光学成像系统、监控设备和光学成像方法与流程

本技术属于光学设备，具体涉及一种光学成像系统、监控设备和光学成像方法。

背景技术：

1、抓拍摄像头是常用的道路违法取证设备，一般用于交通十字路口或高速公路对违法车辆进行抓拍。现有技术中的抓拍摄像头通常采用可见光摄像头，在夜晚工作时，由于环境光照度不足，无法拍摄到清晰的彩色图像，为此，摄像头往往与闪光灯一起工作，由于闪光灯发出的是耀眼的白光，光线很强，严重影响司机驾驶。

技术实现思路

1、因此，本技术要解决的技术问题在于提供一种光学成像系统，能够在环境光照度不足且不使用闪光灯的情况下拍摄到清晰的彩色图像，避免闪光灯影响驾驶。

2、为了解决上述问题，本技术提供了一种光学成像系统，包括分光件、可见光成像部和红外光成像部，所述分光件设置在所述可见光成像部和所述红外光成像部的进光侧，以将所述光学成像系统的进光中的至少一部分可见光分至所述可见光成像部，并将至少一部分的红外光分至所述红外光成像部，所述可见光成像部用于获取颜色信息，所述红外光成像部用于获取图像的强度信息。

3、可选的，所述可见光成像部的中轴线与所述红外光成像部的中轴线垂直设置，所述分光件的至少一部分设置在所述可见光成像部的中轴线与所述红外光成像部的中轴线所呈直角的角分线上。

4、可选的，所述分光件为平板形结构，所述可见光成像部的中轴线与所述红外光成像部的中轴线的交点与所述分光件的中心点重合；

5、所述分光件用于将波长为480～650nm的可见光反射至所述可见光成像部内，波长为750～1000nm的红外光穿过所述分光件进入至所述红外光成像部内。

6、可选的，所述可见光成像部至少包括沿所述可见光成像部的进光方向依次排布的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜和第六透镜，所述第一透镜、所述第二透镜、所述第四透镜和所述第五透镜的光焦度为正，所述第三透镜和所述第六透镜的光焦度为负。

7、可选的，所述第一透镜、所述第二透镜、所述第三透镜、所述第四透镜、所述第五透镜和所述第六透镜的光圈值为fno，fno<1.5；

8、10<f1<50；

9、20<f2<40；

10、-20<f3<-10；

11、5<f4<20；

12、0<f5<50；

13、-20<f6<0；

14、1.56<nd<1.92；

15、0.2<f/tl<0.8；

16、0.7<h1<8；

17、0.6<h1’<3.5；

18、式中，f为所述可见光成像部的有效焦距，f1为所述第一透镜的有效焦距，f2为所述第二透镜的有效焦距，f3为所述第三透镜的有效焦距，f4为所述第四透镜的有效焦距，f5为所述第五透镜的有效焦距，f6为所述第六透镜的有效焦距，nd为透镜材料在587nm波长的折射率；tl为第一透镜的物方表面至成像面于光轴的距离；h1为镜片的中心厚度，h1’为镜片的边缘厚度。

19、可选的，所述可见光成像部包括第一孔径光阑，所述第一孔径光阑设置在所述第一透镜的进光侧或所述第一透镜与所述第六透镜之间的光路上。

20、可选的，所述红外光成像部至少包括沿所述红外光成像部的进光方向依次排布的第七透镜、第八透镜、第九透镜、第十透镜、第十一透镜和第十二透镜，所述第七透镜、所述第八透镜、所述第十透镜和所述第十一透镜的光焦度为正，所述第九透镜和所述第十二透镜的光焦度为负。

21、可选的，所述第七透镜、所述第八透镜、所述第九透镜、所述第十透镜、所述第十一透镜和所述第十二透镜的光圈值为fno’，fno’<1.5；

22、10<f7<50；

23、20<f8<40；

24、-20<f9<-10；

25、5<f10<20；

26、0<f11<50；

27、-20<f12<0；

28、1.56<nd’<1.92；

29、0.2<f’/tl’<0.8；

30、0.7<h2<8；

31、0.6<h2’<3.5；

32、式中，f’为所述红外光成像部的有效焦距，f7为所述第七透镜的有效焦距，f8为所述第八透镜的有效焦距，f9为所述第九透镜的有效焦距，f10为所述第十透镜的有效焦距，f11为所述第十一透镜的有效焦距，f12为所述第十二透镜的有效焦距，nd’为透镜材料在587nm波长的折射率；tl’为第七透镜的物方表面至成像面于光轴的距离；h2为镜片的中心厚度，h2’为镜片的边缘厚度。

33、可选的，所述红外光成像部包括第二孔径光阑，所述第二孔径光阑设置在所述第七透镜的进光侧或所述第七透镜与所述第十二透镜之间的光路上。

34、本技术的另一方面，提供了一种监控设备，包括如上述的光学成像系统。

35、本技术的再一方面，提供了一种光学成像方法，通过如上述的光学成像系统进行成像，所述光学成像方法包括：

36、确定所述光学成像系统的工作模式；

37、在所述工作模式处于第一工作模式的情况下，通过所述分光件将所述光学成像系统的进光中的至少一部分可见光分至所述可见光成像部，通过所述可见光成像部获取颜色信息；

38、通过所述分光件将所述光学成像系统的进光中的至少一部分的红外光分至所述红外光成像部，通过所述红外光成像部获取图像的强度信息；

39、融合所述颜色信息和所述图像的强度信息得到图像。

40、可选的，在所述确定所述光学成像系统的工作模式的步骤之后，还包括：

41、在所述工作模式处于第二工作模式的情况下，通过所述分光件将所述光学成像系统的进光中的至少一部分可见光分至所述可见光成像部，通过所述可见光成像部得到图像。

42、可选的，所述确定所述光学成像系统的工作模式的步骤，包括：

43、获取所述光学成像系统的进光的光能量值；

44、在获取到的所述光能量值小于第一阈值时，控制所述光学成像系统进入所述第一工作模式；

45、在获取到的所述光能量值大于或等于所述第一阈值时，控制所述光学成像系统进入所述第二工作模式。

46、有益效果

47、本发明的实施例中所提供的一种光学成像系统，通过设置分光件，能够将光学成像系统的进光至少分为两部分，其中至少一部分可见光分至可见光成像部，进而使可见光成像部能够从这部分光获取到颜色信息，其中至少一部分红外光分至红外光成像部，进而使红外光成像部能够从这部分光获取到图像的强度信息，然后将颜色信息和图像的强度信息进行融合，可获得高清全彩色图像效果，采用可见光和红外光分别处理的方式，既解决了现有摄像机因红外补光而丢失色彩信息的难题，又解决了现有星光摄像机因夜间环境光不足而导致画面噪点过大的难题，避免了采用闪光灯进行补光造成的光线刺眼的问题，进而避免影响司机驾驶，提高抓拍时驾驶的安全性。