一种鱼眼夜视摄像头及鱼眼夜视摄像机的制作方法

本发明涉及电器技术领域，特别涉及一种鱼眼夜视摄像头及鱼眼夜视摄像机。

背景技术：

鱼眼镜头属于超广角镜头中的一种特殊镜头，它的视角范围大，可以超过180°，比如一般可达到220°甚至更大。

现有的鱼眼摄像头，通常不具有夜视拍摄功能。

技术实现要素：

本发明提供了一种鱼眼夜视摄像头及鱼眼夜视摄像机，具有夜视拍摄功能。

为了达到上述目的，本发明是通过如下技术方案实现的：

一方面，本发明提供了一种鱼眼夜视摄像头，包括：

保护罩、外壳、鱼眼镜头、至少三个红外灯；

其中，所述保护罩盖在所述外壳上；

所述鱼眼镜头和每一个所述红外灯均位于所述保护罩与所述外壳所形成的内部空间中；

所述鱼眼镜头的拍摄方向和每一个所述红外灯的发光方向均朝向所述保护罩；

每一个所述红外灯均位于所述鱼眼镜头的拍摄区域之外；

所述至少三个红外灯的总发光区域包括所述鱼眼镜头的拍摄区域。

进一步地，每一个所述红外灯的发光点均位于第一平面上；

所述第一平面与所述鱼眼镜头的正朝向相垂直；

针对所述第一平面与所述鱼眼镜头的正朝向的交点，每一个所述红外灯的发光点在所述第一平面上，基于所述交点沿圆周方向均匀排布；

所述红外灯的发光角度大于所述鱼眼镜头的视角角度的一半；

所述红外灯的发光角度与所述红外灯的个数的乘积大于360°。

进一步地，所述鱼眼镜头的视角角度为200°，所述红外灯的发光角度为150°；

所述红外灯的个数为4个。

进一步地，所述鱼眼镜头的正朝向与每一个所述红外灯的正朝向均相交与同一点；

对于所述鱼眼镜头的正朝向与任一所述红外灯的正朝向间的夹角，夹角角度的取值范围为((α-β)/2，β/2)；

其中，α为所述鱼眼镜头的视角角度，β为所述红外灯的发光角度。

进一步地，所述夹角角度为α/4。

进一步地，所述鱼眼镜头位于任一所述红外灯的发光区域之外。

进一步地，所述保护罩包括第一球冠；

所述鱼眼镜头的正朝向与所述第一球冠的中心轴线相重合。

进一步地，所述外壳包括第二球冠；

所述第一球冠对应的球半径等于所述第二球冠对应的球半径；

所述第一球冠对应的球心与所述第二球冠对应的球心相重合；

所述第一球冠的高小于所述第二球冠的高。

进一步地，所述红外灯包括：红外led灯。

另一方面，本发明提供了一种鱼眼夜视摄像机，包括：

引磁片、基座、强力磁铁和上述任一所述的鱼眼夜视摄像头；

其中，所述鱼眼夜视摄像头的外壳具有半球形底部；

所述引磁片位于所述鱼眼夜视摄像头的保护罩与所述外壳所形成的内部空间中；

所述鱼眼夜视摄像头的鱼眼镜头与所述外壳间的相对位置固定；

所述强力磁铁位于所述基座的内部；

所述外壳的半球形底部可基于所述引磁片与所述强力磁铁间的磁力吸引作用，固定于所述基座上；

在外部旋转作用力下，所述基座与固定在所述基座上的所述外壳间的相对位置相应改变。

本发明提供了一种鱼眼夜视摄像头及鱼眼夜视摄像机，该鱼眼夜视摄像头包括保护罩、外壳、鱼眼镜头、至少三个红外灯。保护罩盖在外壳上；鱼眼镜头和每一个红外灯均位于保护罩与外壳所形成的内部空间中；鱼眼镜头的拍摄方向和每一个红外灯的发光方向均朝向保护罩；每一个红外灯均位于鱼眼镜头的拍摄区域之外；至少三个红外灯的总发光区域包括鱼眼镜头的拍摄区域。通过设置所需数量的红外灯，不仅可以进行红外照明以具备夜视功能，还可满足摄像头超大摄像覆盖面的要求，故本发明提供的鱼眼摄像头具有夜视拍摄功能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明一实施例提供的一种鱼眼夜视摄像头的示意图；

