具有防振荡功能的红外摄像机、红外灯控制电路及方法
【专利摘要】本发明公开了一种具有防振荡功能的红外摄像机、红外灯控制电路及方法，该红外摄像机中的光电转换器件将根据外界照度产生的光信号转换为电信号；防振荡电路，输入端与光电转换器件相连接，输出端与一个或多个驱动器件相连接，根据电信号的电压值与第一亮度阈值或者第二亮度阈值的比较结果确定输出的电平值，电平值用于控制与驱动器件连接的红外灯的开启与关闭，且第一亮度阈值小于第二亮度阈值；当电信号的电压值低于第一亮度阈值时，输出第一电平值控制与红外灯相连接的驱动器件开启红外灯，当电信号的电压值高于第二亮度阈值时，输出第二电平值控制与红外灯相连接的驱动器件关闭红外灯。由此可以提升整个控制系统的防振荡能力。
【专利说明】具有防振荡功能的红外摄像机、红外灯控制电路及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及摄像机信号处理领域，具体而言，涉及一种具有防振荡功能的红外摄像机、红外灯控制电路及方法。
【背景技术】
[0002]目前，在相关技术中，光电转换器件是摄像机内部的重要部件。光电转换器件有放大电流的作用，只是其集电极电流不仅要受到基极电路和电流的控制，同时也会受到光辐射的控制。光电转换器件的管芯是一个具有光敏特征的PN结，具有单向导电性，因此工作时需加上反向电压。在没有光线照射的情况下，会产生很小的饱和反向漏电流，即暗电流，此时光电转换器件截止。当受到光线照射时，饱和反向漏电流将大大增加，以形成光电流，并且随着入射光强度的变化而变化。当光线照射PN结时，可以使PN结中产生电子，使少数载流子的密度增加。这些载流子在反向电压下漂移，使反向电流增加。因此可以利用光照强弱来改变电路中的电流。
[0003]然而，在现实工程中，光电转换器件仅根据光照强弱来决定是否触发红外灯的开启与关闭，而并不考虑外界实际环境如何，这样会造成红外灯的开启与关闭无法准确地与外界环境中的白天与黑夜相对应。尤其是在夜间，当摄像机的红外灯开启时，由于周围障碍物的反射和红外滤光片截止光谱的偏差，使得光电转换器件接收到的光线增加，进而误认为现在是白天，需要关闭红外灯，从而造成红外灯的振荡现象发生。对于上述问题，相关技术中通常采用软件延时的方法来避免红外灯的振荡，而并没有在硬件上做出任何改进。
【发明内容】
[0004]本发明提供了一种具有防振荡功能的红外摄像机、红外灯控制电路及方法，以至少解决相关技术中无法从硬件上实现避免红外灯发生振荡现象的问题。
[0005]根据本发明的一个方面，提供了一种具有防振荡功能的红外摄像机。
[0006]根据本发明的具有防振荡功能的红外摄像机包括:光电转换器件，将根据外界照度产生的光信号转换为电信号；防振荡电路，其输入端与光电转换器件相连接，其输出端与一个或多个驱动器件相连接，根据电信号的电压值与第一亮度阈值或者第二亮度阈值的比较结果确定输出的电平值，其中，电平值用于控制与驱动器件连接的红外灯的开启与关闭，且第一亮度阈值小于第二亮度阈值；当电信号的电压值低于第一亮度阈值时，输出第一电平值控制与红外灯相连接的驱动器件开启红外灯，当电信号的电压值高于第二亮度阈值时，输出第二电平值控制与红外灯相连接的驱动器件关闭红外灯。
[0007]优选地，防振荡电路包括:比较电路，将电信号的电压值与第一亮度阈值或者第二亮度阈值进行比较，确定输出的电平值；转换电路，与比较电路相连接，根据电平值在第一亮度阈值与第二亮度阈值之间进行转换。
[0008]优选地，比较电路包括:比较器，其正向输入端被施加第一亮度阈值或者第二亮度阈值，其负向输入端与光电转换器件相连接，其输出端与一个或多个驱动器件相连接。
[0009]优选地,转换电路包括:第一电阻，其一端被施加第一电压，其另一端与比较器的输出端相连接；二极管，其阳极与比较器的输出端相连接，其阴极与第二电阻相连接；第二电阻，其一端与二极管相连接，其另一端与比较器的正向输入端相连接；第三电阻，其一端被施加第二电压，其另一端与比较器的正向输入端相连接；第四电阻，其一端接地，其另一端与比较器的正向输入端相连接。
