. Lysnivåer fra veibanen vil ikke alltid gi noen god indikasjon på de omgivende lysforhold for passerende kjøretøyer. For eksempel vil direkte sollysrefleksjoner fra veibanen nær soloppgang og solnedgang kunne reflektere høye nivåer av lys mot kameraet på tross av forholdsvis lave nivåer på den samlede omgivende belysning. Under disse forhold vil de vanlige AGC-løsninger føre til lave forsterkningsnivåer, noe som resulterer i lav kontrast i bilder av passerende kjøretøyer, særlig ved høye hastigheter.
Forskjellige værforhold eller materialer i veibanen kan også innvirke på veibanens refleksjonsegenskaper og føre til at gale forsterkningsinnstiIlinger velges av kameraet. Den foreliggende oppfinnelse sikrer at kameraforsterkningene stilles korrekt for å frembringe bilder med høy kontrast av kjøretøyer ved å tilpasse kameraets forsterkninger basert på samlede omgivende lysnivåer ovenfra og ikke basert på upålitelige refleksjoner fra veibanen.
Foreliggende oppfinnelse kan anvendes i automatiske nummerskilt lesere som er utviklet av den som har fått foreliggende oppfinnelse overdratt. Denne oppfinnelse kan også benyttes med et transportledersystem som benyttes på elektroniske bomstasjoner. Foreliggende oppfinnelse kan anvendes i en fjernmåler for utslipp fremstilt av den som har fått foreliggende oppfinnelse overdratt. Foreliggende oppfinnelse kan også benyttes for å forbedre AGC-kretser for videobildesensorer som benyttes i missilsøkere fremstilt av den som har fått foreliggende oppfinnelse overdratt.
De forskjellige trekk og fordeler ved foreliggende oppfinnelse vil lettere kunne forstås under henvisning til den følgende detaljerte beskrivelse og under henvisning til tegnin-gene, der like henvisningstall betegner like strukturelementer og der den eneste figur er et snitt sett fra siden av anordningen til automatisk forsterkningsstyring relatert til omgivende lys, ifølge foreliggende oppfinnelse, til bruk i slike elektroniske bildekameraer.
Tegningens figur viser sett fra siden og i snitt den automatiske forsterkningsstyreanordning 10 relatert til omgivende lys, ifølge foreliggende oppfinnelse til bruk i et
elektronisk (video) bildekamera 30. Anordningen 10 benyttes til å styre den automatiske forsterkningskrets 20 (AGC) i kameraet 30. Anordningen 10 består av to deler: én optisk del 40 som samler lys ovenfra og kobler dette til en lysfølende oppstilling 35 i kameraet 30 ved bruk av en fiberoptisk forbindelse 13, og en elektronisk del 45 som benytter den automatiske forsterkningsstyrekrets 20 i kameraet 30.
Den valgfrie del 40 av anordningen 10 er generelt gjengitt på toppen av tegningens figur. Den optiske del 40 av anordningen 10 omfatter en glatt, halvkuleformet glasskuppel 24 som er festet til en basisplate 22 av metall med en gjenget flens ved hjelp av en ringformet krave 25 av metall og en gummipakning 23. Den ringformede metallkrave 25 er også forbundet med et oppadrettet rør 21 av plast og dette er festet til en hoveddel 30a av kameraet 30 eller til det omgivende hus 11. Basisplaten 22 av metall har et sentralt hull som er gjenget innvendig og passer til en fiberoptisk SMA-kobling 13 som stikker gjennom en åpning 12 i det omgivende hus 11 eller i kameraet 30 (ikke vist) hvis det omgivende hus 11 ikke benyttes.
