自动检测光圈的摄像的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种自动检测光圈的摄像机，包括：去直流电路，其具有电压输入端和电压输出端；窗函数电路，包括接收电压波形信号的信号输入端，第一比较器，第二比较器，以及与第一比较器和第二比较器连接的结果输出端；微处理器，具有向自动光圈发出阶跃信号的阶跃信号输出端，以及与结果输出端连接的接收端。本实用新型的自动检测光圈的摄像机在检测时，微处理器会向自动光圈发出阶跃信号，自动光圈输出的电压信号经由去直流电路和窗函数电路后，产生的比较结果返回至微处理器的接收端。微处理器根据此比较结果，便可判断自动光圈是否异常，从而在上电阶段便可以检测光圈是否异常，而不用待全部安装完毕后才能通过图像来判断，避免了返工。
【专利说明】自动检测光圈的摄像机
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及摄像机信号处理【技术领域】，尤其涉及一种自动检测光圈的摄像机。
【背景技术】
[0002]光圈是一个用来控制光线透过镜头，进入机身内感光面的光量的装置，它通常设置在镜头内，如摄像机镜头、照相机镜头等。当光圈变小，进光量越少；当光圈变大，进光量越多。
[0003]摄像机通常都是在大范围光照度变化的场合应用的，为了保证摄像机能够正确曝光成像，就必须随时调整镜头的光圈，以保证电视图像不出现“限幅”现象，否则可能使图像亮处失去灰度层次，或因通光量减小而使画面灰暗且出现噪点。所以，摄像机上一般会使用自动光圈，并通过驱动电路来驱动其变化。
[0004]实际使用时，光圈会发生卡死现象，导致其不能根据进光量而调整大小。而现有技术中，并没有对自动光圈进行检测的系统，只有通过观察使用过程中图像的变化来判断光圈的异常。这样，如果光圈卡死或有质量问题，便只能待工程上将摄像机安装好进行使用后，才能发现问题所在，返工费用很大。
【发明内容】
[0005]有鉴于此，本实用新型提出一种自动检测光圈的摄像机，以解决上述问题。
[0006]为达到上述目的，本实用新型实施例的技术方案是这样实现的:
[0007]一种自动检测光圈的摄像机，其特征在于，包括:
[0008]去直流电路，其具有接收自动光圈输出电压信号的电压输入端，产生电压波形信号的电压输出端，串联在所述电压输入端和所述电压输出端之间的第一电容，以及将所述电压输出端接地的第一二极管，且所述第一二极管沿从地到所述电压输出端的方向导通；
[0009]窗函数电路，包括接收所述电压波形信号的信号输入端；第一比较器，其具有接收第一基准电压的第一基准输入端、与所述信号输入端连接的第一比较输入端、以及输出第一比较结果的第一比较输出端；第二比较器，其具有接收第二基准电压的第二基准输入端、与所述信号输入端连接的第二比较输入端、以及输出第二比较结果的第二比较输出端；结果输出端，其与所述第一比较输出端和所述第二比较输出端相连接；
[0010]微处理器，具有向自动光圈发出阶跃信号的阶跃信号输出端，以及与所述结果输出端连接的接收端。
[0011]优选地，所述微处理器的阶跃信号输出端通过驱动电路与自动光圈连接。
[0012]优选地，本实施例的自动检测光圈的摄像机还包括:图像处理器；
[0013]所述图像处理器通过所述驱动电路与自动光圈连接，且所述图像处理器与所述微处理器互相连接。
[0014]优选地，所述图像处理器与所述微处理器通过高速同步串行SPI总线连接。
[0015]优选地，所述去直流电路的电压输出端与所述窗函数电路的信号输入端之间通过第一电阻连接。
[0016]优选地，所述第一比较输出端通过串联连接的第二二极管和第二电阻与所述结果输出端连接，且所述第二二极管沿从所述第一比较输出端到所述结果输出端的方向导通；
[0017]所述第二比较输出端通过串联连接的第三二极管和第二电阻与所述结果输出端连接，且所述第三二极管沿从所述第二比较输出端到所述结果输出端的方向导通。