[0010]优选地，比较器，其输出端为集电极开路门，根据第一电阻与第二电阻的电压分配确定与电平值匹配的驱动器件。
[0011]优选地，上述红外摄像机还包括:红外滤光片；红外滤光片，与光电转换器件相连接，对光信号中的红外光进行过滤。
[0012]根据本发明的另一方面，提供了一种红外灯控制电路。
[0013]根据本发明的红外灯控制电路包括:输入端，接收电信号，其中，所述电信号是由光电转换器件根据外界照度产生的光信号转换后形成的；比较电路，与所述输入端相连接，将所述电信号的电压值与所述第一亮度阈值或者所述第二亮度阈值进行比较，确定输出的所述电平值，其中，所述电平值用于控制与驱动器件连接的红外灯的开启与关闭，且所述第一亮度阈值小于所述第二亮度阈值；转换电路，与所述比较电路相连接，根据所述电平值在所述第一亮度阈值与所述第二亮度阈值之间进行转换；输出端，输出所述电平值。
[0014]优选地，比较电路，当电信号的电压值低于第一亮度阈值时，输出第一电平值控制与红外灯相连接的驱动器件开启红外灯，当电信号的电压值高于第二亮度阈值时，输出第二电平值控制与红外灯相连接的驱动器件关闭红外灯。
[0015]优选地，比较电路包括:比较器，其正向输入端被施加第一亮度阈值或者第二亮度阈值，其负向输入端接收电信号，根据电压值与第一亮度阈值或者第二亮度阈值的比较结果，确定输出的电平值。
[0016]优选地，转换电路包括:第一电阻，其一端被施加第一电压，其另一端与比较器的输出端相连接；二极管，其阳极与比较器的输出端相连接，其阴极与第二电阻相连接；第二电阻，其一端与二极管相连接，其另一端与比较器的正向输入端相连接；第三电阻，其一端被施加第二电压，其另一端与比较器的正向输入端相连接；第四电阻，其一端接地，其另一端与比较器的正向输入端相连接。
[0017]优选地，比较器，其输出端为集电极开路门，根据第一电阻与第二电阻的电压分配确定与电平值匹配的驱动器件。
[0018]根据本发明的又一方面，提供了一种红外灯控制方法。
[0019]根据本发明的红外灯控制方法包括:接收电信号，其中，电信号是由光电转换器件根据外界照度产生的光信号转换后形成的；根据电信号的电压值与第一亮度阈值或者第二亮度阈值的比较结果确定输出的电平值，控制与驱动器件连接的红外灯的开启与关闭，其中，第一亮度阈值小于第二亮度阈值；当电信号的电压值低于第一亮度阈值时，输出第一电平值控制与红外灯相连接的驱动器件开启红外灯；当电信号的电压值高于第二亮度阈值时，输出第二电平值控制与红外灯相连接的驱动器件关闭红外灯。
[0020]通过本发明，首先采用光电转换器件将根据外界照度产生的光信号转换为电信号；然后采用防振荡电路根据转换后的电信号的电压值与第一亮度阈值或者第二亮度阈值的比较结果确定输出的电平值，该电平值用于控制与驱动器件连接的红外灯的开启与关闭，且第一亮度阈值小于第二亮度阈值，由此，通过设定两个不同的亮度阈值防止与驱动器件连接的红外灯因受到外界因素干扰不停地在开启与关闭之间切换，解决了相关技术中无法从硬件上实现避免红外灯发生振荡现象的问题，进而可以提升整个控制系统的防振荡能力，更加准确地控制红外灯在开启与关闭之间进行切换。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
[0022]图1是根据本发明实施例的具有防振荡功能的红外摄像机的结构框图；
[0023]图2是根据本发明优选实施例的具有防振荡功能的红外摄像机的结构框图；
[0024]图3是根据本发明实施例的红外灯控制电路的结构框图；
[0025]图4是根据本发明优选实施例的红外灯防振荡电路的示意图；
[0026]图5是根据本发明实施例的红外灯控制方法的流程图；
[0027]图6是根据本发明优选实施例的红外灯控制方法的流程图；
[0028]图7是根据本发明实施例的红外灯控制装置的结构框图；
[0029]图8是根据本发明优选实施例的红外灯控制装置的结构框图。
【具体实施方式】
