专利名称：一种摄像机智能控制频闪补光方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及摄像机补光技术，尤其是一种摄像机控制频闪补光方法及装置。
背景技术：
在低照度环境下，非低照度高清摄像机在光线不足的区域不能有效成像或者图片噪声大、图片质量差。通常高清摄像机在光线变化明显的时候，摄像机和补光灯参数不能进行实时更新，存在不同时间段和天气变化时图像质量的差别很大，特别在强顺光和强逆光条件下，客户对于抓拍图像质量始终不满意。为了弥补高清摄像机在低照度环境下光照不足问题，一般采用补光灯来辅助照亮摄像机拍摄区域。补光灯通常采用恒定亮度的LED频闪灯或者恒定亮度的白灯。由此导致如下的问题 I、采用恒定高亮度的补光灯会在强顺光等无补光需求情况下，不仅会导致不必要的资源浪费，而且会影响抓拍效果，导致抓拍图像过亮。2、周围环境光照条件在时刻变化，特别是不同监控方向、不同时间段，对补光有着完全不同需求的情况下，恒定亮度的补光很难实现抓拍图像达到理想效果。对于基于光敏电阻等感光元件来判断光照强度，存在判断不准确和不一致的缺陷，且维护不便。3、在强逆光条件下，只考虑补光灯的补光能力，没有考虑摄像机参数自适应，会导致抓拍图片质量满足条件的同时，对周围产生严重的光污染。
发明内容
为了克服已有摄像机补光方式的补光效果较差、补光效率较低的不足，本发明提供一种提升补光效果、提高补光效率的摄像机智能控制频闪补光方法及装置。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是一种摄像机智能控制频闪补光方法，所述补光方法包括以下步骤( I)摄像机根据抓拍信号，计算连续抓拍图像的亮度信号，取得平均亮度值，根据强顺光亮度阈值，判断是否开启补光灯，若平均亮度值高于阈值则输出通断信号给补光灯，自动断开补光灯电源，若平均亮度值低于等于阈值，自动开启补光灯电源；( 2 )选择开启补光灯后，再次计算抓拍图像平均亮度值，若平均亮度值在抓拍图像最佳亮度范围内，则不需要对摄像机的亮度信号和补光灯的同步脉冲信号做出调整，若平均亮度值低于或高于抓拍图片最佳亮度范围时，调整输出增强或减弱的摄像机的亮度信号和增强或减弱补光灯的同步脉冲信号，使得调整后的亮度值在抓拍图像最佳亮度范围内。进一步，所述步骤(2)中，根据路口方向、时间段、顺逆光情况，得到抓拍图像最佳亮度范围、摄像机亮度信号可调范围和补光灯同步脉冲信号可调范围。所述步骤(2 )中，调整后的亮度信号输出至摄像机，且保证在摄像机亮度信号可调范围内，调整后的同步脉冲信号输出至补光灯，保证同步脉冲信号在补光灯同步脉冲信号可调范围内。
所述同步脉冲信号包括摄像机提供的同步信号、占空比信号和倍频信号。一种摄像机智能控制频闪补光装置，所述补光装置包括图像处理单元，用于连续多张抓拍图像，计算出平均亮度值，并且将取得的平均亮度值输出给电源控制单元；电源控制单元，用于根据强顺光亮度阈值，判断是否开启补光灯，若平均亮度值高于阈值则输出通断信号给补光灯，自动断开补光灯电源，若平均亮度值低于等于阈值，自动开启补光灯电源，同时将开启补光灯电源后的抓拍图像平均亮度值输出给比较单元；比较单元，用于若开启补光灯电源后的抓拍图像平均亮度值在抓拍图像最佳亮度 范围内，则保持当前摄像机亮度值和补光灯的同步脉冲信号不变，若开启补光灯电源后的抓拍图像平均亮度值低于或高于抓拍图像最佳亮度范围时，调整输出增强或减弱的摄像机的亮度信号和增强或减弱补光灯的同步脉冲信号，亮度信号输出至摄像机，同步脉冲信号输出至补光灯；存储单元，用于存储强顺光亮度阈值、抓拍图像最佳亮度范围、摄像机亮度信号可调范围、补光灯同步脉冲信号可调范围；信号控制单元，用于当比较单元的亮度信号输出至摄像机，同步脉冲信号输出至补光灯后，使得调整后的平均亮度值在抓拍图像最佳亮度范围内。