Den fiberoptiske forbindelsen 13 omfatter den fiberoptiske SMA-kobling 13 som sitter ved én ende, en lengde av optisk fiber 18 med en beskyttende kappe 16, og en metallisert ende 17 ved den motstående ende av den beskyttende kappe 16. Den optiske fiber 18 er belagt med sort glass for å redusere lysrefleksjoner. Den optiske fiber 18 strekker seg fra den metalliserte ende 17. Den optiske fiber 18 er polert ved den ende som vender mot SMA-koblingen 14 og sitter i flukt med enden av metallspissen 15.
Kameraet 30 består av en hoveddel 30a med et gjenget monteringshull 31 eller linseholder 31. Det metalliserte ende 17 av den fiberoptiske forbindelse 13 sitter i en åpning 32 i hoveddelen 30a av kameraet for å avlaste påkjenninger på den optiske fiber 18. Et hulrom 33 ligger ved en indre ende av det gjengede monteringshull 31. Et beskyttende glassvindu 34 sitter ved den bakre ende av hulrommet i avstand fra det gjengede monteringshull 31. Det beskyttende glassvindu 34 har en gjennomgående åpning 36 som den optiske fiber 18 stikker gjennom. En ladningskoblet anordning 35 (CCD) eller annen lysfølsom anordning 35 er anbrakt ved det beskyttende glassvindu 34. Den optiske fiber 18 er polert ved sin ende og er forbundet med eller på annen måte festet ved bruk av for eksempel optisk sement 37 til overflaten av CCD-anordningen 35 slik at det belyser et på forhånd bestemt antall elementer 35a i den ladningskoblede anordning 35 (CCD).
Under bruk vil lys ovenfra treffe den optiske del 40 av anordningen 10 gjennom den glatte, halvkuleformede kuppel 24 av glass, som befinner seg utenfor kameraet 30 eller utenfor et omgivende hus 11 for kameraet 30 hvis dette benyttes. Kuppelen 24 er montert over kameraet 30 og er i alminnelighet orientert i flukt med horisonten selv om kameraet 30 og huset 11 er skråttstilt. Anordningen 10 virker best hvis kuppelen 24 er anbrakt høyere enn og i avstand fra alle nærliggende gjenstander som kan kaste dype skygger eller hindre den i å se opp.
Diffust glass er benyttet for kuppelen 24 slik at direkte sollys ikke utilsiktet blir koblet direkte til den optiske fiber 18, noe som ville føre til en kunstig høy måling av samlet omgivende lys ovenfra. Glass er benyttet både for kuppelen 24 og den optiske fiber 18 i stedet for plast, fordi glass bibeholder en mer konstant gjennomslipping etter gjentatt å ha blitt utsatt for vær og ultrafiolett lys og fører lysets bølgelengder i tilnærmet samme forhold som de fleste kameralinser.
Størrelsen på kuppelen 24 er valgt tilstrekkelig liten til ikke å være et fristende opp-holdssted for fugler eller andre små dyr og allikevel stor nok slik at tilfeldig fugleskitt, smuss eller snøpartikler eller kingelvev ikke innvirker på kuppelens 24 lyssamlende funksjon i særlig utstrekning. Den polerte enden av den optiske fiber 18 ligger inne i kuppelen 24 og peker direkte mot kuppelens 24 toppunkt langs dens symmetriakse. Enden av den optiske fiber 18 ligger tilstrekkelig langt fra kuppelens 24 toppunkt til å sikre at fiberen vil samle lys over hele halvkulen av kuppelen 24. Optiske fibere 18 med høye numeriske aperturer (NA 20,9) blir benyttet.