图2是本发明一实施例提供的一种鱼眼夜视摄像头中鱼眼镜头与红外灯间位置关系的示意图；

图3是本发明一实施例提供的另一种鱼眼夜视摄像头中鱼眼镜头与红外灯间位置关系的示意图；

图4是本发明一实施例提供的又一种鱼眼夜视摄像头中鱼眼镜头与红外灯间位置关系的示意图；

图5是本发明一实施例提供的再一种鱼眼夜视摄像头中鱼眼镜头与红外灯间位置关系的示意图；

图6是本发明一实施例提供的一种鱼眼夜视摄像机的示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本发明实施例提供了一种鱼眼夜视摄像头，可以包括：

保护罩1、外壳2、鱼眼镜头3、至少三个红外灯4；

其中，所述保护罩1盖在所述外壳2上；

所述鱼眼镜头3和每一个所述红外灯4均位于所述保护罩1与所述外壳2所形成的内部空间中；

所述鱼眼镜头3的拍摄方向和每一个所述红外灯4的发光方向均朝向所述保护罩1；

每一个所述红外灯4均位于所述鱼眼镜头3的拍摄区域之外；

所述至少三个红外灯4的总发光区域包括所述鱼眼镜头3的拍摄区域。

本发明实施例提供了一种鱼眼夜视摄像头，该鱼眼夜视摄像头包括保护罩、外壳、鱼眼镜头、至少三个红外灯。保护罩盖在外壳上；鱼眼镜头和每一个红外灯均位于保护罩与外壳所形成的内部空间中；鱼眼镜头的拍摄方向和每一个红外灯的发光方向均朝向保护罩；每一个红外灯均位于鱼眼镜头的拍摄区域之外；至少三个红外灯的总发光区域包括鱼眼镜头的拍摄区域。通过设置所需数量的红外灯，不仅可以进行红外照明以具备夜视功能，还可满足摄像头超大摄像覆盖面的要求，故本发明实施例提供的鱼眼摄像头具有夜视拍摄功能。

本发明实施例中，在摄像头上设置红外光源以进行红外照明，从而可以支持摄像头的夜视功能。此外，基于鱼眼镜头的视角角度和拍摄区域以按需设置多个红外灯，来满足鱼眼镜头超大视角的摄影覆盖面要求，让夜视画面更清晰均匀。如此，红外灯的总发光区域应包括鱼眼镜头的拍摄区域。

本发明实施例中，外壳主要用于与保护罩形成一定的内部空间，以可容纳鱼眼镜头、红外灯，以及其他摄影必需部件，比如主控电路板等。保护罩主要起保护镜头和红外灯的作用，且红外灯可以透过透明的保护罩对外部进行红外照射，镜头可以透过保护罩对外部进行拍摄。如此，鱼眼镜头的拍摄方向及红外灯的发光方向均朝向保护罩。

通常情况下，鱼眼镜头拍摄区域内的任何画面均可被拍摄到，如此，红外灯可以位于该拍摄区域之外，从而可避免被鱼眼镜头拍摄到，以及避免对相应画面造成阻挡拍摄的问题。

通常情况下，鱼眼镜头具有超大视角，比如一般可以为200°，甚至为220°。而红外灯的发光角度略小，比如可以为90°，也可以为150°。对于鱼眼夜视摄像头，通常优选自带透镜的大角度红外灯，比如发光角度为150°的红外灯，以尽可能提供较大的总发光区域和使用较少的红外灯。

通常情况下，红外灯的发光强度随着角度增加，衰减越来越快。如此，较大的总发光区域，有利于红外光可以在空间均匀覆盖镜头的摄像范围。此外，较少的红外灯，有利于尽量减小摄像头的体积。

