红外网络摄像机的红外灯控制方法
【专利摘要】本发明公开了一种红外网络摄像机的红外灯控制方法，包括步骤：S10、采集标准红外场景中的景物图像并获取图像中所有像素点的红色分量值、绿色分量值以及蓝色分量值并计算标准红外场景中所有像素点的光学特征值；S20、根据标准红外场景中图像像素点的光学特征值以及单像素点的预设可见光灵敏度阈值计算出可见光强度的评估值，S30、当可见光强度的评估值大于可见光灵敏度阈值时，自动关闭红外灯并将摄像机切换至日间模式，S40、当红外网络摄像机中的补偿RGB增益大于增益灵敏度阈值时，自动打开红外灯并将摄像机切换至夜间模式。本发明不会出现误判的现象，有利于摄像机精确的夜间模式及日间模式的相互切换，保证图像的输入质量。
【专利说明】红外网络摄像机的红外灯控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及红外网络摄像机，尤其涉及一种红外网络摄像机的红外灯控制方法。【背景技术】
[0002]红外灯开启关闭控制是红外网络摄像机上的必备功能。在环境光线较弱的时候开启红外灯，利用图像传感器在近红外波段的感光特性对摄像机进行补光。对红外灯的开启和关闭控制可以减少功率消耗，增加红外灯使用寿命。
[0003]现有技术中通常采用的方法是利用光敏电阻的光电特性接收环境的亮度，然后将光敏电阻的阻值变化转换为电信号的变化，以获取环境亮度，来判断是否需要开启红外灯进行补光。通常的方法，占用系统硬件资源，需要外围电路和器件支持，实现硬件成本较高；不能准确的判断实际拍摄场景的亮度，如果光敏电阻被遮住容易造成设备对环境亮度的误判。
【发明内容】
[0004]本发明提出了一种红外网络摄像机的红外灯控制方法，主要解决的是现有技术中采用光敏电阻的光电特性感应环境的亮度来判断对摄像机进行补光，容易造成误判，并且实现成本高的问题。。
[0005]为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是:提供一种红外网络摄像机的红外灯控制方法，包括如下步骤:
[0006]S10、采集标准红外场景中的景物图像并获取图像中所有像素点的红色分量值、绿色分量值以及蓝色分量值，以及根据红色分量值、绿色分量值以及蓝色分量值计算标准红外场景图像中所有像素点的光学特征值，其中，所述光学特征值为标准红外场景图像中所有像素点的红色分量值与绿色分量值的比值以及蓝色分量值与绿色分量值的比值；
[0007]S20、根据标准红外场景中图像像素点的光学特征值以及单像素点的预设可见光灵敏度阈值，计算出可见光强度的评估值；
[0008]S30、当可见光强度的评估值大于可见光灵敏度阈值时，自动关闭红外灯并将摄像机由夜间模式切换至日间模式，其中，可见光灵敏度阈值为摄像机从日间模式切换至夜间模块的可见光的灵敏度值；
[0009]S40、当红外网络摄像机中的补偿RGB增益大于增益灵敏度阈值时，自动打开红外灯并将摄像机由日间模式切换至夜间模式。
[0010]其中，所述步骤SlO中还包括选用RGB三色微滤光片对图像的所有像素点进行滤光的步骤。
[0011]其中，所述步骤S20中可见光强度的评估值为超出预设可见光灵敏度阈值的像素点所占全部像素点的比例值b，具体的计算公式如下:
[0012]b=nl/n
[0013]其中，nl表示超出预设的可见光灵敏度阈值的像素点个数，η表示全部的像素点个数。
[0014]其中，所述步骤S20还包括记录所有超出预设可见光灵敏度阈值的像素点个数的步骤，具体包括:
[0015]初始化超出预设的可见光灵敏度值的像素点个数nl，
[0016]当像素点超出预设可见光灵敏度阈值的范围时，记录超出预设的可见光灵敏度值的像素点个数，具体的判断公式如下；
[0017](Rg-R/G)2+(Bg-B/G)2>a,
[0018]其中，a为单像素点的预设可见光灵敏度阈值，Rg为红外灯固定的红色分量值与绿色分量值的比值，Bg为红外灯的蓝色分量值与绿色分量值的比值，R/G为实测的红色分量值与绿色分量值的比值，B/G为实测的蓝色分量值与绿色分量值的比值。
[0019]其中，所述步骤S30中还包括将图像对可见光的灵敏度值增加预设容差值的步骤，具体的计算公式为:
[0020]b=b0+d,
[0021]其中，b表示可见光的灵敏度值，b0表示摄像机从日间模式切换至夜间模块的可见光的灵敏度域值，d表示预设容差值。
