具有防振蕩功能的紅外攝像機(jī)、紅外燈控制電路及方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種具有防振蕩功能的紅外攝像機(jī)、紅外燈控制電路及方法，該紅外攝像機(jī)中的光電轉(zhuǎn)換器件將根據(jù)外界照度產(chǎn)生的光信號轉(zhuǎn)換為電信號；防振蕩電路，輸入端與光電轉(zhuǎn)換器件相連接，輸出端與一個或多個驅(qū)動器件相連接，根據(jù)電信號的電壓值與第一亮度閾值或者第二亮度閾值的比較結(jié)果確定輸出的電平值，電平值用于控制與驅(qū)動器件連接的紅外燈的開啟與關(guān)閉，且第一亮度閾值小于第二亮度閾值；當(dāng)電信號的電壓值低于第一亮度閾值時，輸出第一電平值控制與紅外燈相連接的驅(qū)動器件開啟紅外燈，當(dāng)電信號的電壓值高于第二亮度閾值時，輸出第二電平值控制與紅外燈相連接的驅(qū)動器件關(guān)閉紅外燈。由此可以提升整個控制系統(tǒng)的防振蕩能力。
【專利說明】具有防振蕩功能的紅外攝像機(jī)、紅外燈控制電路及方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及攝像機(jī)信號處理領(lǐng)域，具體而言，涉及一種具有防振蕩功能的紅外攝像機(jī)、紅外燈控制電路及方法。

【背景技術(shù)】
[0002]目前，在相關(guān)技術(shù)中，光電轉(zhuǎn)換器件是攝像機(jī)內(nèi)部的重要部件。光電轉(zhuǎn)換器件有放大電流的作用，只是其集電極電流不僅要受到基極電路和電流的控制，同時也會受到光輻射的控制。光電轉(zhuǎn)換器件的管芯是一個具有光敏特征的PN結(jié)，具有單向?qū)щ娦?，因此工作時需加上反向電壓。在沒有光線照射的情況下，會產(chǎn)生很小的飽和反向漏電流，即暗電流，此時光電轉(zhuǎn)換器件截止。當(dāng)受到光線照射時，飽和反向漏電流將大大增加，以形成光電流，并且隨著入射光強(qiáng)度的變化而變化。當(dāng)光線照射PN結(jié)時，可以使PN結(jié)中產(chǎn)生電子，使少數(shù)載流子的密度增加。這些載流子在反向電壓下漂移，使反向電流增加。因此可以利用光照強(qiáng)弱來改變電路中的電流。
[0003]然而，在現(xiàn)實(shí)工程中，光電轉(zhuǎn)換器件僅根據(jù)光照強(qiáng)弱來決定是否觸發(fā)紅外燈的開啟與關(guān)閉，而并不考慮外界實(shí)際環(huán)境如何，這樣會造成紅外燈的開啟與關(guān)閉無法準(zhǔn)確地與外界環(huán)境中的白天與黑夜相對應(yīng)。尤其是在夜間，當(dāng)攝像機(jī)的紅外燈開啟時，由于周圍障礙物的反射和紅外濾光片截止光譜的偏差，使得光電轉(zhuǎn)換器件接收到的光線增加，進(jìn)而誤認(rèn)為現(xiàn)在是白天，需要關(guān)閉紅外燈，從而造成紅外燈的振蕩現(xiàn)象發(fā)生。對于上述問題，相關(guān)技術(shù)中通常采用軟件延時的方法來避免紅外燈的振蕩，而并沒有在硬件上做出任何改進(jìn)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提供了一種具有防振蕩功能的紅外攝像機(jī)、紅外燈控制電路及方法，以至少解決相關(guān)技術(shù)中無法從硬件上實(shí)現(xiàn)避免紅外燈發(fā)生振蕩現(xiàn)象的問題。
[0005]根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種具有防振蕩功能的紅外攝像機(jī)。
[0006]根據(jù)本發(fā)明的具有防振蕩功能的紅外攝像機(jī)包括:光電轉(zhuǎn)換器件，將根據(jù)外界照度產(chǎn)生的光信號轉(zhuǎn)換為電信號；防振蕩電路，其輸入端與光電轉(zhuǎn)換器件相連接，其輸出端與一個或多個驅(qū)動器件相連接，根據(jù)電信號的電壓值與第一亮度閾值或者第二亮度閾值的比較結(jié)果確定輸出的電平值，其中，電平值用于控制與驅(qū)動器件連接的紅外燈的開啟與關(guān)閉，且第一亮度閾值小于第二亮度閾值；當(dāng)電信號的電壓值低于第一亮度閾值時，輸出第一電平值控制與紅外燈相連接的驅(qū)動器件開啟紅外燈，當(dāng)電信號的電壓值高于第二亮度閾值時，輸出第二電平值控制與紅外燈相連接的驅(qū)動器件關(guān)閉紅外燈。
[0007]優(yōu)選地，防振蕩電路包括:比較電路，將電信號的電壓值與第一亮度閾值或者第二亮度閾值進(jìn)行比較，確定輸出的電平值；轉(zhuǎn)換電路，與比較電路相連接，根據(jù)電平值在第一亮度閾值與第二亮度閾值之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換。