[0030]下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0031]在以下描述中，除非另外指明，否则将参考由一个或多个计算机执行的动作和操作的符号表示来描述本发明的各实施例。其中，计算机包括个人计算机、服务器、移动终端等各种产品，使用了 CPU、单片机、DSP等具有处理芯片的设备均可以称为计算机。由此，可以理解，有时被称为计算机执行的这类动作和操作包括计算机的处理单元对以结构化形式表示数据的电信号的操纵。这一操纵转换了数据或在计算机的存储器系统中的位置上维护它，这以本领域的技术人员都理解的方式重配置或改变了计算机的操作。维护数据的数据结构是具有数据的格式所定义的特定属性的存储器的物理位置。然而，尽管在上述上下文中描述本发明，但它并不意味着限制性的，如本领域的技术人员所理解的，后文所描述的动作和操作的各方面也可用硬件来实现。
[0032]转向附图，其中相同的参考标号指代相同的元素，本申请的原理被示为在一个合适的计算环境中实现。以下描述基于所述的本申请的实施例，并且不应认为是关于此处未明确描述的替换实施例而限制本申请。
[0033]图1是根据本发明实施例的具有防振荡功能的红外摄像机的结构框图。如图1所示，该红外摄像机可以包括:光电转换器件10，将根据外界照度产生的光信号转换为电信号；防振荡电路20,其输入端与光电转换器件相连接,其输出端与一个或多个驱动器件相连接，根据电信号的电压值与第一亮度阈值或者第二亮度阈值的比较结果确定输出的电平值，其中，电平值用于控制与驱动器件连接的红外灯的开启与关闭，且第一亮度阈值小于第二亮度阈值；当电信号的电压值低于第一亮度阈值时，输出第一电平值控制与红外灯相连接的驱动器件开启红外灯，当电信号的电压值高于第二亮度阈值时，输出第二电平值控制与红外灯相连接的驱动器件关闭红外灯。
[0034]相关技术中，无法从硬件上实现避免红外灯发生振荡现象。采用如图1所示的红外摄像机，首先采用光电转换器件将根据外界照度产生的光信号转换为电信号；然后采用防振荡电路根据转换后的电信号的电压值与第一亮度阈值或者第二亮度阈值的比较结果确定输出的电平值，该电平值用于控制与驱动器件连接的红外灯的开启与关闭，且第一亮度阈值小于第二亮度阈值，由此，通过设定两个不同的亮度阈值防止与驱动器件连接的红外灯因受到外界因素干扰不停地在开启与关闭之间切换，解决了相关技术中无法从硬件上实现避免红外灯发生振荡现象的问题，进而可以提升整个控制系统的防振荡能力，更加准确地控制红外灯在开启与关闭之间进行切换。
[0035]在优选实施例中，上述光电转换器件可以是光敏二极管，也可以是光敏三极管，目前较多使用的是CMOS和CCD这两种图像传感器，其作用主要是将光信号转换为电信号。
[0036]光敏二极管是将光信号转换成电信号的半导体器件，其核心部分是PN结。与普通二极管相比，其结构上的不同在于为了便于接收入射光照，PN结面积尽量做的大一些，电极面积尽量小些，而且PN结的结深很浅，一般小于I微米。光敏二极管是在反向电压作用之下工作的。在没有光线照射的情况下，反向电流很小(一般小于0.1微安)，称为暗电流。当有光线照射时，携带能量的光子进入PN结后，将能量传给共价键上的束缚电子，使部分电子挣脱共价键，从而产生电子，称为光生载流子。它们在反向电压作用下参加漂移运动，使反向电流明显变大，光的强度越大，反向电流也越大。这种特性称为“光电导”。光敏二极管在一般照度的光线照射下，所产生的电流叫光电流。如果在外电路上接上负载，负载上就获得了电信号，而且这个电信号会随着光照的变化而进行相应地变化。
[0037]光敏三极管与普通三极管的结构相类似，其不同之处在于光敏三极管必须有一个对光敏感的PN结作为感光面，通常采用集电结作为受光结，因此，光敏三极管实质上是一种相当于在基极和集电极之间接有光敏二极管的普通三极管。光敏三极管也有电流放大作用，只是它的集电极电流不仅要受到基极电路和电流的控制，同时也会受到光辐射的控制。其基本原理是光线照射到P-N结上时，吸收光能并转变为电能。当光敏三极管加上反向电压时，管子中的反向电流随着光照强度的改变而改变，光照强度越大，反向电流越大，大多数都工作在这种状态。