Den åpne ende av kuppelen 24 og enden av den optiske fiber 18 er beskyttet mot omgi-velsene med basisplaten 22 av metall, den ringformede pakning 23 og metallkraven 25 som er festet til det harde plastrør 21. SMA-koblingen 14 av metall blir benyttet ved enden av den optiske fiber 18 slik at den lett kan festes til og frigjøres fra metallbasisplaten 22 for kuppelen 24. En termostatstyrt varmemotstand (ikke vist) kan festes til metallbasisplaten 22 for å lede varme til enden av den optiske fiber 18 og til kuppelen 24 for å hindre kondens eller is i å danne seg ved enden av den optiske fiber 18 og inne i kuppelen 24 ved lav temperatur og høy fuktighet. Den optiske fiber 18 er omgitt av en beskyttende kappe 16 av bøyelig materiale for å beskytte den optiske fiber under mon-tering og demontering og vedlikehold av kameraet. Materialet i kappen er ikke elektrisk ledende og det er heller ikke røret 21 for dermed å unngå å tiltrekke lyn.
Den andre ende av den optiske fiber 18 er udekket og er fysisk festet til et av hjørnene på CCD-anordningen 35 ved bruk av vanlige teknikker som er utviklet for å binde fiberoptiske reduksjonsanordninger til CCD-anordninger i den medisinske industri. Den optiske fiber 18 er belagt med sort glass for å redusere innvendige refleksjoner av lys fra kameralinsen inne i kameraet 30 og også for å redusere spredning av lys fra den ytre kant av den optiske fiber 18 mot CCD-elementene som ikke er ment å motta lys fra den optiske fiber 18. Den optiske fiber 18 passerer gjennom det lille hull eller den lille åpning 36 i det beskyttende glassvindu 34 for CCD-anordningen 35 og bøyer deretter oppad for å gå ut av kameraet gjennom åpningen 32 i nærheten av den øvre kant av linseholderen 31. Når den optiske fiber 18 forlater overflaten av CCD-anordningen 35, blir den plassert for å unngå forstyrrelser eller skjerming av lys som kommer inn i kameraet 30 gjennom linsen. Hullet 32 i linseholderen 31 der den optiske fiber 18 går ut av kameraet 30 er plassert tilstrekkelig langt bak i linseholderen 31, slik at linsene ikke vil berøre den optiske fiber 18 når de settes på plass på kameraet 30, men ikke så nær CCD-anordningen 35 at det er nødvendig med en meget skarp bøy i den optiske fiber 18. Den optiske fiber 18 forlater kameraet 30 gjennom metallspissen 17 som er innlagt i linseholderen 31 og hullet 32 for å avlaste den kapslede del av den optiske fiber 18 for påkjenninger utenfor kameraet 30.
Lengden (tapet) for den optiske fiber 18 og mengden av lys som slipper gjennom kuppelen 24 er valgt slik at amplituden for det lys ovenfra som føres til CCD-anordningen 35 kan sammenlignes med den gjennomsnittlige lysstyrke fra objekter av interesse når disse betraktes gjennom linsen. Lengden på det kapslede stykket av den fiberoptiske forbindelse 13 også valgt slik at den får en viss slakk slik at den fiberoptiske forbindelse 13 lett kan frigjøres fra kuppelen 24 under montasje og under vedlikehold av kameraet.
AGC-styrekretsen 20 gjør bruk av lysnivået ovenfra på CCD-anordningen 35 som føres av den optiske fiber 18 slik at lyset alltid er klart til å gi bilder med høy kontrast av gjenstander av interesse uansett hva linsen ser i øyeblikket. Den elektroniske del av anordningen som oppfyller dette formål er beskrevet i de følgende avsnitt.
I et typisk videokamera 30 er automatisk forsterkningsstyring, AGC, bygget opp ved
bruk av en av to grunnteknikker. Den første benytter en del av (eller hele) den ladningskoblede anordning, CCD, 35 som et referanseområde. Lys blir rettet mot referanseområdet av linsen og den gjennomsnittlige spenning som frembringes over referanseområdet med tid benyttes som et referansesignal som innmates til en tilbakekoblende styrekrets for å tilpasse linsens blendeåpning, kameraets lukkerhastighet og/eller forsterkning av en videoforsterker for å holde referanseutgangsspenningen på et fast konstant nivå når inngangslysstyrkene gjennom linsen varierer. Den andre løsning måler videotoppnivå for å finne ut når dette inntreffer på CCD-anordningen 35 og bruker de samme tilbake-koblingskretser som i den første fremgangsmåte for å opprettholde dette toppnivå som et fast konstant nivå når inngangslysstyrkene varierer.