[0008]優(yōu)選地，比較電路包括:比較器，其正向輸入端被施加第一亮度閾值或者第二亮度閾值，其負(fù)向輸入端與光電轉(zhuǎn)換器件相連接，其輸出端與一個或多個驅(qū)動器件相連接。
[0009]優(yōu)選地,轉(zhuǎn)換電路包括:第一電阻，其一端被施加第一電壓，其另一端與比較器的輸出端相連接；二極管，其陽極與比較器的輸出端相連接，其陰極與第二電阻相連接；第二電阻，其一端與二極管相連接，其另一端與比較器的正向輸入端相連接；第三電阻，其一端被施加第二電壓，其另一端與比較器的正向輸入端相連接；第四電阻，其一端接地，其另一端與比較器的正向輸入端相連接。
[0010]優(yōu)選地，比較器，其輸出端為集電極開路門，根據(jù)第一電阻與第二電阻的電壓分配確定與電平值匹配的驅(qū)動器件。
[0011]優(yōu)選地，上述紅外攝像機(jī)還包括:紅外濾光片；紅外濾光片，與光電轉(zhuǎn)換器件相連接，對光信號中的紅外光進(jìn)行過濾。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種紅外燈控制電路。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的紅外燈控制電路包括:輸入端，接收電信號，其中，所述電信號是由光電轉(zhuǎn)換器件根據(jù)外界照度產(chǎn)生的光信號轉(zhuǎn)換后形成的；比較電路，與所述輸入端相連接，將所述電信號的電壓值與所述第一亮度閾值或者所述第二亮度閾值進(jìn)行比較，確定輸出的所述電平值，其中，所述電平值用于控制與驅(qū)動器件連接的紅外燈的開啟與關(guān)閉，且所述第一亮度閾值小于所述第二亮度閾值；轉(zhuǎn)換電路，與所述比較電路相連接，根據(jù)所述電平值在所述第一亮度閾值與所述第二亮度閾值之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換；輸出端，輸出所述電平值。
[0014]優(yōu)選地，比較電路，當(dāng)電信號的電壓值低于第一亮度閾值時，輸出第一電平值控制與紅外燈相連接的驅(qū)動器件開啟紅外燈，當(dāng)電信號的電壓值高于第二亮度閾值時，輸出第二電平值控制與紅外燈相連接的驅(qū)動器件關(guān)閉紅外燈。
[0015]優(yōu)選地，比較電路包括:比較器，其正向輸入端被施加第一亮度閾值或者第二亮度閾值，其負(fù)向輸入端接收電信號，根據(jù)電壓值與第一亮度閾值或者第二亮度閾值的比較結(jié)果，確定輸出的電平值。
[0016]優(yōu)選地，轉(zhuǎn)換電路包括:第一電阻，其一端被施加第一電壓，其另一端與比較器的輸出端相連接；二極管，其陽極與比較器的輸出端相連接，其陰極與第二電阻相連接；第二電阻，其一端與二極管相連接，其另一端與比較器的正向輸入端相連接；第三電阻，其一端被施加第二電壓，其另一端與比較器的正向輸入端相連接；第四電阻，其一端接地，其另一端與比較器的正向輸入端相連接。
[0017]優(yōu)選地，比較器，其輸出端為集電極開路門，根據(jù)第一電阻與第二電阻的電壓分配確定與電平值匹配的驅(qū)動器件。
[0018]根據(jù)本發(fā)明的又一方面，提供了一種紅外燈控制方法。
[0019]根據(jù)本發(fā)明的紅外燈控制方法包括:接收電信號，其中，電信號是由光電轉(zhuǎn)換器件根據(jù)外界照度產(chǎn)生的光信號轉(zhuǎn)換后形成的；根據(jù)電信號的電壓值與第一亮度閾值或者第二亮度閾值的比較結(jié)果確定輸出的電平值，控制與驅(qū)動器件連接的紅外燈的開啟與關(guān)閉，其中，第一亮度閾值小于第二亮度閾值；當(dāng)電信號的電壓值低于第一亮度閾值時，輸出第一電平值控制與紅外燈相連接的驅(qū)動器件開啟紅外燈；當(dāng)電信號的電壓值高于第二亮度閾值時，輸出第二電平值控制與紅外燈相連接的驅(qū)動器件關(guān)閉紅外燈。
[0020]通過本發(fā)明，首先采用光電轉(zhuǎn)換器件將根據(jù)外界照度產(chǎn)生的光信號轉(zhuǎn)換為電信號；然后采用防振蕩電路根據(jù)轉(zhuǎn)換后的電信號的電壓值與第一亮度閾值或者第二亮度閾值的比較結(jié)果確定輸出的電平值，該電平值用于控制與驅(qū)動器件連接的紅外燈的開啟與關(guān)閉，且第一亮度閾值小于第二亮度閾值，由此，通過設(shè)定兩個不同的亮度閾值防止與驅(qū)動器件連接的紅外燈因受到外界因素干擾不停地在開啟與關(guān)閉之間切換，解決了相關(guān)技術(shù)中無法從硬件上實(shí)現(xiàn)避免紅外燈發(fā)生振蕩現(xiàn)象的問題，進(jìn)而可以提升整個控制系統(tǒng)的防振蕩能力，更加準(zhǔn)確地控制紅外燈在開啟與關(guān)閉之間進(jìn)行切換。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中:
[0022]圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的具有防振蕩功能的紅外攝像機(jī)的結(jié)構(gòu)框圖；
[0023]圖2是根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的具有防振蕩功能的紅外攝像機(jī)的結(jié)構(gòu)框圖；
[0024]圖3是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的紅外燈控制電路的結(jié)構(gòu)框圖；
[0025]圖4是根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的紅外燈防振蕩電路的示意圖；
[0026]圖5是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的紅外燈控制方法的流程圖；
[0027]圖6是根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的紅外燈控制方法的流程圖；
[0028]圖7是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的紅外燈控制裝置的結(jié)構(gòu)框圖；
[0029]圖8是根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的紅外燈控制裝置的結(jié)構(gòu)框圖。

【具體實(shí)施方式】
[0030]下文中將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來詳細(xì)說明本發(fā)明。需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。
[0031]在以下描述中，除非另外指明，否則將參考由一個或多個計(jì)算機(jī)執(zhí)行的動作和操作的符號表示來描述本發(fā)明的各實(shí)施例。其中，計(jì)算機(jī)包括個人計(jì)算機(jī)、服務(wù)器、移動終端等各種產(chǎn)品，使用了 CPU、單片機(jī)、DSP等具有處理芯片的設(shè)備均可以稱為計(jì)算機(jī)。由此，可以理解，有時被稱為計(jì)算機(jī)執(zhí)行的這類動作和操作包括計(jì)算機(jī)的處理單元對以結(jié)構(gòu)化形式表示數(shù)據(jù)的電信號的操縱。這一操縱轉(zhuǎn)換了數(shù)據(jù)或在計(jì)算機(jī)的存儲器系統(tǒng)中的位置上維護(hù)它，這以本領(lǐng)域的技術(shù)人員都理解的方式重配置或改變了計(jì)算機(jī)的操作。維護(hù)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是具有數(shù)據(jù)的格式所定義的特定屬性的存儲器的物理位置。然而，盡管在上述上下文中描述本發(fā)明，但它并不意味著限制性的，如本領(lǐng)域的技術(shù)人員所理解的，后文所描述的動作和操作的各方面也可用硬件來實(shí)現(xiàn)。
[0032]轉(zhuǎn)向附圖，其中相同的參考標(biāo)號指代相同的元素，本申請的原理被示為在一個合適的計(jì)算環(huán)境中實(shí)現(xiàn)。以下描述基于所述的本申請的實(shí)施例，并且不應(yīng)認(rèn)為是關(guān)于此處未明確描述的替換實(shí)施例而限制本申請。
[0033]圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的具有防振蕩功能的紅外攝像機(jī)的結(jié)構(gòu)框圖。如圖1所示，該紅外攝像機(jī)可以包括:光電轉(zhuǎn)換器件10，將根據(jù)外界照度產(chǎn)生的光信號轉(zhuǎn)換為電信號；防振蕩電路20,其輸入端與光電轉(zhuǎn)換器件相連接,其輸出端與一個或多個驅(qū)動器件相連接，根據(jù)電信號的電壓值與第一亮度閾值或者第二亮度閾值的比較結(jié)果確定輸出的電平值，其中，電平值用于控制與驅(qū)動器件連接的紅外燈的開啟與關(guān)閉，且第一亮度閾值小于第二亮度閾值；當(dāng)電信號的電壓值低于第一亮度閾值時，輸出第一電平值控制與紅外燈相連接的驅(qū)動器件開啟紅外燈，當(dāng)電信號的電壓值高于第二亮度閾值時，輸出第二電平值控制與紅外燈相連接的驅(qū)動器件關(guān)閉紅外燈。