[0038]在优选实施过程中，只要能够确保第一亮度阈值和第二亮度阈值不相等，即可使得防振荡电路具备防振荡功能。而实际电路设计根据外界环境照度要求，应始终保持第一亮度阈值小于第二亮度阈值，但是在具体实施过程中，第一亮度阈值究竟会比第二亮度阈值小多少需要根据具体工程情况来确定。
[0039]优选地，如图2所示，上述防振荡电路20可以包括:比较电路200，将电信号的电压值与第一亮度阈值或者第二亮度阈值进行比较，确定输出的电平值；转换电路202，与比较电路相连接，根据电平值在第一亮度阈值与第二亮度阈值之间进行转换。
[0040]作为本发明的一个优选实施例，振荡是指在一定的外界环境下，摄像机的工作模式在彩色模式与黑白模式之间不停地切换，从而导致图像出现异常。由彩色模式转换为黑白模式是摄像机的一种工作模式的转变，当外界照度较低时，摄像机的工作模式将由彩色图像转变为黑白图像，并开启红外灯。由黑白模式转换为彩色模式是摄像机的另外一种工作模式的转变，当外界照度较高时，摄像机的工作模式可以由黑白图像转变为彩色图像，并关闭红外灯。
[0041]在该优选实施例中，由彩色模式转换为黑白模式的阈值为上述第一亮度阈值；由黑白模式转换为彩色模式的阈值为上述第二亮度阈值。
[0042]当摄像机处于彩色模式(例如:白天阳光明媚)时，红外灯被关闭，此时可以有足够多的可见光进入光电转换器件，采用第一亮度阈值。但是随着外界照度降低，光电转换器件转换的电信号的电压值逐渐降低。当电压值低于第一亮度阈值时，可以触发红外灯驱动电路开启红外灯，此时电路的阈值由第一亮度阈值变为第二亮度阈值。由于当前时刻电路的阈值已经被抬升为第二亮度阈值并且第二亮度阈值大于第一亮度阈值，从而可以保证摄像机的红外灯依然开启，并且工作在黑白模式。当外界的照度提升时，光电转换器件转换的电信号的电压值又会逐步升高，当高于第二亮度阈值时，电路阈值又从第二亮度阈值变为第一亮度阈值，周而复始。
[0043]在优选实施例中，光电转换器件可以根据外界光照情况，经过防振荡电路处理，以驱动红外灯的开启或者关闭，同时防振荡电路的输出信号还可以通知图像处理器切换图像参数并驱动滤光片切换装置。
[0044]优选地，比较电路200可以包括:比较器(图中未示出)，其正向输入端被施加第一亮度阈值或者第二亮度阈值，其负向输入端与光电转换器件相连接，其输出端与一个或多个驱动器件相连接。
[0045]优选地，转换电路202可以包括:第一电阻(图中未不出)，其一端被施加第一电压，其另一端与比较器的输出端相连接；二极管(图中未示出)，其阳极与比较器的输出端相连接，其阴极与第二电阻相连接；第二电阻(图中未示出)，其一端与二极管相连接，其另一端与比较器的正向输入端相连接；第三电阻(图中未示出)，其一端被施加第二电压，其另一端与比较器的正向输入端相连接；第四电阻(图中未示出)，其一端接地，其另一端与比较器的正向输入端相连接。
[0046]优选地，上述比较器，其输出端为集电极开路门，根据第一电阻与第二电阻的电压分配确定与电平值匹配的驱动器件。
[0047]集电极开路(Open Collector,简称为0C)门应用于需要两个或两个以上与非门的输出端连接在同一条导线上，将这些与非门上的数据(状态电平)用同一条导线输送出去的场景。在该优选实施例中，主要用于电平转换，实现驱动器的功能。由于OC门电路的输出管的集电极悬空，使用时需要外接一个上拉电阻到电源。OC门使用上拉电阻以输出高电平，此外为了加大输出引脚的驱动能力，上拉电阻阻值的选择原则，从降低功耗及芯片的灌电流能力的角度上考虑应当足够大，而从确保足够的驱动电流的角度上考虑应当足够小。
[0048]在优选实施例中，OC门输出可以驱动任意电平接口的多种驱动器件(该多种驱动器件可以包括:红外灯驱动电路和图像处理器)，其输出电平是由第一电阻与第二电阻之间的分压来确定的。
[0049]优选地，上述红外摄像机还可以包括:红外滤光片30 ;红外滤光片30，与光电转换器件相连接，对光信号中的红外光进行过滤。
[0050]滤光片指的是一种让特定波长光通过的玻璃片，而让特定波长之外的光被截止。在优选实施例中，如果希望进一步提升防振荡电路的防振荡能力，还可以在光敏二极管或者光敏三极管之前添加特定的滤光片，即让可见光通过，而截止红外光，以防止开启的红外光等被光敏二极管或者光敏三极管所感知。
