专利名称：一种大景深交通监测电子眼的制作方法
技术领域：
本实用新型 涉及交通监测电子眼，尤其涉及一种大景深交通监测电子眼。
背景技术：
随着国民经济的快速发展，人民生活水平的提高，城市的机动车辆越来越多，交通违章现象也时有发生，这些违章行为轻则造成交通阻塞，重则危害生命财产安全，所以加强对城市违章车辆的自动监测和管理势在必行。交通监控电子眼是现城市交通城管理的一种重要手段，其能够有效地减少车辆违章，从而进一步改善交通秩序，保障交通安全。然而，交通监控电子眼却一直受到景深不足这个问题的困扰。景深是指在摄影机镜头或其他成像器前沿着成像器轴线所测定的能够取得清晰图像的物体距离范围。由于传统的电子眼镜头的景深都比较小，无法保证近景和远景同时清晰。机动车辆监控过程中，由于摄像头是自动进行拍摄，无法预先知道机动车辆位置，因此只能将对焦点设置在某一固定位置处，而不能同时实现对预定的监测范围内的所有位置的覆盖。一旦机动车辆偏离对焦点较远，景深比较小的传统摄像头就无法对其清晰成像。因此当调出监测录像时，经常会发现车牌号难以辨别，从而给交通管理带来极大的困难。
实用新型内容针对现有技术中存在的缺陷和不足，本实用新型的目的是提供一种大景深交通监测电子眼，以解决传统交通监测电子眼景深小，拍摄出的图像模糊难以辨识的问题。为达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案一种大景深交通监测电子眼，包括电子取景器、液晶显示屏和光学器件组，所述光学器件组包括镜筒、镜头和压圈，镜头由压圈压紧在镜筒内，所述镜头的焦距恒定，所述镜头的光学系统的参数是通过选择位于镜头实际工作环境所要求的调焦物距处的物平面为基准物平面而进行设计的。进一步地，所述镜头包括多片透镜。进一步地，所述镜头包括四块光学透镜，按入光方向顺序排列依次为第一透镜， 其为双凸片；第二透镜，其为凹凸片；第三透镜，其为双凹片；第四透镜，其为凸凹片。进一步地，所述大景深交通监测电子眼还包括成像器件。进一步地，所述成像器件为CXD或CMOS感光元件。 进一步地，所述镜头与成像器件之间无任何额外元件。 本实用新型的大景深交通监测电子眼，采用大景深、定焦的成像装置，镜头与成像器件之间无需插入额外的元件，不但解决了现有技术中设备笨重、设计和制造成本昂贵、调焦不准等问题，且通过选择实际工作环境所要求的调焦物距处的物平面为基准物平面，对镜头的光学系统的参数进行设计，使该设计可最大程度的接近调焦物距的理想景深值，从而提高了在特定观察场景下的景深范围，增大了有效的观察范围，达到了较好的监测效果。
图1 为传统定焦摄像镜头的光学系统的成像原理图；图2为本实用新型的定焦摄像镜头的光学系统的成像原理图；图3为本实用新型的光学器件组的结构示意图；图4为本实用新型的大景深交通监测电子眼的镜头的结构示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，
以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。传统的定焦镜头，其光学系统参数往往采用无穷远处的物平面为基准物平面来设计(图1所示为传统的定焦镜头的光学系统成像原理图)，以无限远处为基准物平面设计出的光学参数与实际工作状态的成像条件不能很好的匹配，导致无法得到足够大的景深。本实用新型提供大景深交通监测电子眼，包括电子取景器、液晶显示屏和光学器件组，所述光学器件组包括镜筒1、镜头3和压圈2，，所述镜头3由压圈2压紧在镜筒1内， 镜头3的焦距恒定(如图3所示)，镜头3的光学系统的参数包括透镜的表面曲率半径、厚度、位置、折射率和色散系数，是通过选择位于镜头实际工作环境所要求的调焦物距处的物平面为基准物平面而进行设计的。申请人:于2010年02月20日提交的申请号为201010117202. 6的中国专利申请公