本发明实施例中，优选地，为保证鱼眼镜头的超大视角拍摄，通常在摄像头中间放置鱼眼镜头，且鱼眼镜头正朝向保护罩。

详细地，为保证发光区域均匀覆盖摄像区域，以保证对红外灯发光性能的充分利用，保证摄像区域内发光强度的均匀性，可以对鱼眼镜头与各红外灯间的设置位置关系进行限定，以及可以对鱼眼镜头与各红外灯间的朝向关系进行限定。

第一方面，针对鱼眼镜头与各红外灯间的设置位置关系，可以做如下相关技术限定。

在本发明一个实施例中，请参考图2及图3，每一个所述红外灯4的发光点均位于第一平面上；

所述第一平面与所述鱼眼镜头3的正朝向相垂直；

针对所述第一平面与所述鱼眼镜头3的正朝向的交点，每一个所述红外灯4的发光点在所述第一平面上，基于所述交点沿圆周方向均匀排布；

所述红外灯4的发光角度大于所述鱼眼镜头3的视角角度的一半；

所述红外灯4的发光角度与所述红外灯4的个数的乘积大于360°。

请参考图2，图2示出了水平方向上鱼眼镜头与各个红外灯间的位置设置关系。请参考图3，图3示出了垂直方向上鱼眼镜头与各个红外灯间的位置设置关系。

比如，图2中，点o1处对应于鱼眼镜头的中心点，点o2～o5处分别对应于4个红外灯的发光点，4个红外灯的发光角度均为β。水平方向上，任意相邻两红外灯的发光区域存在部分重叠，以保证两红外灯交界处具有足够的发光强度。请参考图2，在水平方向上，发光区域涉及360°，故发光区域包括拍摄区域。

请参照图2，图3中，各红外灯的发光角度均为β，鱼眼镜头的拍摄角度为α。比如，点o1处鱼眼镜头的拍摄角度为∠b1o1c1，角度大小为α，∠b1o1c1的中心线为o1a1，故点o1处鱼眼镜头的正朝向如由o1指向a1的箭头所示。点o2处对应红外灯的发光角度为∠b2o2c2，角度大小为β，∠b2o2c2的中心线为o2a2，故点o2处对应红外灯的正朝向如由o2指向a2的箭头所示。同理，点o4处对应红外灯的发光角度为∠b4o4c4，角度大小为β，∠b4o4c4的中心线为o4a4，故点o4处对应红外灯的正朝向如由o4指向a4的箭头所示。

图3中，各红外灯的发光区域均与鱼眼镜头的拍摄区域存在相同程度的部分重叠，以保证两红外灯交界处具有足够的发光强度。请参考图3，在垂直方向上，发光区域包括拍摄区域。

本发明实施例中，基于图2所示的水平方向和图3所示的垂直方向，各个红外灯围绕鱼眼镜头沿圆周方向均匀分布，且各个红外灯的发光点均位于同一平面上，即在垂直方向上仅设置有一层红外灯。如此，为实现垂直方向上的区域覆盖，红外灯的发光角度应大于鱼眼镜头视角角度的一半。此外，为实现水平方向上的区域覆盖，红外灯的发光角度与红外灯个数的乘积应大于360°。

红外灯沿圆周方向均匀分布，可以保证红外光在水平方向上发光强度的均匀性，红外灯的发光点位于同一水平面上，可以保证红外光在垂直方向上发光强度的均匀性。基于这一发光强度均匀性，有益于保证良好的夜视成像效果。

本发明实施例中，鱼眼镜头的正朝向与上述第一平面相垂直，可以保证红外灯发光区域针对镜头拍摄区域的对称性，以有益于对红外发光区域的有效充分利用。

基于上述内容，在本发明一个实施例中，请参考图2及图3，所述鱼眼镜头3的视角角度为200°，所述红外灯4的发光角度为150°；所述红外灯4的个数为4个。

请参考图2及图3，α＝200°，β＝150°。如此，红外灯的个数为3个时，即可满足要求，即水平方向上，均匀排布3个红外灯即可覆盖圆周360°，垂直方向上，红外灯的拍摄区域可覆盖鱼眼镜头拍摄区域的一半。不过，考虑到红外灯的发光强度随着角度增加，衰减越来越快的特性，这样任意两个相邻红外灯之间相应区域的发光强度会弱一些，故为了发光强度的均匀性，可以增加一颗，即在圆周上均匀排布4个红外灯。