[0018]优选地，所述第一基准电压大于所述第二基准电压；
[0019]所述第一比较器在所述第一比较输入端电压大于第一基准电压时输出高电平信号;
[0020]所述第二比较器在所述第二比较输入端电压小于第二基准电压时输出高电平信号。
[0021]本实用新型的自动检测光圈的摄像机，在检测时，微处理器会向自动光圈发出阶跃信号，自动光圈输出的电压信号经由去直流电路和窗函数电路后，产生的比较结果返回至微处理器的接收端。微处理器根据此比较结果，便可判断自动光圈是否异常，从而在上电阶段便可以检测光圈是否异常，而不用待全部安装完毕后才能通过图像来判断，避免了返工。
【专利附图】
【附图说明】
[0022]图1为本实用新型实施例的自动检测光圈的摄像机的结构图；
[0023]图2为本实用新型实施例的自动检测光圈的摄像机的检测电路图；
[0024]图3为本实用新型实施例的自动检测光圈的摄像机的检测电路的输入电压和输出电压关系不意图。
【具体实施方式】
[0025]为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下通过具体实施例并参见附图，对本实用新型进行详细说明。
[0026]为了解决现有技术中存在的不能在使用前对光圈进行检测的问题，本实用新型实施例提供一种自动检测光圈的摄像机，从而可以在上电时就对光圈进行检测。如图1中的虚线框所示，本实施例的自动检测光圈的摄像机包括:微处理器、检测电路；下面分别对其结构进行说明。
[0027]其中，检测电路如图2所示，包括去电流电路101和窗函数电路102。
[0028]去直流电路101,具有接收自动光圈输出电压信号的电压输入端INl,产生电压波形信号的电压输出端0UT1，串联在所述电压输入端INl和所述电压输出端OUTl之间的第一电容Cl，以及将所述电压输出端OUTl接地的第一二极管D1，且所述第一二极管Dl沿从地到所述电压输出端OUTl的方向导通。电压输入端INl的输入信号Vin如图3所不。其中，该输入信号Vin即相当于自动光圈的输出电压信号。
[0029]第一电容Cl可以起到隔离直流的作用，消除掉输入信号中的直流成分。进而，第一二极管Dl可以使隔离直流后的输入信号中的电压低于零的部分均拉高为0，从而重新建立输入信号的电压均高于O。
[0030]窗函数电路102,包括信号输入端IN2、第一比较器U1、第二比较器U2和结果输出端 0UT2。
[0031]信号输入端IN2接收所述电压波形信号；
[0032]第一比较器Ul，其具有接收第一基准电压El的第一基准输入端、与所述信号输入端IN2连接的第一比较输入端、以及输出第一比较结果的第一比较输出端。第一比较器Ul在所述第一比较输入端电压大于第一基准电压El时输出高电平信号。
[0033]第二比较器U2，其具有接收第二基准电压E2的第二基准输入端、与所述信号输入端IN2连接的第二比较输入端、以及输出第二比较结果的第二比较输出端。第二比较器U2在所述第二比较输入端电压小于第二基准电压E2时输出高电平信号。
[0034]其中，第一基准电压El大于第二基准电压E2。
[0035]结果输出端0UT2，其与所述第一比较输出端和所述第二比较输出端相连接。输出信号Vo如图3所示。
[0036]另外，本实施例中，去直流电路的电压输出端OUTl与所述窗函数电路的信号输入端IN2之间通过第一电阻Rl连接。
[0037]第一比较输出端通过串联连接的第二二极管D2和第二电阻R2与所述结果输出端0UT2连接，且所述第二二极管D2沿从所述第一比较输出端到所述结果输出端0UT2的方向导通；第二比较输出端通过串联连接的第三二极管D3和第二电阻R2与所述结果输出端0UT2连接，且所述第三二极管D3沿从所述第二比较输出端到所述结果输出端0UT2的方向导通。
[0038]微处理器MCU，具有向自动光圈发出阶跃信号的阶跃信号输出端，以及与所述结果输出端连接的接收端。检测时，阶跃信号输出端处于低阻抗状态，以输出阶跃信号；检测完毕后，自动光圈正常工作状态下，阶跃信号输出端处于高阻抗状态，以避免阶跃信号干扰自动光圈的工作。