Disse tradisjonelle AGC-løsninger gir ikke tilfredsstillende bildedannende resultater når utstyret benyttes til automatisk lesing av nummerskilt der kravene til oppløsningsevne begrenser synsfeltet for kameraet 30 til omtrent ett kjørefelt og høye kjørehastigheter resulterer i at kjøretøyer passerer gjennom synsfeltet bare i løpet av noen få bilder. Under disse forhold kan vanlige AGC-styringer ikke reagere hurtig nok når et kjøretøy ganske fort kommer inn i synsfeltet, og det lys som belyser referanseområdet eller toppnivået over CCD-anordningen 35 før (og under) ankomst av kjøretøyet er ofte en dårlig indikator på det lys som vil bli reflektert fra et nummerskilt.
Anordningen 10 ifølge foreliggende oppfinnelse løser disse problemer ved å koble lys ved hjelp av den optiske fiber 18 der lyset kommer ovenfra, til et lite referanseområde (omfattende en rekke elementer 35a) ved et hjørne av CCD-anordningen 35. Referanselysnivået er derfor en direkte indikator på det omgivende lysnivå som belyser nummer-platene eller de gjenstander som er av interesse. I løpet av timene med dagslys blir det største øyeblikkelige dynamiske område, i hvilket kameraet 30 må danne bilde av nummerplater gitt med en hvit plate i direkte sollys sammenlignet med en mørkfarget plate i skygge. De fleste moderne videokameraer fyller bare så vidt dette dynamiske område med en tilhørende forsterkning og innstilling av nivå. Mengden av lys som blir samlet og koblet til referanseområdet 38 er avpasset etter behov til å frembringe et lysnivå innenfor dette dynamiske område. Det omgivende lysnivå (Lux) i forhold til referansenivå som er nødvendig for å holde referansespenningen konstant er vist i Tabell 1.
AGC-kretsene 20 opprettholder utgangsspenningen for referanseområdet 38 på det valgte nivå når omgivende lysforhold forandrer seg i tidens løp ved justering av integreringstiden for CCD-anordningen 35 og forsterkningen i sin videoforsterker 41. Hvis det ikke er mulig å opprettholde referansespenningen på det valgte nivå for en bestemt innstilling av blenderåpningen, velges en ny og kjent innstilling av blenderåpningen ved bruk av en motorisert blendeanordning og det foretas en kompenserende endring i det valgte referansenivå som AGC-kretsene 20 forsøker å opprettholde.
På denne måte blir forsterkningsinnstillingene i kameraet 30 dynamisk justert for å frembringe et bilde med høy kvalitet av nummerskiltene eller andre gjenstander som er av interesse uansett hva kameraet 30 danner bilde av i et hvilket som helst gitt øyeblikk. Siden gjennomsnittlige nivåer for lys ovenfra ikke forandrer seg hurtig med tiden i forhold til hastigheten på videobildene vil de standard AGC-reaksjonstider være mer enn tilstrekkelig for å følge forandringer i referanselysnivået og derfor blir de høye omkostninger som er knyttet til høyhastighets AGC-styringer unngått. Når natten faller på, kan maksimal kameraforsterkning ikke hindre referansesignalnivået i å falle. Når referansenivået faller under en kritisk terskel, er utvendig belysning nødvendig for å opprettholde tilfredsstillende avbildning av nummerskiltene. Kameraet 30 kan da veksle til en mer tradisjonell AGC-løsning under faste belysningsforhold som skapes med kunstig lys. Når referansenivået stiger over en kritisk terskel ved soloppgang, vil kameraet 30 veksle til bruk av den foreliggende automatiske
forsterkningsstyreanordning 30.