因此，本发明实施例中，优选地，红外灯的个数为4个。

第二方面，针对鱼眼镜头与各红外灯间的朝向关系，基于上述内容，还可以做如下相关技术限定。

在本发明一个实施例中，请参考图3至图5，所述鱼眼镜头3的正朝向与每一个所述红外灯4的正朝向均相交与同一点；

对于所述鱼眼镜头3的正朝向与任一所述红外灯4的正朝向间的夹角，夹角角度的取值范围为((α-β)/2，β/2)；其中，α为所述鱼眼镜头3的视角角度，β为所述红外灯4的发光角度。

请参考图3至图5，鱼眼镜头的正朝向与各红外灯的正朝向均相交于点o。针对红外灯的正朝向和发光区域，图4和图5分别示出了两种不同的极限情况。其中，图4对应于夹角角度的取值为(α-β)/2时的情况，图5对应于夹角角度的取值为β/2时的情况。

请参考图4，若一红外灯的发光点位于点o6处，该红外灯的发光角度为∠b6o6c6，∠b6o6c6的中心线为o6a6，故该红外灯的正朝向如由o6指向a6的箭头所示。此时，上述夹角角度的取值为(α-β)/2。

但由于直线o6c6与直线o1c1重合，故这一重合位置处临近区域内的红外光为强度较弱。如此，优选地，可以基于图4中虚线圆的顺时针方向，旋转该红外灯的发光点所在位置，且其正朝向同步旋转。

请参考图5，若一红外灯的发光点位于点o7处，该红外灯的发光角度为∠b7o7c7，∠b7o7c7的中心线为o7a7，故该红外灯的正朝向如由o7指向a7的箭头所示。此时，上述夹角角度的取值为β/2。

但由于直线o7b7与直线o1a1相平行，故这两条平行线的中间区域将无红外光照射而不能对此进行正常夜视拍摄，且该中间区域的临近区域内的红外光为强度较弱。如此，优选地，可以基于图5中虚线圆的逆时针方向，旋转该红外灯的发光点所在位置，且其正朝向同步旋转。

对应的，请参考图3，上述夹角角度的取值为(α-β)/2时，相应红外灯的正朝向可以如图3中由o指向a6的箭头所示；上述夹角角度的取值为β/2时，相应红外灯的正朝向可以如图3中由o指向a7的箭头所示。由于可以限定上述夹角角度的取值范围为((α-β)/2，β/2)，故红外灯的正朝向可以介于∠a6oa7之间。比如，图3中，发光点在o4处红外灯的正朝向可以对应于由o4指向a4的箭头所示。

在本发明一个实施例中，优选地，所述夹角角度为α/4。

基于上述内容，可以限定直线o4a4为∠a6oa7的中线。即上述夹角角度为：[β/2-(α-β)/2]/2+(α-β)/2＝α/4。

如此，直线o4b4与直线o1a1之间的夹角等于直线o4c4与直线o1c1之间的夹角，以保证红外光照的均匀性。

在本发明一个实施例中，所述鱼眼镜头3位于任一所述红外灯4的发光区域之外。

鱼眼镜头位于红外灯发光区域之外时，可以避免出现鱼眼镜头对红外光照产生阻挡的情况，从而有利于充分利用红外光照。不过，在本发明其他实施例中，鱼眼镜头也可位于部分红外灯的发光区域之内，当然，被鱼眼镜头阻挡而未被一红外灯照射的区域，应能够被至少一个其他红外灯照射到，以保证该区域的图像可以被摄像头采集到。

在本发明一个实施例中，请参考图1，所述保护罩1包括第一球冠；

所述鱼眼镜头3的正朝向与所述第一球冠的中心轴线相重合。

优选地，请参考图1，保护罩可以为一球冠。其中，球冠是指一个球面被平面所截后剩下的曲面。截得的圆面是底，垂直于圆面的直径被截得的部分是高。球冠也可看作圆弧绕过它的一个端点的圆的直径旋转一周得到的面。