[0039]进一步地，本实施例中的阶跃信号输出端通过驱动电路与自动光圈连接。其中，驱动电路为本领域内现有的技术，本领域技术人员可以根据现有公开的技术而得知，所以本实施例内便不再对该驱动电路的结构进行详细的说明。
[0040]本实用新型的自动检测光圈的摄像机在检测时，微处理器会向自动光圈发出阶跃信号，自动光圈输出的电压信号经由去直流电路和窗函数电路后，产生的比较结果返回至微处理器的接收端。微处理器根据此比较结果，便可判断自动光圈是否异常，从而在上电阶段便可以检测光圈是否异常，而不用待全部安装完毕后才能通过图像来判断，避免了返工。[0041 ] 除上述结构外，为了更好地完成本实施例的功能，本自动检测光圈的摄像机还包括图像处理器。其中，图像处理器通过所述驱动电路与自动光圈连接，从而实现对光圈的收缩控制。图像处理器与所述微处理器互相连接，本实施例中，微处理器与图像处理器之间通过高速同步串行SPI总线连接，以进行即时通信。
[0042]以上为本实施例的自动检测光圈的摄像机的组成结构，下面将对该自动检测光圈的摄像机的具体工作过程进行说明。
[0043]首先，上电时，微处理器会通过阶跃信号输出端发出阶跃信号，该阶跃信号经由驱动电路发送至自动光圈。此时，阶跃信号输出端为低阻抗状态，即相当于通路状态。
[0044]然后，自动光圈接收到阶跃信号后，相应地会产生输出信号。该输出信号经由去直流电路生成电压波形信号，并传至窗函数电路。
[0045]再次，窗函数电路接收该电压波形信号，将其与第一基准电压和第二基准电压相比较，并将比较结果通过结果输出端输出至微处理器。
[0046]然后，微处理器接收该比较结果，并判断该比较结果正常与否。
[0047]如果比较结果正常，微处理器便通过图像处理器控制自动光圈正常工作，此时，阶跃信号输出端变为高阻抗状态，即相当于断路状态，以避免阶跃信号对光圈的正常使用造成影响；
[0048]如果异常，则微处理器通过图像处理器提示用户错误，从而实现使用前对光圈的检测。具体实现时，可以通过图像处理器在摄像机的显示屏上与视频信号叠加显示，以提示使用者。这样用户便可以在安装前(例如安装在高架上、某个装置中等)，便可以进行光圈的更换。
[0049]其中，对于微处理器对阶跃信号的发出及比较结果的判断过程，并非本实用新型的发明点所在，本领域技术人员也完全可以根据现有的微处理器实现发出阶跃信号，继而对比较结果进行判断，本实施例中便不再对微处理器的具体判断过程进行赘述。
[0050]其中，对于自动光圈的工作过程，并非本实施例的发明点，而且本领域技术人员可以根据现有公开的技术而得知，本实用新型主要讨论怎样对光圈的异常进行检测，所以对自动光圈的工作过程不再赘述。
[0051]本实施例中，检测信号为阶跃信号。经过多次试验，发现正常的自动光圈接收阶跃信号后，输出类似“凸”字形波形的信号，如图3中的断点线所示；而自动光圈卡死或有质量问题，不会有该波形产生。
[0052]下面对输入信号Vin和输出信号Vo进行说明。
[0053]参见图3，输入信号Vin在一个周期内可以分为四个阶段，为tl、t2、t3、t4。定义从tl阶段到t2阶段为第一个阶跃，从t3阶段到t4阶段为第二个阶跃。相应的，输出信号为方波信号，在t2阶段为第一个波峰，在t4阶段为第二个波峰。
[0054]其中，第一基准电压El可以为tl阶段的输入电压值与t2阶段的输入电压值之间的任意数值，只需保证在t2阶段输入电压大于第一基准电压El而输出高电平即可。同理，第二基准电压E2可以为t3阶段的输入电压值与t4阶段的输入电压值之间的任意数值，只需保证在t4阶段输入电压小于第二基准电压E2而输出高电平即可。本实施例中，设置第一基准电压El为tl阶段的输入电压值，第二基准电压E2为t3阶段的输入电压值。
[0055]参见图3:
[0056]当输入信号Vin处于11阶段时，第一比较器Ul和第二比较器U2均输出为低电平，输出信号Vo也为低电平；
[0057]当输入信号Vin处于t2阶段时，第一比较器Ul输出高电平，而第二比较器U2输出为低电平，输出信号Vo形成第一个波峰；
[0058]当输入信号Vin处于t3阶段时，第一比较器Ul输出低电平，而第二比较器U2也输出为低电平，输出信号Vo也为低电平；
[0059]当输入信号Vin处于t4阶段时,第一比较器Ul输出低电平,而第二比较器U2输出为高电平，输出信号Vo形成第二个波峰。
[0060]如果自动光圈卡死或有质量问题，那么t2阶段和/或t4阶段的信号便不会存在。随之对应地，输出信号Vo便不会有两个波峰存在。
[0061]这样，输出信号Vo输出至微处理器MCU，微处理器MCU若连续检测到两个波峰，对应会产生两个中断，便表示该自动光圈是正常的。如果仅有一个中断或根本没有，那么就说明该自动光圈不是正常的。微处理器MCU便会通过图像处理器进行通信，并将提示结果叠加到视频信号上，以提示用户。
[0062]如此，利用本实施例的自动检测光圈的摄像机，在上电阶段便可以检测光圈是否异常，而不用待全部安装完毕后才能通过图像来判断，避免了返工，进而节省成本，克服了现有技术中存在的问题。
[0063]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型保护的范围之内。
【权利要求】
1.一种自动检测光圈的摄像机，其特征在于，包括: 去直流电路，其具有接收自动光圈输出电压信号的电压输入端，产生电压波形信号的电压输出端，串联在所述电压输入端和所述电压输出端之间的第一电容，以及将所述电压输出端接地的第一二极管，且所述第一二极管沿从地到所述电压输出端的方向导通； 窗函数电路，包括接收所述电压波形信号的信号输入端；第一比较器，其具有接收第一基准电压的第一基准输入端、与所述信号输入端连接的第一比较输入端、以及输出第一比较结果的第一比较输出端；第二比较器，其具有接收第二基准电压的第二基准输入端、与所述信号输入端连接的第二比较输入端、以及输出第二比较结果的第二比较输出端；结果输出端，其与所述第一比较输出端和所述第二比较输出端相连接； 微处理器，具有向自动光圈发出阶跃信号的阶跃信号输出端，以及与所述结果输出端连接的接收端。
2.根据权利要求1所述的自动检测光圈的摄像机，其特征在于，所述微处理器的阶跃信号输出端通过驱动电路与自动光圈连接。
3.根据权利要求2所述的自动检测光圈的摄像机，其特征在于，还包括:图像处理器； 所述图像处理器通过所述驱动电路与自动光圈连接，且所述图像处理器与所述微处理器互相连接。
4.根据权利要求3所述的自动检测光圈的摄像机，其特征在于，所述图像处理器与所述微处理器通过高速同步串行SPI总线连接。
5.根据权利要求1所述的自动检测光圈的摄像机，其特征在于，所述去直流电路的电压输出端与所述窗函数电路的信号输入端之间通过第一电阻连接。
6.根据权利要求1所述的自动检测光圈的摄像机，其特征在于，所述第一比较输出端通过串联连接的第二二极管和第二电阻与所述结果输出端连接，且所述第二二极管沿从所述第一比较输出端到所述结果输出端的方向导通； 所述第二比较输出端通过串联连接的第三二极管和第二电阻与所述结果输出端连接，且所述第三二极管沿从所述第二比较输出端到所述结果输出端的方向导通。
7.根据权利要求1所述的自动检测光圈的摄像机，其特征在于，所述第一基准电压大于所述第二基准电压； 所述第一比较器在所述第一比较输入端电压大于第一基准电压时输出高电平信号； 所述第二比较器在所述第二比较输入端电压小于第二基准电压时输出高电平信号。
【文档编号】H04N5/238GK203933814SQ201420207326
【公开日】2014年11月5日 申请日期:2014年4月25日 优先权日:2014年4月25日
【发明者】温俊阳 申请人:杭州海康威视数字技术股份有限公司