Foreliggende oppfinnelse tar også sikte på en fremgangsmåte til automatisk styring av forsterkningen i et elektronisk bildedannende kamera 30 som har en flerelements lysfølende anordning 35 og en videoforsterker 41. Fremgangsmåten omfatter de følgende trinn. Lys ovenfra blir samlet. Det samlede lys blir koblet til et på forhånd bestemt antall av lysfølsomme elementer 35a i lysføleanordningen 35. Det frembringes en referansespenning som reaksjon på det lys som er koblet til det på forhånd bestemte antall av lysfølsomme elementer 35a. Videoforsterkerens 41 forsterkning blir så justert som resultat av og som en funksjon av referansespenningen. I tillegg til justering av forsterkningen i video forsterkeren 41 som resultat av referansespenningen kan integreringstiden for alle lysfølsomme elementer i anordningen 35 justeres som en funksjon av referansespenningen og lukkerhastigheten for kameraets 30 lukker kan justeres som en funksjon av referansespenningen.
Det er således beskrevet en automatisk forsterkningsstyreanordning relatert til omgivende lys og fremgangsmåter for bruk av denne i elektroniske bildedannende kameraer. Det skal påpekes at den beskrevne utførelse bare er en illustrasjon på noen av de mange spesielle utførelser som representerer bruk av prinsippene ved foreliggende oppfinnelse.
Claims (10)
1.
Apparat (10) til automatisk forsterkningsstyring i avhengighet av omgivende lys til bruk med et elektronisk bildedannende kamera (30) som har en flerelements lysfølende anordning (35) og en videoforsterker (41) til forsterkning av signaler som frembringes av anordningen (35), karakterisert ved: en fiberoptisk forbindelse (13) som samler lys ovenfra via en lysspredende kuppel, og kobler lyset til et på forhånd bestemt antall av lysfølende elementer (35a) i den lysfølende anordning (35) som frembringer en referansespenning som reaksjon på dette; og automatiske forsterkningsstyrekretser (20) koblet til den lysfølende anordning (35) til styring av videoforsterkerens (41) forsterkning i kameraet (30) som en funksjon av den referansespenning som frembringes av det på forhånd bestemte antall lysfølende elementer (35a).
2.
Apparat (10) som angitt i krav 1, der den fiberoptiske forbindelsen (13) er karakterisert ved: en lysspredende kuppel (24); og en optisk fiber (18) med én ende liggende i kuppelen (24) for å motta lys som overføres av kuppelen (24), og som har sin andre ende festet til den lysfølende anordning (35) tilliggende det på forhånd bestemte antall lysfølende elementer (35a).
3.
Apparat (10) som angitt i krav 1, der den fiberoptiske forbindelsen (13) videre er karakterisert ved: en basisplate (22) som har en gjenget flens; en ringformet krave (25) for feste av kuppelen (24) til basisplaten; og en pakning (23) liggende mellom kuppelen (24) og basisplaten.
4.
Apparat (10) som angitt i krav 1, karakterisert ved at den fiberoptiske forbindelsen (13) har en fiberoptisk SMA koblingsanordning (13) anbragt ved én ende, en lengde av optisk fiber (18) med en beskyttende kappe (16) og en metallisert ende (17) ved den motstående ende av den beskyttende kappe (16).
5.
Apparat (10) som angitt i krav 4, der kameraet (30) er karakterisert ved: en hoveddel (30a), og der den metalliserte ende (17) av den fiberoptiske forbindelsen (13) sitter i en åpning (32) i hoveddelen (30a) for å avlaste den optiske fiber (18) for strekkpåkj enninger; et hulrom (33) i hoveddelen (30a); og et beskyttende vindu (34) anbrakt tilliggende hulrommet som har en gjennomgående åpning (36) som den optiske fiber (18) stikker gjennom.
6.