[0034]相關(guān)技術(shù)中，無法從硬件上實(shí)現(xiàn)避免紅外燈發(fā)生振蕩現(xiàn)象。采用如圖1所示的紅外攝像機(jī)，首先采用光電轉(zhuǎn)換器件將根據(jù)外界照度產(chǎn)生的光信號轉(zhuǎn)換為電信號；然后采用防振蕩電路根據(jù)轉(zhuǎn)換后的電信號的電壓值與第一亮度閾值或者第二亮度閾值的比較結(jié)果確定輸出的電平值，該電平值用于控制與驅(qū)動器件連接的紅外燈的開啟與關(guān)閉，且第一亮度閾值小于第二亮度閾值，由此，通過設(shè)定兩個不同的亮度閾值防止與驅(qū)動器件連接的紅外燈因受到外界因素干擾不停地在開啟與關(guān)閉之間切換，解決了相關(guān)技術(shù)中無法從硬件上實(shí)現(xiàn)避免紅外燈發(fā)生振蕩現(xiàn)象的問題，進(jìn)而可以提升整個控制系統(tǒng)的防振蕩能力，更加準(zhǔn)確地控制紅外燈在開啟與關(guān)閉之間進(jìn)行切換。
[0035]在優(yōu)選實(shí)施例中，上述光電轉(zhuǎn)換器件可以是光敏二極管，也可以是光敏三極管，目前較多使用的是CMOS和CCD這兩種圖像傳感器，其作用主要是將光信號轉(zhuǎn)換為電信號。
[0036]光敏二極管是將光信號轉(zhuǎn)換成電信號的半導(dǎo)體器件，其核心部分是PN結(jié)。與普通二極管相比，其結(jié)構(gòu)上的不同在于為了便于接收入射光照，PN結(jié)面積盡量做的大一些，電極面積盡量小些，而且PN結(jié)的結(jié)深很淺，一般小于I微米。光敏二極管是在反向電壓作用之下工作的。在沒有光線照射的情況下，反向電流很小(一般小于0.1微安)，稱為暗電流。當(dāng)有光線照射時，攜帶能量的光子進(jìn)入PN結(jié)后，將能量傳給共價鍵上的束縛電子，使部分電子掙脫共價鍵，從而產(chǎn)生電子，稱為光生載流子。它們在反向電壓作用下參加漂移運(yùn)動，使反向電流明顯變大，光的強(qiáng)度越大，反向電流也越大。這種特性稱為“光電導(dǎo)”。光敏二極管在一般照度的光線照射下，所產(chǎn)生的電流叫光電流。如果在外電路上接上負(fù)載，負(fù)載上就獲得了電信號，而且這個電信號會隨著光照的變化而進(jìn)行相應(yīng)地變化。
[0037]光敏三極管與普通三極管的結(jié)構(gòu)相類似，其不同之處在于光敏三極管必須有一個對光敏感的PN結(jié)作為感光面，通常采用集電結(jié)作為受光結(jié)，因此，光敏三極管實(shí)質(zhì)上是一種相當(dāng)于在基極和集電極之間接有光敏二極管的普通三極管。光敏三極管也有電流放大作用，只是它的集電極電流不僅要受到基極電路和電流的控制，同時也會受到光輻射的控制。其基本原理是光線照射到P-N結(jié)上時，吸收光能并轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔堋．?dāng)光敏三極管加上反向電壓時，管子中的反向電流隨著光照強(qiáng)度的改變而改變，光照強(qiáng)度越大，反向電流越大，大多數(shù)都工作在這種狀態(tài)。
[0038]在優(yōu)選實(shí)施過程中，只要能夠確保第一亮度閾值和第二亮度閾值不相等，即可使得防振蕩電路具備防振蕩功能。而實(shí)際電路設(shè)計(jì)根據(jù)外界環(huán)境照度要求，應(yīng)始終保持第一亮度閾值小于第二亮度閾值，但是在具體實(shí)施過程中，第一亮度閾值究竟會比第二亮度閾值小多少需要根據(jù)具體工程情況來確定。
[0039]優(yōu)選地，如圖2所示，上述防振蕩電路20可以包括:比較電路200，將電信號的電壓值與第一亮度閾值或者第二亮度閾值進(jìn)行比較，確定輸出的電平值；轉(zhuǎn)換電路202，與比較電路相連接，根據(jù)電平值在第一亮度閾值與第二亮度閾值之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換。
[0040]作為本發(fā)明的一個優(yōu)選實(shí)施例，振蕩是指在一定的外界環(huán)境下，攝像機(jī)的工作模式在彩色模式與黑白模式之間不停地切換，從而導(dǎo)致圖像出現(xiàn)異常。由彩色模式轉(zhuǎn)換為黑白模式是攝像機(jī)的一種工作模式的轉(zhuǎn)變，當(dāng)外界照度較低時，攝像機(jī)的工作模式將由彩色圖像轉(zhuǎn)變?yōu)楹诎讏D像，并開啟紅外燈。由黑白模式轉(zhuǎn)換為彩色模式是攝像機(jī)的另外一種工作模式的轉(zhuǎn)變，當(dāng)外界照度較高時，攝像機(jī)的工作模式可以由黑白圖像轉(zhuǎn)變?yōu)椴噬珗D像，并關(guān)閉紅外燈。
[0041]在該優(yōu)選實(shí)施例中，由彩色模式轉(zhuǎn)換為黑白模式的閾值為上述第一亮度閾值；由黑白模式轉(zhuǎn)換為彩色模式的閾值為上述第二亮度閾值。
