专利名称：一种具有夜视功能的自动感应拍照数码照相机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种数码照相机，尤其涉及一种可应用在监控领域的具有夜视功
能的自动感应拍照数码照相机。
背景技术：
目前市场上已有大量的数码相机产品，这些产品的功能都比较单一，只能用于照 相，并保持着传统的手动触发照相功能，另外因为没有加装红外夜间照明模块，所以一般不 具备夜视功能。在普通数码相机追求更高像素，更高图像质量的同时，我们可以结合更多的 生活或工业应用，在普通数码相机的硬件电路和软件上做一定改进，使得数码相机有新的 应用，更充分地体现科技改变生活的主旨。
实用新型内容为了克服以往照相机只能利用手动触发照相，只能由人去操作，无人操作就不能
拍摄和在夜间光线严重不足时，不能清晰拍到肉眼能够看到的物体。 为了克服以上缺点，本实用新型采用以下技术方案实现 —种具有夜视功能的自动感应拍照数码照相机，包括机体及装于机体上的菲涅尔 透镜，机体内安装有集成电路板，集成电路板上装有光学镜头，所述集成电路板还包括PIR 触发功能模块、MCU控制功能模块、DSP处理功能模块，所述PIR触发功能模块包括PIR传 感器、信号放大器、信号整形器，所述MCU控制功能模块包括光敏检测电路、主控制MCU、用 户操作界面、夜视功能模块，所述DSP处理功能模块包括DSP处理芯片、SDRAM芯片、FLASH 芯片、SD卡接口 、USB接口 、CM0S传感器，所述PIR触发功能模块与主控制MCU连接，主控制 MCU与DSP处理芯片连接。 所述PIR传感器、信号放大器、信号整形器依次连接，在PIR传感器外置菲涅尔透 镜用于调整红外探测的方位，当PIR触发功能模块在其有效空间范围内，模块能根据有效 探测范围内的温度变化来判断是否有目标出现， 一旦感应到温度变化达到一定阀值，信号 从高电平变为低电平，从而触发MCU控制模块，启动DSP处理功能模块实现照相或录像。 所述主控制MCU与光敏检测电路、用户操作界面、夜视功能模块连接。 所述用户操作界面包括按键模块和LCD模块。 所述夜视功能模块包括红外LED辅助照明阵列模块和红外滤光切换装置。在自动 感应模块感应到目标后，由一灵敏度较高的光敏电阻电路来实时检测周围环境的亮度，并 将代表该亮度的电阻上的电压值输送到主控制MCU中，主控制MCU将该值与预设的阀值相 比较，若小于该亮度阀值，则立即开启夜视功能模块，使该模块上的红外LED辅助照明阵列 发光，同时通过红外滤光片切换装置移开镜头与CMOS传感器间的红外滤光片，使目标身上 反射回来的红外光顺利到达CMOS传感器成像，完成夜视功能。所述DSP处理芯片与SDRAM芯片、FLASH芯片、SD卡接口 、 USB接口 、 CMOS传感器连接。
3[0011] 本实用新型增加了自动感应触发模块和夜视功能模块，克服以往普通照相机只能 利用手动触发照相，只能由人去操作，无人操作就不能拍摄和夜晚光线不足时就不能清晰 拍摄到肉眼看到的物体，实现了自动感应拍摄和在黑暗的地方可以拍到十分清晰的照片或 视频，因红外辅助照明隐蔽性好，不易被目标察觉，完全适用于监控及相关领域。
图1为本实用新型的系统框图； 图2为前端PIR触发功能模块的子框图； 图3为自动夜视功能模块的子框图； 图4滤光片切换装置示意图； 图5为用户操作界面示意图。