Apparat (10) som angitt i krav 1, karakterisert ved at den optiske fiber (18) er polert ved en ende som er tilliggende det på forhånd bestemte antall av lysfølende elementer (35a).
7.
Apparat som angitt i krav 1, karakterisert ved at de automatiske forsterkningsstyrekretser (20) som utgangssignal frembringer et styresignal for lukkerhastighet til styring av integreringstiden for de lysfølende elementer (35a) i den lysfølende anordning (35).
8.
Fremgangsmåte til automatisk styring av forsterkningen i et elektronisk bildedannende kamera (30) med en flerelements lysfølende anordning (35) og en videoforsterker (41) til forsterkning av signaler som frembringes av anordningen (35), karakterisert ved at den omfatter følgende trinn: samling av lys ovenfra via en lysspredende kuppel, kobling av det samlede lys til et på forhånd bestemt antall lysfølende elementer (35a) i den lysfølende anordning (35); frembringelse av en referansespenning som reaksjon på lyset som er koblet til det på forhånd bestemte antall lysfølende elementer (35a); og justering av forsterkningen i video forsterkeren (41) for det elektroniske bildedannende kamera (30) som reaksjon på og som en funksjon av referansespenningen.
9.
Fremgangsmåte som angitt i krav 8, karakterisert ved trinnet med justering av integreringstiden for alle lysfølende elementer i anordningen (35) som en funksjon av referansespenningen som frembringes av det på forhånd bestemte antall lysfølende elementer (35a).
10.
Fremgangsmåte som angitt i krav 8, karakterisert ved trinnet med justering av lukkerhastigheten for kameraets (30) lukker som en funksjon av referansespenningen som frembringes av det på forhånd bestemte antall lysfølende elementer (35a).
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US08/471,467 US5742340A (en) | 1995-06-06 | 1995-06-06 | Ambient light automatic gain control for electronic imaging cameras and the like |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NO962344D0 NO962344D0 (no) | 1996-06-05 |
NO962344L NO962344L (no) | 1996-12-09 |
NO319180B1 true NO319180B1 (no) | 2005-06-27 |
Family
ID=23871747
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NO19962344A NO319180B1 (no) | 1995-06-06 | 1996-06-05 | Apparat til automatisk forsterkningsstyring i avhengighet av omgivende lys, og fremgangsmate til automatisk styring av forsterkningen i et elektronisk bildedannende kamera |
Country Status (9)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5742340A (no) |
EP (1) | EP0748114B1 (no) |
JP (1) | JP2763286B2 (no) |
AU (1) | AU687678B2 (no) |
CA (1) | CA2177517C (no) |
DE (1) | DE69616159T2 (no) |
DK (1) | DK0748114T3 (no) |
IL (1) | IL118450A (no) |
NO (1) | NO319180B1 (no) |
Families Citing this family (21)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5963253A (en) * | 1997-01-17 | 1999-10-05 | Raytheon Company | Light sensor and thresholding method for minimizing transmission of redundant data |
JP3535406B2 (ja) * | 1999-02-15 | 2004-06-07 | ワテック株式会社 | Ccdカメラの信号増幅回路 |
WO2000057638A1 (en) * | 1999-03-22 | 2000-09-28 | Alves James F | Dynamic-range ambient-light sensor for electronic-imaging cameras |
US6469289B1 (en) | 2000-01-21 | 2002-10-22 | Symagery Microsystems Inc. | Ambient light detection technique for an imaging array |