[0051]图3是根据本发明实施例的红外灯控制电路的结构框图。如图3所示，该红外灯控制电路可以包括:输入端，接收电信号，其中，所述电信号是由光电转换器件根据外界照度产生的光信号转换后形成的；比较电路，与所述输入端相连接，将所述电信号的电压值与所述第一亮度阈值或者所述第二亮度阈值进行比较，确定输出的所述电平值，其中，所述电平值用于控制与驱动器件连接的红外灯的开启与关闭，且所述第一亮度阈值小于所述第二亮度阈值；转换电路，与所述比较电路相连接，根据所述电平值在所述第一亮度阈值与所述第二亮度阈值之间进行转换；输出端，输出所述电平值。
[0052]采用如图3所示的电路，解决了相关技术中无法从硬件上实现避免红外灯发生振荡现象的问题，进而可以提升整个控制电路的防振荡能力，更加准确地控制红外灯在开启与关闭之间进行切换。
[0053]优选地,上述比较电路，当电信号的电压值低于第一亮度阈值时，输出第一电平值控制与红外灯相连接的驱动器件开启红外灯，当电信号的电压值高于第二亮度阈值时，输出第二电平值控制与红外灯相连接的驱动器件关闭红外灯。
[0054]优选地，上述比较电路可以包括:比较器，其正向输入端被施加第一亮度阈值或者第二亮度阈值，其负向输入端接收电信号，根据电压值与第一亮度阈值或者第二亮度阈值的比较结果，确定输出的电平值。
[0055]优选地,上述转换电路可以包括:第一电阻，其一端被施加第一电压，其另一端与比较器的输出端相连接；二极管，其阳极与比较器的输出端相连接，其阴极与第二电阻相连接；第二电阻，其一端与二极管相连接，其另一端与比较器的正向输入端相连接；第三电阻，其一端被施加第二电压，其另一端与比较器的正向输入端相连接；第四电阻，其一端接地，其另一端与比较器的正向输入端相连接。
[0056]优选地，上述比较器，其输出端为集电极开路门，根据第一电阻与第二电阻的电压分配确定与电平值匹配的驱动器件。
[0057]下面结合图4所示的优选实施例对上述优选实施过程做进一步的描述。
[0058]图4是根据本发明优选实施例的红外灯防振荡电路的示意图。如图4所示，DK相当于上述光电转换器件)为光敏二极管或者光敏三极管，Rl、R2 (相当于上述第一电阻)、R3(相当于上述第二电阻)、R4 (相当于上述第三电阻)以及R5 (相当于上述第四电阻)为普通电阻，D2 (相当于上述二极管)为普通二极管，OPl (相当于上述比较器的输出端)为输出端是OC门的比较器，VCC、V1、V2 (相当于上述第一电压)以及V3 (相当于上述第二电压)为电源，三角形代表信号地，红外灯驱动电路用于开启或者关闭红外灯，以及一个滤光片(相当于上述红外滤光片)。
[0059]首先，由VCC、V1、V2、V3、R1、R2、R3、R4、R5、0P1以及D2构成一个特殊的负向迟滞电路，其应用到红外灯的阈值分别为:
[0060]模式转换一、摄像机的工作模式由彩色模式转换为黑白模式，其阈值为:
[0061]Uthl=V3XR5/ (R4+R5)......公式 I
[0062]在该优选实施例中，当摄像机处于彩色模式(即白天)时，光敏二极管或者光敏三极管接收到的光线较多且光线较强，此时Rl转换的电压较高。根据比较器原理，由于比较器OPl负极端的电压较高，OPl输出电平为低电平，此时，二极管D2处于截止状态，由此可以得出比较器OPl的正极端电压，即阈值Uthl为V3XR5/ (R4+R5)。
[0063]模式转换二、摄像机的工作模式由黑白模式转换为彩色模式，其阈值为:
[0064]Uth2=V2X (R4//R5) / (R4//R5+R3+R2) +V2X ((R2+R3)//R5) / ((R2+R3) //R5+R4)......公式 2
[0065]在该优选实施例中，当摄像机处于夜间(即黑白模式)时，光电转换器件接收到的光线较少，从而Rl转换的电压较低。根据比较器工作原理，此时比较器OPl输出电平为高电平，继而二极管D2导通，由此可以得出比较器OPl正极端的电压，即阈值Uth2由电源V3、V2和电阻R5、R4、R3、R2来决定，需要特别指出的是，在该优选实施例中可以忽略D2正向导通压降。由于上述器件均为线性元器件，因此，根据叠加定理即可得上述Uth2的公式。