[0042]當(dāng)攝像機(jī)處于彩色模式(例如:白天陽光明媚)時，紅外燈被關(guān)閉，此時可以有足夠多的可見光進(jìn)入光電轉(zhuǎn)換器件，采用第一亮度閾值。但是隨著外界照度降低，光電轉(zhuǎn)換器件轉(zhuǎn)換的電信號的電壓值逐漸降低。當(dāng)電壓值低于第一亮度閾值時，可以觸發(fā)紅外燈驅(qū)動電路開啟紅外燈，此時電路的閾值由第一亮度閾值變?yōu)榈诙炼乳撝?。由于?dāng)前時刻電路的閾值已經(jīng)被抬升為第二亮度閾值并且第二亮度閾值大于第一亮度閾值，從而可以保證攝像機(jī)的紅外燈依然開啟，并且工作在黑白模式。當(dāng)外界的照度提升時，光電轉(zhuǎn)換器件轉(zhuǎn)換的電信號的電壓值又會逐步升高，當(dāng)高于第二亮度閾值時，電路閾值又從第二亮度閾值變?yōu)榈谝涣炼乳撝?，周而?fù)始。
[0043]在優(yōu)選實(shí)施例中，光電轉(zhuǎn)換器件可以根據(jù)外界光照情況，經(jīng)過防振蕩電路處理，以驅(qū)動紅外燈的開啟或者關(guān)閉，同時防振蕩電路的輸出信號還可以通知圖像處理器切換圖像參數(shù)并驅(qū)動濾光片切換裝置。
[0044]優(yōu)選地，比較電路200可以包括:比較器(圖中未示出)，其正向輸入端被施加第一亮度閾值或者第二亮度閾值，其負(fù)向輸入端與光電轉(zhuǎn)換器件相連接，其輸出端與一個或多個驅(qū)動器件相連接。
[0045]優(yōu)選地，轉(zhuǎn)換電路202可以包括:第一電阻(圖中未不出)，其一端被施加第一電壓，其另一端與比較器的輸出端相連接；二極管(圖中未示出)，其陽極與比較器的輸出端相連接，其陰極與第二電阻相連接；第二電阻(圖中未示出)，其一端與二極管相連接，其另一端與比較器的正向輸入端相連接；第三電阻(圖中未示出)，其一端被施加第二電壓，其另一端與比較器的正向輸入端相連接；第四電阻(圖中未示出)，其一端接地，其另一端與比較器的正向輸入端相連接。
[0046]優(yōu)選地，上述比較器，其輸出端為集電極開路門，根據(jù)第一電阻與第二電阻的電壓分配確定與電平值匹配的驅(qū)動器件。
[0047]集電極開路(Open Collector,簡稱為0C)門應(yīng)用于需要兩個或兩個以上與非門的輸出端連接在同一條導(dǎo)線上，將這些與非門上的數(shù)據(jù)(狀態(tài)電平)用同一條導(dǎo)線輸送出去的場景。在該優(yōu)選實(shí)施例中，主要用于電平轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)驅(qū)動器的功能。由于OC門電路的輸出管的集電極懸空，使用時需要外接一個上拉電阻到電源。OC門使用上拉電阻以輸出高電平，此外為了加大輸出引腳的驅(qū)動能力，上拉電阻阻值的選擇原則，從降低功耗及芯片的灌電流能力的角度上考慮應(yīng)當(dāng)足夠大，而從確保足夠的驅(qū)動電流的角度上考慮應(yīng)當(dāng)足夠小。
[0048]在優(yōu)選實(shí)施例中，OC門輸出可以驅(qū)動任意電平接口的多種驅(qū)動器件(該多種驅(qū)動器件可以包括:紅外燈驅(qū)動電路和圖像處理器)，其輸出電平是由第一電阻與第二電阻之間的分壓來確定的。
[0049]優(yōu)選地，上述紅外攝像機(jī)還可以包括:紅外濾光片30 ;紅外濾光片30，與光電轉(zhuǎn)換器件相連接，對光信號中的紅外光進(jìn)行過濾。
[0050]濾光片指的是一種讓特定波長光通過的玻璃片，而讓特定波長之外的光被截止。在優(yōu)選實(shí)施例中，如果希望進(jìn)一步提升防振蕩電路的防振蕩能力，還可以在光敏二極管或者光敏三極管之前添加特定的濾光片，即讓可見光通過，而截止紅外光，以防止開啟的紅外光等被光敏二極管或者光敏三極管所感知。
[0051]圖3是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的紅外燈控制電路的結(jié)構(gòu)框圖。如圖3所示，該紅外燈控制電路可以包括:輸入端，接收電信號，其中，所述電信號是由光電轉(zhuǎn)換器件根據(jù)外界照度產(chǎn)生的光信號轉(zhuǎn)換后形成的；比較電路，與所述輸入端相連接，將所述電信號的電壓值與所述第一亮度閾值或者所述第二亮度閾值進(jìn)行比較，確定輸出的所述電平值，其中，所述電平值用于控制與驅(qū)動器件連接的紅外燈的開啟與關(guān)閉，且所述第一亮度閾值小于所述第二亮度閾值；轉(zhuǎn)換電路，與所述比較電路相連接，根據(jù)所述電平值在所述第一亮度閾值與所述第二亮度閾值之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換；輸出端，輸出所述電平值。
[0052]采用如圖3所示的電路，解決了相關(guān)技術(shù)中無法從硬件上實(shí)現(xiàn)避免紅外燈發(fā)生振蕩現(xiàn)象的問題，進(jìn)而可以提升整個控制電路的防振蕩能力，更加準(zhǔn)確地控制紅外燈在開啟與關(guān)閉之間進(jìn)行切換。
[0053]優(yōu)選地,上述比較電路，當(dāng)電信號的電壓值低于第一亮度閾值時，輸出第一電平值控制與紅外燈相連接的驅(qū)動器件開啟紅外燈，當(dāng)電信號的電壓值高于第二亮度閾值時，輸出第二電平值控制與紅外燈相連接的驅(qū)動器件關(guān)閉紅外燈。