进一步，所述信号控制单元中，亮度信号输出至摄像机，并保证在摄像机亮度信号可调范围内；同步脉冲信号输出至补光灯，并且保证调整后的占空比值和倍频值在补光灯同步脉冲信号可调范围内。本发明的技术构思为该方法能够根据抓拍图像亮度信号，自动判断环境光是否是强顺光，适时关闭和开启补光灯，自动调整摄像机抓拍亮度参数，自动调节补光灯亮度，且24小时全天候工作，保证满足补光需求，具有节能、尽量减少光污染、实现智能化补光的优点。本发明目的在于提供一种24小时全天候摄像机智能控制频闪补光的装置，实现24全天候工作，保证满足补光需求，大大提高补光效率。本发明的有益效果主要表现在I). 24小时全天候摄像机智能控制频闪补光的装置结构简单,连续24小时不间断工作，工作效率高，且成本低。2).在抓拍图像平均亮度值高于强顺光阈值情况下，自动关闭补光灯，可以有效防止光污染，同时做到了节能。3).根据不同监控方向、不同时间段、顺逆光情况，摄像机的亮度参数和补光灯的占空比参数调整达到自适应调整，既满足了不同补光需求，也对环境的光污染降到了最低程度。与光敏电阻等感光元件来判断光照强度相比，该装置计算抓拍图片的平均亮度值的方法更加准确、可靠，更不需要实施人员来维护。4.)在强逆光条件下，充分考虑摄像机本身亮度参数自适应，满足了客户对抓拍图片高质量的要求。
图I是摄像机智能控制频闪补光的装置结构示意图。
图2是摄像机智能控制频闪补光的方法流程图。
具体实施例方式下面结合附图对本发明作进一步描述。参照图2，一种摄像机智能控制频闪补光方法，包括以下步骤( I)摄像机根据抓拍信号，计算连续抓拍图像的亮度信号，取得平均亮度值，根据强顺光亮度阈值，判断是否开启补光灯，若平均亮度值高于阈值则输出通断信号给补光灯，自动断开补光灯电源，若平均亮度值低于等于阈值，自动开启补光灯电源；(2)选择开启补光灯后，根据路口方向、时间段、顺逆光情况，得到抓拍图像最佳亮度范围、摄像机亮度信号可调范围和补光灯同步脉冲信号可调范围，若平均亮度值在抓拍图像最佳亮度范围内，则不需要对摄像机的亮度信号和补光灯的同步脉冲信号做出调整， 低于或高于抓拍图片最佳亮度范围时，对应调整输出增强或减弱的亮度信号和增强或减弱的同步脉冲信号，使得调整后的亮度值在抓拍图像最佳亮度范围内。亮度信号输出至摄像机，并保证在摄像机亮度信号可调范围内，同步脉冲信号输出至补光灯，同步脉冲信号包含调整后的占空比信号、倍频信号以及摄像机提供的同步信号，并保证在补光灯同步脉冲信号可调范围内。通常补光灯频率在55Hz至60Hz时人眼察觉不出，上述频率值和从摄像机得到的帧率信号，可以得出唯一固定的倍频信号。参照图1，一种摄像机智能控制频闪补光的装置，包括图像处理单元10、电源控制单元U、比较单元12、存储单元13、信号控制单元14。图像处理单元，用于连续多张抓拍图像，计算出平均亮度值，并且将取得的平均亮度值输出给电源控制单元。电源控制单元，用于根据强顺光亮度阈值，判断是否开启补光灯，若平均亮度值高于阈值则输出通断信号给补光灯16，自动断开补光灯电源，若平均亮度值低于等于阈值，自动开启补光灯电源，同时将开启补光灯电源后的抓拍图像平均亮度值输出给比较单元。比较单元，用于若开启补光灯电源后的抓拍图像平均亮度值在抓拍图像最佳亮度范围内，则保持当前摄像机亮度信号和补光灯的同步脉冲信号不变，若开启补光灯电源后的抓拍图像平均亮度值低于或高于抓拍图像最佳亮度范围时，调整输出增强或减弱的摄像机25的亮度信号和增强或减弱补光灯16的同步脉冲信号，亮度信号输出至摄像机15，同步脉冲信号输出至补光灯16 ；存储单元，用于存储强顺光亮度阈值和抓拍图像最佳亮度范围、摄像机亮度信号可调范围、同步脉冲信号可调范围；信号控制单元，用于当比较单元的亮度信号输出至摄像机，同步脉冲信号输出至补光灯后，使得调整后的抓拍图像平均亮度值在抓拍图像最佳亮度范围内。所述信号控制单元中，亮度信号输出至摄像机，并且保证亮度信号在摄像机亮度信号可调范围内；同步脉冲信号输出至补光灯，并且保证调整后的占空比值和倍频值在补光灯同步脉冲信号可调范围内。