[0066]在优选实施过程中，根据上述公式I和公式2可知，只要能够确保阈值Uthl和阈值Uth2不相等，即可使得防振荡电路具备防振荡功能。而实际电路设计根据外界环境照度要求，应始终保持Uthl〈Uth2，但是在具体实施过程中，Uthl究竟会比Uth2小多少需要根据具体工程情况来确定。
[0067]在该优选实施例中，OC门输出可以驱动任意电平接口的多种驱动器件(该多种驱动器件可以包括:红外灯驱动电路和图像处理器)，其输出电平是由R2与R3之间的分压来确定的。
[0068]由于不同形式的器件，其电平接口的驱动输入电压不同。而在该优选实施例中，比较器OPl的输出电平是由R2和R3之间的分压来决定的，根据上述公式2，只要保证R2与R3之和不变，计算出的Uth2的数值就不会发生变化，因而调整R2与R3之间的比例关系即可输出不同的电平。由于OPl输出高电平触发红外灯驱动电路时，此时OPl的正极端为Uth2，根据分压原理具体关系如下:
[0069]OPl 的 OC 门输出电平=(V2-Uth2) XR3/ (R3+R2) +Uth2......公式 3
[0070]由此OC门输出电平由R3和R2来确定，从而兼容不同输入电平的红外灯驱动器件。
[0071]在该优选实施例中，Rl负责将光敏的电流信号转换为电压信号。其具体工作原理如下:
[0072]当摄像机处于彩色模式时，红外灯被关闭，此时OC门输出低电平，迟滞电路的阈值为Uthl。此时可以有足够多的可见光进入光电转换器件，但是随着外界照度降低，Rl上的电压逐渐降低。当Rl上的电压低于Uthl时，OC可以根据不同输入电平的红外灯驱动器件，在对R2和R3的阻值进行调整后设置OC门的输出电平，即可以根据不同的红外灯驱动器件输出不同电平值的高电平。
[0073]经过调整处理后开启红外灯，此时电路的阈值由Uthl变为Uth2。由于红外滤光片的存在，在红外灯发出的红外光以及部分可见光中只有部分可见光(当然也可以包含外界其他光源发出的部分可见光)被光电转换器件所感知。由于当前时刻电路的阈值已经被抬升为Uth2并且Uth2>Uthl。如此OC门的输出依然保持上述输出电平，从而可以保证摄像机的红外灯依然开启，并且工作在黑白模式。当外界的照度提升时，Rl上的电压又会逐步升高，当高于Uth2时，OC门的输出电平转为低电平，电路阈值又从Uth2变为Uthl，周而复始。
[0074]在该优选实施例中，含有OC门输出的OPl和D2的迟滞电路形式，这样做效果在于:因OC门的存在，该电路可以兼容与该OC门连接的具有不同输入电平的红外灯驱动器件。同时，根据上述公式I可知，阈值Uthl的计算仅与R5和R4有关，而与R3和R2无关，其原因在于，由于D2的单向导通作用，将R3、R2以及V2阻隔在Uthl的计算范围之外。因此，关于阈值Uthl的计算方式就变得较为简单并且调试方便。此外因为OPl与Rl并联，而又因为OPl为高输入阻抗元器件，由此可以忽略其并联效应，转换电压仅与Rl有关，而不受OPl的影响，因此对Rl转换电压的计算结果会较为准确。若采用其他器件，很有可能会因为并联效应而影响Rl转换的电压值。
[0075]图5是根据本发明实施例的红外灯控制方法的流程图。如图5所示，该方法可以包括以下处理步骤:
[0076]步骤S502:接收电信号，其中，电信号是由光电转换器件根据外界照度产生的光信号转换后形成的；
[0077]步骤S504:根据电信号的电压值与第一亮度阈值或者第二亮度阈值的比较结果确定输出的电平值，控制与驱动器件连接的红外灯的开启与关闭，其中，第一亮度阈值小于第二亮度阈值；当电信号的电压值低于第一亮度阈值时，输出第一电平值控制与红外灯相连接的驱动器件开启红外灯；当电信号的电压值高于第二亮度阈值时，输出第二电平值控制与红外灯相连接的驱动器件关闭红外灯。
[0078]采用如图5所示的方法，解决了相关技术中无法从硬件上实现避免红外灯发生振荡现象的问题，进而可以提升控制系统的防振荡能力，更加准确地控制红外灯在开启与关闭之间进行切换。