[0022]本发明的有益技术效果是:区别于现有技术中采用光敏电阻的光电特性感应环境的亮度来判断对摄像机进行补光，容易造成的误判而影响图像输入的问题，本发明提供了一种红外网络摄像机的红外灯控制方法，通过对采集图像的像素点RGB数据，计算出像素点的光学特征值，根据标准红外场景中图像像素点的光学特征值以及可见光灵敏度值可计算出可见光强度的评估值，实现对红外灯开启关闭的控制；具体的，当可见光强度的评估值大于可见光灵敏度阈值时，自动关闭红外灯并将摄像机由夜间模式切换至日间模式；当红外网络摄像机中的补偿RGB增益大于增益灵敏度阈值时，自动打开红外灯并将摄像机由日间模式切换至夜间模式。本发明采用软件通过获取图像的响度点的方式，来实现切换摄像机的夜间模式及日间模式，不会出现误判的现象，有利于摄像机精确的夜间模式及日间模式的相互切换，保证图像的输入质量。
【专利附图】
【附图说明】
[0023]图1是本发明采用的645nm截止频率滤光片的滤光频谱图；
[0024]图2是本发明采用的三色微滤光片的滤光频谱图；
[0025]图3是本发明红外网络摄像机的红外灯控制方法的流程图；
[0026]图4是波长为850nm的红外灯光谱图；
[0027]图5是波长为940nm的红外灯光谱图。
【具体实施方式】
[0028]为详细说明本发明的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。
[0029]请参阅图3，本实施例提供了一种红外网络摄像机的红外灯控制方法，包括如下步骤:
[0030]S10、采集标准红外场景中的景物图像并获取图像中所有像素点的红色分量值、绿色分量值以及蓝色分量值，以及根据红色分量值、绿色分量值以及蓝色分量值计算标准红外场景图像中所有像素点的光学特征值，其中，所述光学特征值为标准红外场景图像中所有像素点的红色分量值与绿色分量值的比值以及蓝色分量值与绿色分量值的比值；
[0031]S20、根据标准红外场景图像中所有像素点的光学特征值以及单像素点的预设可见光灵敏度阈值，计算出当前可见光强度的评估值。具体的，所述步骤S20中可见光强度的评估值为超出预设可见光灵敏度阈值的像素点所占全部像素点的比例值b，具体的计算公式如下:
[0032]b=nl/n
[0033]其中，nl表示超出预设的可见光灵敏度阈值的像素点个数，η表示全部的像素点个数。
[0034]S30、当可见光强度的评估值大于可见光灵敏度阈值时，自动关闭红外灯并将摄像机由夜间模式切换至日间模式，其中，可见光灵敏度阈值为摄像机从日间模式切换至夜间模块的可见光的灵敏度值；摄像机从夜间向日间模式切换时，可利用处理芯片来处理。
[0035]S40、当红外网络摄像机中的补偿RGB增益大于增益灵敏度阈值时，自动打开红外灯并将摄像机由日间模式切换至夜间模式。当外界的光线不足时，通常的红外摄像机都会给自动调节图像的亮度，也就是为图像提供RGB增益。而当可见光的亮度过低时，这时通过红外灯来提供可见光。
[0036]在一具体的实施例中，所述步骤SlO中还包括选用RGB三色微滤光片对图像的所有像素点进行滤光的步骤。这里采用三色微滤光片对图像进行滤光，其目的是选通像素中R、G、B三色的亮度，以便于后续对像素中RGB的亮度进行分析。
[0037]在一具体的实施例中，所述步骤S20还包括记录所有超出预设可见光灵敏度阈值的像素点个数的步骤，具体包括:
[0038]初始化超出预设的可见光灵敏度值的像素点个数nl，
[0039]当像素点超出预设可见光灵敏度阈值的范围时，记录超出预设的可见光灵敏度值的像素点个数，具体的判断公式如下；
[0040](Rg-R/G)2+ (Bg-B/G) 2>a，
[0041]其中，a为单像素点的预设可见光灵敏度阈值，Rg为红外灯固定的红色分量值与绿色分量值的比值，Bg为红外灯的蓝色分量值与绿色分量值的比值，R/G为实测的红色分量值与绿色分量值的比值，B/G为实测的蓝色分量值与绿色分量值的比值。此步骤通过落入可见光灵敏度范围来具体判断，夜间时，像素的RGB值由红外灯提供，此时，所有的像素点均不在可见光的范围，黎明时，部分像素点露在可见光灵敏度的范围外，这时，可计算出具体的可见光可见光强度的评估值。
[0042]在一具体的实施例中，所述步骤S30中还包括将图像对可见光的灵敏度值增加预设容差值的步骤，具体的计算公式为:
[0043]b=b0+d,
[0044]其中，b表示可见光的灵敏度值，b0表示摄像机从日间模式切换至夜间模块的可见光的灵敏度域值，d表示预设容差值。上述容差值在于防止摄像机再临界模式的反复切换。