权利要求
1.一种摄像机智能控制频闪补光方法，其特征在于所述补光方法包括以下步骤 (1)摄像机根据抓拍信号，计算连续抓拍图像的亮度信号，取得平均亮度值，根据强顺光亮度阈值，判断是否开启补光灯，若平均亮度值高于阈值则输出通断信号给补光灯，自动断开补光灯电源，若平均亮度值低于等于阈值，自动开启补光灯电源； (2)选择开启补光灯后，再次计算抓拍图像的平均亮度值，若平均亮度值在抓拍图像最佳亮度范围内，则不需要对摄像机的亮度信号和补光灯的同步脉冲信号做出调整，若平均亮度值低于或高于抓拍图片最佳亮度范围时，调整输出增强或减弱的摄像机的亮度信号和增强或减弱补光灯的同步脉冲信号，使得调整后平均亮度值在抓拍图像最佳亮度范围内。
2.如权利要求I所述的一种摄像机智能控制频闪补光方法，其特征在于所述步骤(2)中，根据路口方向、时间段、顺逆光情况，得到摄像机亮度信号可调范围和抓拍图像最佳亮度范围。
3.如权利要求I或2所述的一种摄像机智能控制频闪补光方法，其特征在于所述步骤(2)中，调整后的亮度信号输出至摄像机，且保证调整后的亮度信号在摄像机亮度信号可调范围内，调整后的同步脉冲信号输出至补光灯，并且保证调整后的占空比值和倍频值在补光灯同步脉冲信号可调范围内。
4.如权利要求3所述的一种摄像机智能控制频闪补光方法，其特征在于所述同步脉冲信号包括调整后的占空比信号、倍频信号、以及摄像机提供的同步信号。
5.一种用如权利要求I所述的摄像机智能控制频闪补光方法实现的补光装置，其特征在于所述补光装置包括 图像处理单元，用于连续多张抓拍图像，计算出平均亮度值，并且将取得的平均亮度值输出给电源控制单元； 电源控制单元，用于根据强顺光亮度阈值，判断是否开启补光灯，若平均亮度值高于阈值则输出通断信号给补光灯，自动断开补光灯电源，若平均亮度值低于等于阈值，自动开启补光灯电源，同时将开启补光灯电源后的平均亮度值输出给比较单元； 比较单元，用于若开启补光灯电源后的抓拍图像平均亮度值在抓拍图像最佳亮度范围内，则保持当前摄像机亮度信号和补光灯的同步脉冲信号不变，若开启补光灯电源后的抓拍图像平均亮度值低于或高于最佳亮度范围时，调整输出增强或减弱的摄像机的亮度信号和增强或减弱补光灯的同步脉冲信号，亮度信号输出至摄像机，同步脉冲信号输出至补光灯； 存储单元，用于存储强顺光亮度阈值和抓拍图像最佳亮度范围、摄像机亮度信号可调范围、补光灯同步脉冲信号可调范围； 信号控制单元，用于当比较单元的亮度信号输出至摄像机，同步脉冲信号输出至补光灯后，使得调整后的平均亮度值在抓拍图像最佳亮度范围内。
6.如权利要求5所述的补光装置，其特征在于所述存储单元还存储摄像机亮度信号可调范围和补光灯同步脉冲信号可调范围；所述信号控制单元中，亮度信号输出至摄像机，并且保证亮度信号在摄像机亮度信号可调范围内；同步脉冲信号输出至补光灯，并且保证调整后的占空比值和倍频值在补光灯同步脉冲信号可调范围内。
全文摘要
一种摄像机智能控制频闪补光方法，包括以下步骤(1)摄像机根据抓拍信号，计算连续抓拍图像的亮度信号，取得平均亮度值，根据强顺光亮度阈值，判断是否开启补光灯，若平均亮度值高于阈值则输出通断信号给补光灯，自动断开补光灯电源，低于等于阈值，自动开启补光灯电源；(2)选择开启补光灯后，再次计算抓拍图像平均亮度值，若平均亮度值在抓拍图像最佳亮度范围内，则不需要对摄像机的亮度信号和补光灯的同步脉冲信号做出调整，低于或高于抓拍图片最佳亮度范围时，调整输出增强或减弱的摄像机的亮度信号和增强或减弱补光灯的同步脉冲信号，使得调整后的平均亮度值在抓拍图像最佳亮度范围内。以及一种补光装置。本发明能提升补光效果、提高补光效率。
文档编号H04N5/235GK102946517SQ20121047436
公开日2013年2月27日 申请日期2012年11月20日 优先权日2012年11月20日
发明者李舒睿, 金仲存, 柳展, 马玉光, 陈楠, 黄威, 郑家利 申请人:浙江银江智慧交通集团有限公司