[0054]優(yōu)選地，上述比較電路可以包括:比較器，其正向輸入端被施加第一亮度閾值或者第二亮度閾值，其負(fù)向輸入端接收電信號，根據(jù)電壓值與第一亮度閾值或者第二亮度閾值的比較結(jié)果，確定輸出的電平值。
[0055]優(yōu)選地,上述轉(zhuǎn)換電路可以包括:第一電阻，其一端被施加第一電壓，其另一端與比較器的輸出端相連接；二極管，其陽極與比較器的輸出端相連接，其陰極與第二電阻相連接；第二電阻，其一端與二極管相連接，其另一端與比較器的正向輸入端相連接；第三電阻，其一端被施加第二電壓，其另一端與比較器的正向輸入端相連接；第四電阻，其一端接地，其另一端與比較器的正向輸入端相連接。
[0056]優(yōu)選地，上述比較器，其輸出端為集電極開路門，根據(jù)第一電阻與第二電阻的電壓分配確定與電平值匹配的驅(qū)動器件。
[0057]下面結(jié)合圖4所示的優(yōu)選實(shí)施例對上述優(yōu)選實(shí)施過程做進(jìn)一步的描述。
[0058]圖4是根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的紅外燈防振蕩電路的示意圖。如圖4所示，DK相當(dāng)于上述光電轉(zhuǎn)換器件)為光敏二極管或者光敏三極管，Rl、R2 (相當(dāng)于上述第一電阻)、R3(相當(dāng)于上述第二電阻)、R4 (相當(dāng)于上述第三電阻)以及R5 (相當(dāng)于上述第四電阻)為普通電阻，D2 (相當(dāng)于上述二極管)為普通二極管，OPl (相當(dāng)于上述比較器的輸出端)為輸出端是OC門的比較器，VCC、V1、V2 (相當(dāng)于上述第一電壓)以及V3 (相當(dāng)于上述第二電壓)為電源，三角形代表信號地，紅外燈驅(qū)動電路用于開啟或者關(guān)閉紅外燈，以及一個濾光片(相當(dāng)于上述紅外濾光片)。
[0059]首先，由VCC、V1、V2、V3、R1、R2、R3、R4、R5、0P1以及D2構(gòu)成一個特殊的負(fù)向遲滯電路，其應(yīng)用到紅外燈的閾值分別為:
[0060]模式轉(zhuǎn)換一、攝像機(jī)的工作模式由彩色模式轉(zhuǎn)換為黑白模式，其閾值為:
[0061]Uthl=V3XR5/ (R4+R5)......公式 I
[0062]在該優(yōu)選實(shí)施例中，當(dāng)攝像機(jī)處于彩色模式(即白天)時，光敏二極管或者光敏三極管接收到的光線較多且光線較強(qiáng)，此時Rl轉(zhuǎn)換的電壓較高。根據(jù)比較器原理，由于比較器OPl負(fù)極端的電壓較高，OPl輸出電平為低電平，此時，二極管D2處于截止?fàn)顟B(tài)，由此可以得出比較器OPl的正極端電壓，即閾值Uthl為V3XR5/ (R4+R5)。
[0063]模式轉(zhuǎn)換二、攝像機(jī)的工作模式由黑白模式轉(zhuǎn)換為彩色模式，其閾值為:
[0064]Uth2=V2X (R4//R5) / (R4//R5+R3+R2) +V2X ((R2+R3)//R5) / ((R2+R3) //R5+R4)......公式 2
[0065]在該優(yōu)選實(shí)施例中，當(dāng)攝像機(jī)處于夜間(即黑白模式)時，光電轉(zhuǎn)換器件接收到的光線較少，從而Rl轉(zhuǎn)換的電壓較低。根據(jù)比較器工作原理，此時比較器OPl輸出電平為高電平，繼而二極管D2導(dǎo)通，由此可以得出比較器OPl正極端的電壓，即閾值Uth2由電源V3、V2和電阻R5、R4、R3、R2來決定，需要特別指出的是，在該優(yōu)選實(shí)施例中可以忽略D2正向?qū)▔航怠Ｓ捎谏鲜銎骷鶠榫€性元器件，因此，根據(jù)疊加定理即可得上述Uth2的公式。
[0066]在優(yōu)選實(shí)施過程中，根據(jù)上述公式I和公式2可知，只要能夠確保閾值Uthl和閾值Uth2不相等，即可使得防振蕩電路具備防振蕩功能。而實(shí)際電路設(shè)計(jì)根據(jù)外界環(huán)境照度要求，應(yīng)始終保持Uthl〈Uth2，但是在具體實(shí)施過程中，Uthl究竟會比Uth2小多少需要根據(jù)具體工程情況來確定。
[0067]在該優(yōu)選實(shí)施例中，OC門輸出可以驅(qū)動任意電平接口的多種驅(qū)動器件(該多種驅(qū)動器件可以包括:紅外燈驅(qū)動電路和圖像處理器)，其輸出電平是由R2與R3之間的分壓來確定的。
[0068]由于不同形式的器件，其電平接口的驅(qū)動輸入電壓不同。而在該優(yōu)選實(shí)施例中，比較器OPl的輸出電平是由R2和R3之間的分壓來決定的，根據(jù)上述公式2，只要保證R2與R3之和不變，計(jì)算出的Uth2的數(shù)值就不會發(fā)生變化，因而調(diào)整R2與R3之間的比例關(guān)系即可輸出不同的電平。由于OPl輸出高電平觸發(fā)紅外燈驅(qū)動電路時，此時OPl的正極端為Uth2，根據(jù)分壓原理具體關(guān)系如下:
[0069]OPl 的 OC 門輸出電平=(V2-Uth2) XR3/ (R3+R2) +Uth2......公式 3
[0070]由此OC門輸出電平由R3和R2來確定，從而兼容不同輸入電平的紅外燈驅(qū)動器件。
[0071]在該優(yōu)選實(shí)施例中，Rl負(fù)責(zé)將光敏的電流信號轉(zhuǎn)換為電壓信號。其具體工作原理如下:
[0072]當(dāng)攝像機(jī)處于彩色模式時，紅外燈被關(guān)閉，此時OC門輸出低電平，遲滯電路的閾值為Uthl。此時可以有足夠多的可見光進(jìn)入光電轉(zhuǎn)換器件，但是隨著外界照度降低，Rl上的電壓逐漸降低。當(dāng)Rl上的電壓低于Uthl時，OC可以根據(jù)不同輸入電平的紅外燈驅(qū)動器件，在對R2和R3的阻值進(jìn)行調(diào)整后設(shè)置OC門的輸出電平，即可以根據(jù)不同的紅外燈驅(qū)動器件輸出不同電平值的高電平。
[0073]經(jīng)過調(diào)整處理后開啟紅外燈，此時電路的閾值由Uthl變?yōu)閁th2。由于紅外濾光片的存在，在紅外燈發(fā)出的紅外光以及部分可見光中只有部分可見光(當(dāng)然也可以包含外界其他光源發(fā)出的部分可見光)被光電轉(zhuǎn)換器件所感知。由于當(dāng)前時刻電路的閾值已經(jīng)被抬升為Uth2并且Uth2>Uthl。如此OC門的輸出依然保持上述輸出電平，從而可以保證攝像機(jī)的紅外燈依然開啟，并且工作在黑白模式。當(dāng)外界的照度提升時，Rl上的電壓又會逐步升高，當(dāng)高于Uth2時，OC門的輸出電平轉(zhuǎn)為低電平，電路閾值又從Uth2變?yōu)閁thl，周而復(fù)始。
[0074]在該優(yōu)選實(shí)施例中，含有OC門輸出的OPl和D2的遲滯電路形式，這樣做效果在于:因OC門的存在，該電路可以兼容與該OC門連接的具有不同輸入電平的紅外燈驅(qū)動器件。同時，根據(jù)上述公式I可知，閾值Uthl的計(jì)算僅與R5和R4有關(guān)，而與R3和R2無關(guān)，其原因在于，由于D2的單向?qū)ㄗ饔?，將R3、R2以及V2阻隔在Uthl的計(jì)算范圍之外。因此，關(guān)于閾值Uthl的計(jì)算方式就變得較為簡單并且調(diào)試方便。此外因?yàn)镺Pl與Rl并聯(lián)，而又因?yàn)镺Pl為高輸入阻抗元器件，由此可以忽略其并聯(lián)效應(yīng)，轉(zhuǎn)換電壓僅與Rl有關(guān)，而不受OPl的影響，因此對Rl轉(zhuǎn)換電壓的計(jì)算結(jié)果會較為準(zhǔn)確。若采用其他器件，很有可能會因?yàn)椴⒙?lián)效應(yīng)而影響Rl轉(zhuǎn)換的電壓值。
[0075]圖5是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的紅外燈控制方法的流程圖。如圖5所示，該方法可以包括以下處理步驟:
[0076]步驟S502:接收電信號，其中，電信號是由光電轉(zhuǎn)換器件根據(jù)外界照度產(chǎn)生的光信號轉(zhuǎn)換后形成的；
[0077]步驟S504:根據(jù)電信號的電壓值與第一亮度閾值或者第二亮度閾值的比較結(jié)果確定輸出的電平值，控制與驅(qū)動器件連接的紅外燈的開啟與關(guān)閉，其中，第一亮度閾值小于第二亮度閾值；當(dāng)電信號的電壓值低于第一亮度閾值時，輸出第一電平值控制與紅外燈相連接的驅(qū)動器件開啟紅外燈；當(dāng)電信號的電壓值高于第二亮度閾值時，輸出第二電平值控制與紅外燈相連接的驅(qū)動器件關(guān)閉紅外燈。
[0078]采用如圖5所示的方法，解決了相關(guān)技術(shù)中無法從硬件上實(shí)現(xiàn)避免紅外燈發(fā)生振蕩現(xiàn)象的問題，進(jìn)而可以提升控制系統(tǒng)的防振蕩能力，更加準(zhǔn)確地控制紅外燈在開啟與關(guān)閉之間進(jìn)行切換。
[0079]下面結(jié)合圖6所示的優(yōu)選實(shí)施方式對上述優(yōu)選實(shí)施過程做進(jìn)一步的描述。
[0080]圖6是根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的紅外燈控制方法的流程圖。如圖6所示，該流程可以包括以下處理步驟:
[0081]步驟S602:當(dāng)攝像機(jī)處于彩色模式(例如:白天陽光明媚)時，紅外燈被關(guān)閉，此時可以有足夠多的可見光進(jìn)入光電轉(zhuǎn)換器件，采用第一亮度閾值。但是隨著外界照度降低，光電轉(zhuǎn)換器件轉(zhuǎn)換的電信號的電壓值逐漸降低。