具体实施方式为了克服以往照相机只能利用手动触发照相，只能由人去操作，无人操作就不能 拍摄和夜晚光线不足就不能拍摄肉眼看到的物体，本实用新型在硬件电路和软件上进行改 进，实现了无人控制也能照相或摄像和在黑暗的地方可以拍到十分清晰的照片或视频。为 了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例对本实用新型作进一步的说明，实施方式 提及的内容并非对本实用新型的限定。 如图1所示，一种具有夜视功能的自动感应拍照数码照相机，包括机体及装于机 体上的菲涅尔透镜，机体内安装有集成电路板l，集成电路板1上装有光学镜头，所述集成 电路板1还包括PIR触发功能模块、MCU控制功能模块、DSP处理功能模块，所述PIR触发功 能模块包括PIR传感器、信号放大器、信号整形器，所述MCU控制功能模块包括光敏检测电 路、主控制MCU、用户操作界面、夜视功能模块，所述DSP处理功能模块包括DSP处理芯片、 SDRAM芯片、FLASH芯片、SD卡接口 、 USB接口 、 CMOS传感器，所述PIR触发功能模块与主控 制MCU连接，主控制MCU与DSP处理芯片连接。 当PIR触发功能模块在其有效空间范围内，即距离为15米内，角度为30。内，模块 能根据有效探测范围内的温度变化来判断是否有目标出现， 一旦感应到温度变化达到一定 阀值，信号从高电平变为低电平，从而触发MCU控制模块，启动DSP处理功能模块实现照相 或录像。同时主控制MCU还对夜视功能模块输入的代表光强的电平进行采样和比较，若低 于预设阀值，则在照相或录像前开启夜视功能模块，完成自动开启夜视拍照功能。 所述DSP处理功能模块，由DSP处理芯片、CMOS传感器、SDRAM芯片、FLASH芯片、 SD卡接口、USB接口构成。核心功能主要是完成所需的照相或录像功能并加以压縮存储。 所述DSP处理芯片是本功能模块的核心，该DSP启动后根据MCU设定的模式自动 照相或录像。该DSP对来自CMOS传感器的数据进行实时的处理并实时的以JPEG的格式压 縮后存储，同时该DSP具备普通数码照相机具备的自动曝光和自动平衡功能，使所拍摄照 片和视频在各种光照条件下达到亮度适中并且颜色不失真。 所述SDRAM芯片主要功能是作为图像或视频信号处理的内存，该芯片须根据照相 机最高像素来加以配置，为图像或视频的顺利处理提供支持。 所述FLASH芯片主要功能是存放DSP的系统程序，并在SD卡没有插上时作为备用
4存储器存储照片或视频。当DSP芯片启动时，FLASH芯片中的程序被加载到DSP芯片中运 行，驱动DSP芯片对信号进行快速处理。 所述SD卡接口主要功能是为SD卡提供驱动控制电路，具备读写SD卡的功能。 所述USB接口主要有两大功能， 一是计算机可以通过连接该接口读写SD卡或 FLASH芯片中的数据，浏览照片或视频，或进行其它操作；二是可以通过该接口将程序写到 FLASH芯片中，完成DSP芯片的软件版本升级。 所述CMOS传感器的主要功能是将光学信号转变为电信号并传输至DSP芯片进行 处理。工作时有DSP处理芯片经I2C协议驱动CMOS传感器，完成信号的转换和输入工作。 如图2所示，红外信号经由菲涅尔透镜、PIR传感器后转变为电信号，再经由信号 放大器电路和信号整形器电路后输出标准的数字信号。该数字信号在没有探测到目标时为 高电平"1"，一旦探测到目标，该数字信号为低电平"0"。主控制MCU用1/0输入输出口来 检测该电平，如果为"1"则不做任何处理，如果为"0"立即启动照相或录像。 所述PIR传感器为整个PIR触发功能模块的核心，它是利用温度变化的特征来探 测红外线的辐射，当温度有一定程度的变化时，能产生出电信号，该电信号与温度变化的幅 度成正比。所述信号放大器电路，用于调整PIR输出的电信号，使信号强度适中，同时可以 间接调整PIR探测的空间距离和角度。