在本发明一个实施例中，请参考图1，所述外壳2包括第二球冠；

所述第一球冠对应的球半径等于所述第二球冠对应的球半径；

所述第一球冠对应的球心与所述第二球冠对应的球心相重合；

所述第一球冠的高小于所述第二球冠的高。

请参考图1，外壳可以为一球冠。外壳和保护罩可组成一个完整的球形。

本发明实施例中，保护罩的球半径可以与外壳的球半径相等，且保护罩的球心可以与外壳的半球形底部的球心可以重合，以使摄像机的头部为球形，一方面可方便用户按需旋转，另一方面使得摄像机美观大方。

在本发明一个实施例中，所述红外灯4包括：红外led灯。

如图6所示，本发明实施例提供了一种鱼眼夜视摄像机，包括：

引磁片5、基座6、强力磁铁7和上述任一所述的鱼眼夜视摄像头；

其中，所述鱼眼夜视摄像头的外壳2具有半球形底部；

所述引磁片5位于所述鱼眼夜视摄像头的保护罩1与所述外壳2所形成的内部空间中；

所述鱼眼夜视摄像头的鱼眼镜头3与所述外壳2间的相对位置固定；

所述强力磁铁7位于所述基座6的内部；

所述外壳2的半球形底部可基于所述引磁片5与所述强力磁铁7间的磁力吸引作用，固定于所述基座6上；

在外部旋转作用力下，所述基座6与固定在所述基座6上的所述外壳2间的相对位置相应改变。

详细地，请参考图6，外壳的半球形底部固定于基座上时，用户可以按需旋转摄像头，以使半球形底部上的、与基座相连的部分对应发生改变，且由于镜头与外壳同步运动，从而可以达到按需调节摄像头朝向的目的。经旋转，该半球形底部上的任一部分均可与基座相连以固定在基座上。当然，由于相对位置发生改变，故外部施加的旋转作用力的大小，应足以能够克服上述磁力吸引作用所带来的旋转阻力。当去除外力时，因为磁力吸引作用，镜头就在需要的角度和位置上固定下来。

本发明实施例中，基于外部的旋转作用力，可使摄像头和基座间产生相互移动，即可沿着外壳的底部半球面与基座的配合面进行相互移动、相互旋转。

本发明实施例无需设置调节角度和位置的结构装置，也可实现摄像机需要的监控角度。如此，可避免因设置水平和垂直转动装置以实现转动所造成的占用较大空间，以使得摄像机整体尺寸过大的问题。本发明实施例无需设置转动装置即可调节监控角度，有效节约空间占用，符合目前摄像机小型化发展的市场需求。

综上所述，本发明的实施例具有至少如下有益效果：

1、本发明实施例中，鱼眼夜视摄像头包括保护罩、外壳、鱼眼镜头、至少三个红外灯。保护罩盖在外壳上；鱼眼镜头和每一个红外灯均位于保护罩与外壳所形成的内部空间中；鱼眼镜头的拍摄方向和每一个红外灯的发光方向均朝向保护罩；每一个红外灯均位于鱼眼镜头的拍摄区域之外；至少三个红外灯的总发光区域包括鱼眼镜头的拍摄区域。通过设置所需数量的红外灯，不仅可以进行红外照明以具备夜视功能，还可满足摄像头超大摄像覆盖面的要求，故本发明提供的鱼眼摄像头具有夜视拍摄功能。

2、本发明实施例中，无需设置调节角度和位置的结构装置，也可实现摄像机需要的监控角度。如此，可避免因设置水平和垂直转动装置以实现转动所造成的占用较大空间，以使得摄像机整体尺寸过大的问题。本发明实施例无需设置转动装置即可调节监控角度，有效节约空间占用，符合目前摄像机小型化发展的市场需求。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个〃····〃”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同因素。

最后需要说明的是：以上所述仅为本发明的较佳实施例，仅用于说明本发明的技术方案，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。