[0079]下面结合图6所示的优选实施方式对上述优选实施过程做进一步的描述。
[0080]图6是根据本发明优选实施例的红外灯控制方法的流程图。如图6所示，该流程可以包括以下处理步骤:
[0081]步骤S602:当摄像机处于彩色模式(例如:白天阳光明媚)时，红外灯被关闭，此时可以有足够多的可见光进入光电转换器件，采用第一亮度阈值。但是随着外界照度降低，光电转换器件转换的电信号的电压值逐渐降低。
[0082]步骤S604:判断上述电压值是否低于第一亮度阈值；如果否，则在下一时刻重新判断上述电压值是否低于第一亮度阈值；如果是，则继续执行步骤S606。
[0083]步骤S606:当电压值低于第一亮度阈值时，可以触发红外灯驱动电路开启红外灯，此时电路的阈值由第一亮度阈值变为第二亮度阈值。
[0084]步骤S608:由于当前时刻电路的阈值已经被抬升为第二亮度阈值并且第二亮度阈值大于第一亮度阈值，从而可以保证摄像机的红外灯依然开启，并且工作在黑白模式。
[0085]步骤S610:当外界的照度提升时，光电转换器件转换的电信号的电压值又会逐步升高，判断电压值是否高于第二亮度阈值；如果否，则在下一时刻重新判断该电压值是否高于第二亮度阈值；如果是，电路阈值又会从第二亮度阈值变为第一亮度阈值，转到步骤S602。
[0086]图7是根据本发明实施例的红外灯控制装置的结构框图。如图7所示，该红外灯控制装置可以包括:接收模块10，用于接收电信号，其中，电信号是由光电转换器件根据外界照度产生的光信号转换后形成的；控制模块20,用于根据电信号的电压值与第一亮度阈值或者第二亮度阈值的比较结果确定输出的电平值，控制与驱动器件连接的红外灯的开启与关闭，其中，第一亮度阈值小于第二亮度阈值。
[0087]优选地，如图8所示，控制模块20可以包括:第一控制单元200，用于当电信号的电压值低于第一亮度阈值时，输出第一电平值控制与红外灯相连接的驱动器件开启红外灯；第二控制单元202，用于当电信号的电压值高于第二亮度阈值时，输出第二电平值控制与红外灯相连接的驱动器件关闭红外灯。
[0088]从以上的描述中，可以看出，上述实施例实现了如下技术效果(需要说明的是这些效果是某些优选实施例可以达到的效果):首先采用光电转换器件将根据外界照度产生的光信号转换为电信号；然后采用防振荡电路根据转换后的电信号的电压值与第一亮度阈值或者第二亮度阈值的比较结果确定输出的电平值，该电平值用于控制与驱动器件连接的红外灯的开启与关闭，且第一亮度阈值小于第二亮度阈值，由此，通过设定两个不同的亮度阈值防止与驱动器件连接的红外灯因受到外界因素干扰不停地在开启与关闭之间切换，解决了相关技术中无法从硬件上实现避免红外灯发生振荡现象的问题，进而可以提升整个控制系统的防振荡能力，更加准确地控制红外灯在开启与关闭之间进行切换。
[0089]显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。
[0090]以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种具有防振荡功能的红外摄像机，其特征在于，包括: 光电转换器件，将根据外界照度产生的光信号转换为电信号； 防振荡电路，其输入端与所述光电转换器件相连接，其输出端与一个或多个驱动器件相连接，根据所述电信号的电压值与第一亮度阈值或者第二亮度阈值的比较结果确定输出的电平值，其中，所述电平值用于控制与所述驱动器件连接的红外灯的开启与关闭，且所述第一亮度阈值小于所述第二亮度阈值；当所述电信号的电压值低于所述第一亮度阈值时，输出第一电平值控制与红外灯相连接的驱动器件开启所述红外灯，当所述电信号的电压值高于所述第二亮度阈值时，输出第二电平值控制所述与红外灯相连接的驱动器件关闭所述红外灯。
2.根据权利要求1所述的红外摄像机，其特征在于，所述防振荡电路包括: 比较电路，将所述电信号的电压值与所述第一亮度阈值或者所述第二亮度阈值进行比较，确定输出的所述电平值； 转换电路，与所述比较电路相连接，根据所述电平值在所述第一亮度阈值与所述第二亮度阈值之间进行转换。