US7303126B2 (en) * | 2004-03-18 | 2007-12-04 | Symbol Technologies, Inc. | System and method for sensing ambient light in an optical code reader |
US7471334B1 (en) | 2004-11-22 | 2008-12-30 | Stenger Thomas A | Wildlife-sensing digital camera with instant-on capability and picture management software |
US7791670B2 (en) * | 2005-05-11 | 2010-09-07 | Delphi Technologies, Inc. | Method of operation for a vision-based occupant sensing system |
US7546026B2 (en) * | 2005-10-25 | 2009-06-09 | Zoran Corporation | Camera exposure optimization techniques that take camera and scene motion into account |
US7697836B2 (en) * | 2006-10-25 | 2010-04-13 | Zoran Corporation | Control of artificial lighting of a scene to reduce effects of motion in the scene on an image being acquired |
US20080099662A1 (en) * | 2006-10-31 | 2008-05-01 | Muth Global Visions, Llc | Method for adjusting an object detection apparatus |
DE102007010649B8 (de) * | 2007-03-02 | 2009-01-22 | Thermosensorik Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur adaptiven Änderung der Integrationszeit eines Infrarotsensors |
US7652716B2 (en) * | 2007-05-31 | 2010-01-26 | Microsoft Corporation | Computer-controlled lighting for video communication |
US8482620B2 (en) | 2008-03-11 | 2013-07-09 | Csr Technology Inc. | Image enhancement based on multiple frames and motion estimation |
WO2011041739A1 (en) * | 2009-10-01 | 2011-04-07 | Pelco, Inc. | Video surveillance camera refocus |
US9848114B2 (en) | 2009-12-07 | 2017-12-19 | Cobra Electronics Corporation | Vehicle camera system |
RU2602070C2 (ru) * | 2011-06-16 | 2016-11-10 | Конинклейке Филипс Н.В. | Надежное объединение дневного освещения с использованием кодированного света |
AU2013235751A1 (en) | 2012-02-10 | 2014-08-21 | Deere & Company | System and method of material handling using one or more imaging devices on the transferring vehicle and on the receiving vehicle to control the material distribution into the storage portion of the receiving vehicle |
US9279881B2 (en) | 2013-03-12 | 2016-03-08 | Escort Inc. | Radar false alert reduction |
CA2997937C (en) * | 2015-09-14 | 2018-09-04 | Cobra Electronics Corporation | Vehicle camera system |
US9965696B2 (en) | 2015-12-31 | 2018-05-08 | James Alves | Digital camera control system |
US9454154B1 (en) * | 2016-03-07 | 2016-09-27 | Amazon Technologies, Inc. | Incident light sensor on autonomous vehicle |
Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2640370A1 (de) * | 1976-09-08 | 1978-03-09 | Plaubel Feinmechanik & Optik | Gegenlichtblende fuer fotografische kameras |
DE2749232C2 (de) * | 1977-11-03 | 1979-10-11 | Siemens Ag, 1000 Berlin Und 8000 Muenchen | Lichtmeßgeber |
JPS5795771A (en) * | 1980-12-05 | 1982-06-14 | Fuji Photo Film Co Ltd | Solid-state image pickup device |
US4635126A (en) * | 1981-12-18 | 1987-01-06 | Canon Kabushiki Kaisha | Image pick-up system |
JPS58215884A (ja) * | 1982-06-10 | 1983-12-15 | Sony Corp | 電子カメラ |
JPS59136722A (ja) * | 1983-01-27 | 1984-08-06 | Ricoh Co Ltd | レンズシヤツタカメラ |
DE3642275A1 (de) * | 1986-12-11 | 1988-06-23 | Kernforschungsanlage Juelich | Einlasssystem fuer photodetektoren mit 180(grad) bildwinkel und damit versehene detektoren |