所述信号整形器电路，将输入的电信号转化为高电 平或低电平输出。 图3是自动夜视功能模块的子框图，由光敏检测电路完成环境亮度的检测以启动 夜视功能，由红外LED辅助照明阵列和红外滤光切换装置一同完成所述的夜视功能。 如图4所示，所述红外滤光切换装置，由电机双向控制电路、电机M、齿轮传动箱、 滤光片滑动架、红外滤光片组成，共同完成红外滤光片的切换功能。当启动夜视功能时，红 外LED辅助照明阵列点亮发光，同时电机双向控制电路驱动电机向相应的方向转动，电机 通过齿轮传动箱及滤光片滑动架上的齿条2带动滤光片滑动架向相应的方向移动，进而移 开镜头与CMOS传感器间的红外滤光片，使目标身上反射回来的红外光顺利到达CMOS传感 器成像，完成夜视功能。 如图5所示，为用户操作界面示意图，该界面主要包括用于输入的按键模块和用 于输出的LCD模块。用户通过按键和LCD，可以方便的调整当前日期时间，并设定工作模式 照相或者录像，同时设定触发有效时间为白天、晚上或全天24小时，以及触发的时间间隔 为从30秒到5分钟，共分4档。所述触发有效时间通过光敏检测电路准确判定，如图l所 示。在有效触发时间之外的触发无效。
权利要求一种具有夜视功能的自动感应拍照数码照相机，包括机体及装于机体上的菲涅尔透镜，机体内安装有集成电路板(1)，集成电路板(1)上装有光学镜头，其特征在于，所述集成电路板(1)还包括PIR触发功能模块、MCU控制功能模块、DSP处理功能模块，所述PIR触发功能模块包括PIR传感器、信号放大器、信号整形器，所述MCU控制功能模块包括光敏检测电路、主控制MCU、用户操作界面、夜视功能模块，所述DSP处理功能模块包括DSP处理芯片、SDRAM芯片、FLASH芯片、SD卡接口、USB接口、CMOS传感器，所述PIR触发功能模块与主控制MCU连接，主控制MCU与DSP处理芯片连接。
2. 根据权利要求1所述的数码照相机，其特征在于，所述PIR传感器、信号放大器、信号整形器依次连接。
3. 根据权利要求1所述的数码照相机，其特征在于，所述主控制MCU与光敏检测电路、用户操作界面、夜视功能模块连接。
4. 根据权利要求3所述的数码照相机，其特征在于，所述用户操作界面包括按键模块和LCD模块。
5. 根据权利要求3所述的数码照相机，其特征在于，所述夜视功能模块包括红外LED辅助照明阵列模块和红外滤光切换装置。
6. 根据权利要求1所述的数码照相机，其特征在于，所述DSP处理芯片与SDRAM芯片、FLASH芯片、SD卡接口 、 USB接口 、 CMOS传感器连接。
专利摘要一种具有夜视功能的自动感应拍照数码照相机，包括机体及装于机体上的菲涅尔透镜，机体内安装有集成电路板，集成电路板上装有光学镜头，所述集成电路板包括PIR触发功能模块、MCU控制功能模块、DSP处理功能模块，所述PIR触发功能模块包括PIR传感器、信号放大器、信号整形器，所述MCU控制功能模块包括光敏检测电路、主控制MCU、用户操作界面、夜视功能模块，所述DSP处理功能模块包括DSP处理芯片、SDRAM芯片、FLASH芯片、SD卡接口、USB接口、CMOS传感器，所述PIR触发功能模块与主控制MCU连接，主控制MCU与DSP处理芯片连接。本实用新型实现了自动感应拍摄和夜视功能。
文档编号G03B15/05GK201491117SQ20092005792
公开日2010年5月26日 申请日期2009年6月5日 优先权日2009年6月5日
发明者杜明辉, 杨晓东, 杨运勋, 范立斌, 袁仁坤, 许倩, 雷欧, 黄勇 申请人:东莞市南星电子有限公司