3.根据权利要求2所述的红外摄像机，其特征在于，所述比较电路包括: 比较器，其正向输入端被施加所述第一亮度阈值或者所述第二亮度阈值，其负向输入端与所述光电转换器件相连接，其输出端与所述一个或多个驱动器件相连接。
4.根据权利要求3所述的红外摄像机，其特征在于，所述转换电路包括: 第一电阻，其一端被施加第一电压，其另一端与所述比较器的输出端相连接； 二极管，其阳极与所述比较器的输出端相连接，其阴极与第二电阻相连接； 所述第二电阻，其一端与所述二极管相连接，其另一端与所述比较器的正向输入端相连接； 第三电阻，其一端被施加第二电压，其另一端与所述比较器的正向输入端相连接； 第四电阻，其一端接地，其另一端与所述比较器的正向输入端相连接。
5.根据权利要求4所述的红外摄像机，其特征在于， 所述比较器，其输出端为集电极开路门，根据所述第一电阻与所述第二电阻的电压分配确定与所述电平值匹配的驱动器件。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的红外摄像机，其特征在于，所述红外摄像机还包括:红外滤光片； 所述红外滤光片，与所述光电转换器件相连接，对所述光信号中的红外光进行过滤。
7.—种红外灯控制电路，其特征在于，包括: 输入端，接收电信号，其中，所述电信号是由光电转换器件根据外界照度产生的光信号转换后形成的； 比较电路，与所述输入端相连接，将所述电信号的电压值与所述第一亮度阈值或者所述第二亮度阈值进行比较，确定输出的所述电平值，其中，所述电平值用于控制与驱动器件连接的红外灯的开启与关闭，且所述第一亮度阈值小于所述第二亮度阈值； 转换电路，与所述比较电路相连接，根据所述电平值在所述第一亮度阈值与所述第二亮度阈值之间进行转换； 输出端，输出所述电平值。
8.根据权利要求7所述的电路，其特征在于，其中， 所述比较电路，当所述电信号的电压值低于所述第一亮度阈值时，输出第一电平值控制与红外灯相连接的驱动器件开启所述红外灯，当所述电信号的电压值高于所述第二亮度阈值时，输出第二电平值控制所述与红外灯相连接的驱动器件关闭所述红外灯。
9.根据权利要求7所述的电路，其特征在于，所述比较电路包括: 比较器，其正向输入端被施加所述第一亮度阈值或者所述第二亮度阈值，其负向输入端接收所述电信号，根据所述电压值与所述第一亮度阈值或者所述第二亮度阈值的比较结果，确定输出的所述电平值。
10.根据权利要求9所述的电路，其特征在于，所述转换电路包括: 第一电阻，其一端被施加第一电压，其另一端与所述比较器的输出端相连接； 二极管，其阳极与所述比较器的输出端相连接，其阴极与第二电阻相连接； 所述第二电阻，其一端与所述二极管相连接，其另一端与所述比较器的正向输入端相连接； 第三电阻，其一端被施加第二电压，其另一端与所述比较器的正向输入端相连接； 第四电阻，其一端接地，其另一端与所述比较器的正向输入端相连接。
11.根据权利要求10所述的电路，其特征在于， 所述比较器，其输出端为集电极开路门，根据所述第一电阻与所述第二电阻的电压分配确定与所述电平值匹配的驱动器件。
12.—种红外灯控制方法，其特征在于，包括: 接收电信号，其中，所述电信号是由光电转换器件根据外界照度产生的光信号转换后形成的； 根据所述电信号的电压值与第一亮度阈值或者第二亮度阈值的比较结果确定输出的电平值，控制与驱动器件连接的红外灯的开启与关闭，其中，所述第一亮度阈值小于所述第二亮度阈值；当所述电信号的电压值低于所述第一亮度阈值时，输出第一电平值控制与红外灯相连接的驱动器件开启所述红外灯；当所述电信号的电压值高于所述第二亮度阈值时，输出第二电平值控制所述与红外灯相连接的驱动器件关闭所述红外灯。
【文档编号】H04N5/225GK104243773SQ201310227399
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2013年6月6日 优先权日:2013年6月6日
【发明者】温俊阳, 梁秋芳, 金升阳 申请人:杭州海康威视数字技术股份有限公司