JPH0723774Y2 (ja) * | 1988-01-25 | 1995-05-31 | 富士写真フイルム株式会社 | カメラ |
JPH01260329A (ja) * | 1988-04-11 | 1989-10-17 | Nec Corp | 赤外線撮像装置 |
JPH02189090A (ja) * | 1989-01-18 | 1990-07-25 | Mitsubishi Electric Corp | オートホワイトバランス回路 |
WO1992011727A1 (en) * | 1990-12-24 | 1992-07-09 | Eastman Kodak Company | Method and apparatus for automatic exposure control in an electronic imaging system |
US5418567A (en) * | 1993-01-29 | 1995-05-23 | Bayport Controls, Inc. | Surveillance camera system |
-
1995
- 1995-06-06 US US08/471,467 patent/US5742340A/en not_active Expired - Lifetime
-
1996
- 1996-05-15 AU AU52276/96A patent/AU687678B2/en not_active Ceased
- 1996-05-28 CA CA002177517A patent/CA2177517C/en not_active Expired - Fee Related
- 1996-05-28 IL IL11845096A patent/IL118450A/xx not_active IP Right Cessation
- 1996-06-03 DK DK96303993T patent/DK0748114T3/da active
- 1996-06-03 EP EP96303993A patent/EP0748114B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1996-06-03 DE DE69616159T patent/DE69616159T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1996-06-05 JP JP8143335A patent/JP2763286B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1996-06-05 NO NO19962344A patent/NO319180B1/no not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
AU687678B2 (en) | 1998-02-26 |
NO962344L (no) | 1996-12-09 |
US5742340A (en) | 1998-04-21 |
IL118450A (en) | 1999-05-09 |
JP2763286B2 (ja) | 1998-06-11 |
NO962344D0 (no) | 1996-06-05 |
CA2177517C (en) | 1999-07-27 |
IL118450A0 (en) | 1996-09-12 |
AU5227696A (en) | 1996-12-19 |
EP0748114B1 (en) | 2001-10-24 |
DE69616159T2 (de) | 2002-07-04 |
EP0748114A1 (en) | 1996-12-11 |
JPH099141A (ja) | 1997-01-10 |
DK0748114T3 (da) | 2002-02-18 |
CA2177517A1 (en) | 1996-12-07 |
DE69616159D1 (de) | 2001-11-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
NO319180B1 (no) | Apparat til automatisk forsterkningsstyring i avhengighet av omgivende lys, og fremgangsmate til automatisk styring av forsterkningen i et elektronisk bildedannende kamera | |
EP1227662B1 (en) | Image-capturing apparatus | |
CN102055911B (zh) | 摄像设备和摄像设备的控制方法 | |
CN110346120B (zh) | 一种自动门控像增强器强光分辨力及动态范围的测试系统及测试方法 | |
US6262768B1 (en) | Dual camera day/night monitoring apparatus | |
US20020186976A1 (en) | Image-capturing device and diaphragm | |
US7612802B2 (en) | Calibration pixels for image sensor | |
US9936143B2 (en) | Imager module with electronic shutter | |
KR101337671B1 (ko) | 적외선 겸용 카메라 모듈 | |
CN102413280A (zh) | 摄像设备及其控制方法 | |
JP4232498B2 (ja) | 被写体撮影状態判定装置、画質調整装置、及び画像撮影装置 | |
EP0176307B1 (en) | Television cameras | |
KR101969841B1 (ko) | 정밀조도를 활용한 전천카메라 기반의 구름 관측 시스템 | |
JPS5887523A (ja) | 照明装置付撮像装置 | |
JP4328865B2 (ja) | 赤外線照明内蔵型監視用デイナイトカメラ | |
CN205864557U (zh) | 一种具有自动补光功能的摄像机 | |
CN112284528A (zh) | 一种辐射亮度计 | |
WO2000057638A1 (en) | Dynamic-range ambient-light sensor for electronic-imaging cameras | |
CN206908692U (zh) | 一种光学透镜组电子摄像取像装置 | |
JPH0438444A (ja) | 画像計測装置 | |
JPH0433481A (ja) | 撮像装置 | |
RU32347U1 (ru) | Телекамера на основе фотоприемной ПЗС-матрицы | |
JPS5797284A (en) | Automatic white balance adjuster for color television camera | |
JP2017038138A (ja) | 撮像装置 | |
JP2950654B2 (ja) | カメラ |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM1K | Lapsed by not paying the annual fees |