[0045]具体的原理如下:由于不同的光的折射率不同，而设备使用的图像传感器可感光范围可以到近红外波段。所以如果不使用滤光片容易造成图像虚焦。白天的滤光片可以滤掉近红外的光线。滤光片由于规格不同，会有不同的截止频率，图1为645nm截止频率滤光片的频谱图。夜晚使用的滤光片是全透片，对所有频率的光线的透过率都接近百分之百。图像传感器微滤光片:对于彩色图像传感器，传感器像素表面会有RGB三色微滤光片，滤光片频谱特性如下图2所示:从左至右，第一个波峰的曲线表示图像的蓝色亮度，第二个波峰的曲线表示图像的绿色亮度，第三个波峰的曲线表示图像的红色亮度。市面上常见的红外补光灯发出的光的波长在850nm以上时，可以看出在红外灯工作的补光波段红外波段，参阅图4以及图5，图4是波长为850的红外灯光谱图，而图5是波长为940nm的红外灯光谱图，RGB三色滤光片的光线透过率曲线是重合的，所以对于红外灯发出的红外光，无论光线的强弱，R/G B/G的值是固定的。而由于可见光波段，物体的颜色不同，RGB的比值会偏离只有红外灯时的定值，分析偏离的大小，即可得出现在的看见光强度。综上，对红外灯的光学特征的判断就可以得出像素点亮度的强弱，此部分可通过专用图像处理硬件和控制用的处理器来实现。
[0046]本发明区别于现有技术中采用光敏电阻的光电特性感应环境的亮度来判断对摄像机进行补光，容易造成的误判而影响图像输入的问题，本发明提供了一种红外网络摄像机的红外灯控制方法，通过对采集图像的像素点RGB数据，计算出像素点的光学特征值，根据标准红外场景中图像像素点的光学特征值以及单像素点的预设可见光灵敏度阈值，计算出所述图像对可见光强度的评估值，实现对红外灯开启关闭的控制；具体的，当可见光强度的评估值大于可见光灵敏度阈值时，自动关闭红外灯并将摄像机由夜间模式切换至日间模式；当红外网络摄像机中的补偿RGB增益大于增益灵敏度阈值时，自动打开红外灯并将摄像机由日间模式切换至夜间模式。本发明采用软件通过获取图像的响度点的方式，来实现切换摄像机的夜间模式及日间模式，不会出现误判的现象，有利于摄像机精确的夜间模式及日间模式的相互切换，保证图像的输入质量。
[0047]以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的【技术领域】，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
【权利要求】
1.一种红外网络摄像机的红外灯控制方法，其特征在于，包括如下步骤: S10、采集标准红外场景中的景物图像并获取图像中所有像素点的红色分量值、绿色分量值以及蓝色分量值，以及根据红色分量值、绿色分量值以及蓝色分量值计算标准红外场景图像中所有像素点的光学特征值，其中，所述光学特征值为标准红外场景图像中所有像素点的红色分量值与绿色分量值的比值以及蓝色分量值与绿色分量值的比值； S20、根据标准红外场景中图像像素点的光学特征值以及单像素点的预设可见光灵敏度阈值，计算出可见光强度的评估值； S30、当可见光强度的评估值大于可见光灵敏度阈值时，自动关闭红外灯并将摄像机由夜间模式切换至日间模式，其中，可见光灵敏度阈值为摄像机从日间模式切换至夜间模块的可见光的灵敏度值； S40、当红外网络摄像机中的补偿RGB增益大于增益灵敏度阈值时，自动打开红外灯并将摄像机由日间模式切换至夜间模式。
2.根据权利要求1所述的红外网络摄像机的红外灯控制方法，其特征在于，所述步骤SlO中还包括选用RGB三色微滤光片对图像的所有像素点进行滤光的步骤。
3.根据权利要求1所述的红外网络摄像机的红外灯控制方法，其特征在于，所述步骤S20中可见光强度的评估值为超出预设可见光灵敏度阈值的像素点所占全部像素点的比例值b，具体的计算公式如下:
b=nl/n 其中，nl表示超出预设的可见光灵敏度阀值的像素点个数，η表示全部的像素点个数。
4.根据权利要求3所述的红外网络摄像机的红外灯控制方法，其特征在于，所述步骤S20还包括记录所有超出预设可见光灵敏度阈值的像素点个数的步骤，具体包括: 初始化超出预设的可见光灵敏度阈值的像素点个数nl， 当像素点超出预设可见光灵敏度阈值的范围时，记录超出预设的可见光灵敏度值的像素点个数，具体的判断公式如下；
(Rg-R/G)2+(Bg-B/G)2>a, 其中，a为单像素点的预设可见光灵敏度阈值，Rg为红外灯固定的红色分量值与绿色分量值的比值，Bg为红外灯的蓝色分量值与绿色分量值的比值，R/G为实测的红色分量值与绿色分量值的比值，B/G为实测的蓝色分量值与绿色分量值的比值。
5.根据权利要求3所述的红外网络摄像机的红外灯控制方法，其特征在于，所述步骤S30中还包括将图像对可见光的灵敏度值增加预设容差值的步骤，具体的计算公式为:
b=b0+d， 其中，b表示可见光的灵敏度值，bo表示摄像机从日间模式切换至夜间模块的可见光的灵敏度域值，d表示预设容差值。
【文档编号】H05B37/02GK103781261SQ201410075224
【公开日】2014年5月7日 申请日期:2014年2月28日 优先权日:2014年2月28日
【发明者】庄开元 申请人:深圳英飞拓科技股份有限公司