开了一种摄像装置的设计方法，在此以引用的方式将其全部内容结合于此。本实用新型的交通监测电子眼，其镜头的焦距恒定，镜头和成像器件之间无需插入额外的元件，不但解决了现有技术中设备笨重、设计和制造成本昂贵、调焦不准等问题， 而且通过选择实际工作环境所要求的调焦物距处的物平面为基准物平面(如图2所示)，对镜头的光学系统的参数进行设计，使该设计可最大程度的接近调焦物距的理想景深值，从而提高了在特定观察场景下的景深范围，增大了有效的观察范围，达到了较好的监测效果。本实用新型中，镜头包括多片透镜(如图4所示)。镜头优选地包括四块光学透镜，按入光方向顺序排列依次为第一透镜，其为双凸片；第二透镜，其为凹凸片；第三透镜，其为双凹片；第四透镜，其为凸凹片。当然，本领域技术人员应当理解的是，本实用新型中的镜头不限于上述实施方式，例如，其光学透镜的数量及类型可以进行各种变形。另外，光学透镜的曲率半径、折射率、光学透镜之间的间隔等参数也可以根据实际需要进行选取。本实用新型交通监测电子眼还包括成像元件，成像器件为优选为 CCD (Charge-coupled Device,电冑華禹☆ 牛)$ CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor，互补金属氧化物半导体)感光元件。本实用新型的镜头与成像器件之间无需插入额外元件，即可实现同步对焦，并同时增大景深，其最终获得的景深能够最大程度的接近理想景深，使影像全时段清晰。传统交通监测电子眼通常将对焦点(即调焦点)设置在某一固定位置处，但由于监测车辆的位置有时是不断移动的，往往移出原先对好的对焦点，一旦监测主体偏离对焦点较远，景深较小的传统摄像头就无法对监测主体清晰成像，在此情况下，很难同时实现对预定的监测范围内的所有位置的覆盖。因此根据监测实际需要，常常需要设置多个镜头同时拍摄位于不同距离上的监测对象。本实用新型提供的交通监测电子眼，通过选择实际工作环境所要求的调焦物距处的物平面为基准物平面，对镜头的光学系统的参数进行设计， 使该设计可最大程度的接近调焦物距的理想景深值，从而提高了在特定监测场景下的景深范围，增大了有效的监测范围。因此，与现有技术相比，本实用新型降低了监测系统的图像采集部分设备的投入，大大的节约了设计和制造成本。 以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并非用来限定本实用新型的实施范围； 如果不脱离本实用新型的精神和范围，对本实用新型进行修改或者等同替换，均应涵盖在本实用新型权利要求的保护范围当中。
权利要求1.一种大景深交通监测电子眼，包括电子取景器、液晶显示屏和光学器件组，所述光学器件组包括镜筒、镜头和压圈，镜头由压圈压紧在镜筒内，其特征在于，所述镜头的焦距恒定，所述镜头的光学系统的参数是通过选择位于镜头实际工作环境所要求的调焦物距处的物平面为基准物平面而进行设计的。
2.根据权利要求1所述的大景深交通监测电子眼，其特征在于，所述镜头包括多片透^Ml O
3.根据权利要求2所述的大景深交通监测电子眼，其特征在于，所述镜头包括四块光学透镜，按入光方向顺序排列依次为第一透镜，其为双凸片；第二透镜，其为凹凸片；第三透镜，其为双凹片；第四透镜，其为凸凹片。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的大景深交通监测电子眼，其特征在于，所述大景深交通监测电子眼还包括成像器件。
5.根据权利要求4所述的大景深交通监测电子眼，其特征在于，所述成像器件为CXD或 CMOS感光元件。
6.根据权利要求5所述的大景深交通监测电子眼，其特征在于，所述镜头与成像器件之间无任何额外元件。
专利摘要本实用新型公开了一种大景深交通监测电子眼，包括电子取景器、液晶显示屏和光学器件组，所述光学器件组包括镜筒、镜头和压圈，镜头由压圈压紧在镜筒内，所述镜头的焦距恒定，所述镜头的光学系统的参数是通过选择位于镜头实际工作环境所要求的调焦物距处的物平面为基准物平面而进行设计的。本实用新型设计简单、成本低廉，不但解决了现有技术中设备笨重，调焦不准等问题，而且通过选择实际工作环境所要求的调焦物距处的物平面为基准物平面对镜头的光学系统的参数进行设计，提高了在特定观察场景下的景深范围，达到了较好的监测效果。
文档编号G02B27/00GK202127453SQ20112009640
公开日2012年1月25日 申请日期2011年4月2日 优先权日2011年4月2日
发明者何江, 刘云峰, 宋甫轩 申请人:北方国通(北京)光电科技有限公司