[0082]步驟S604:判斷上述電壓值是否低于第一亮度閾值；如果否，則在下一時刻重新判斷上述電壓值是否低于第一亮度閾值；如果是，則繼續(xù)執(zhí)行步驟S606。
[0083]步驟S606:當(dāng)電壓值低于第一亮度閾值時，可以觸發(fā)紅外燈驅(qū)動電路開啟紅外燈，此時電路的閾值由第一亮度閾值變?yōu)榈诙炼乳撝怠?br> [0084]步驟S608:由于當(dāng)前時刻電路的閾值已經(jīng)被抬升為第二亮度閾值并且第二亮度閾值大于第一亮度閾值，從而可以保證攝像機(jī)的紅外燈依然開啟，并且工作在黑白模式。
[0085]步驟S610:當(dāng)外界的照度提升時，光電轉(zhuǎn)換器件轉(zhuǎn)換的電信號的電壓值又會逐步升高，判斷電壓值是否高于第二亮度閾值；如果否，則在下一時刻重新判斷該電壓值是否高于第二亮度閾值；如果是，電路閾值又會從第二亮度閾值變?yōu)榈谝涣炼乳撝担D(zhuǎn)到步驟S602。
[0086]圖7是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的紅外燈控制裝置的結(jié)構(gòu)框圖。如圖7所示，該紅外燈控制裝置可以包括:接收模塊10，用于接收電信號，其中，電信號是由光電轉(zhuǎn)換器件根據(jù)外界照度產(chǎn)生的光信號轉(zhuǎn)換后形成的；控制模塊20,用于根據(jù)電信號的電壓值與第一亮度閾值或者第二亮度閾值的比較結(jié)果確定輸出的電平值，控制與驅(qū)動器件連接的紅外燈的開啟與關(guān)閉，其中，第一亮度閾值小于第二亮度閾值。
[0087]優(yōu)選地，如圖8所示，控制模塊20可以包括:第一控制單元200，用于當(dāng)電信號的電壓值低于第一亮度閾值時，輸出第一電平值控制與紅外燈相連接的驅(qū)動器件開啟紅外燈；第二控制單元202，用于當(dāng)電信號的電壓值高于第二亮度閾值時，輸出第二電平值控制與紅外燈相連接的驅(qū)動器件關(guān)閉紅外燈。
[0088]從以上的描述中，可以看出，上述實(shí)施例實(shí)現(xiàn)了如下技術(shù)效果(需要說明的是這些效果是某些優(yōu)選實(shí)施例可以達(dá)到的效果):首先采用光電轉(zhuǎn)換器件將根據(jù)外界照度產(chǎn)生的光信號轉(zhuǎn)換為電信號；然后采用防振蕩電路根據(jù)轉(zhuǎn)換后的電信號的電壓值與第一亮度閾值或者第二亮度閾值的比較結(jié)果確定輸出的電平值，該電平值用于控制與驅(qū)動器件連接的紅外燈的開啟與關(guān)閉，且第一亮度閾值小于第二亮度閾值，由此，通過設(shè)定兩個不同的亮度閾值防止與驅(qū)動器件連接的紅外燈因受到外界因素干擾不停地在開啟與關(guān)閉之間切換，解決了相關(guān)技術(shù)中無法從硬件上實(shí)現(xiàn)避免紅外燈發(fā)生振蕩現(xiàn)象的問題，進(jìn)而可以提升整個控制系統(tǒng)的防振蕩能力，更加準(zhǔn)確地控制紅外燈在開啟與關(guān)閉之間進(jìn)行切換。
[0089]顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明白，上述的本發(fā)明的各模塊或各步驟可以用通用的計(jì)算裝置來實(shí)現(xiàn)，它們可以集中在單個的計(jì)算裝置上，或者分布在多個計(jì)算裝置所組成的網(wǎng)絡(luò)上，可選地，它們可以用計(jì)算裝置可執(zhí)行的程序代碼來實(shí)現(xiàn)，從而，可以將它們存儲在存儲裝置中由計(jì)算裝置來執(zhí)行，并且在某些情況下，可以以不同于此處的順序執(zhí)行所示出或描述的步驟，或者將它們分別制作成各個集成電路模塊，或者將它們中的多個模塊或步驟制作成單個集成電路模塊來實(shí)現(xiàn)。這樣，本發(fā)明不限制于任何特定的硬件和軟件結(jié)合。
[0090]以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種具有防振蕩功能的紅外攝像機(jī)，其特征在于，包括: 光電轉(zhuǎn)換器件，將根據(jù)外界照度產(chǎn)生的光信號轉(zhuǎn)換為電信號； 防振蕩電路，其輸入端與所述光電轉(zhuǎn)換器件相連接，其輸出端與一個或多個驅(qū)動器件相連接，根據(jù)所述電信號的電壓值與第一亮度閾值或者第二亮度閾值的比較結(jié)果確定輸出的電平值，其中，所述電平值用于控制與所述驅(qū)動器件連接的紅外燈的開啟與關(guān)閉，且所述第一亮度閾值小于所述第二亮度閾值；當(dāng)所述電信號的電壓值低于所述第一亮度閾值時，輸出第一電平值控制與紅外燈相連接的驅(qū)動器件開啟所述紅外燈，當(dāng)所述電信號的電壓值高于所述第二亮度閾值時，輸出第二電平值控制所述與紅外燈相連接的驅(qū)動器件關(guān)閉所述紅外燈。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紅外攝像機(jī)，其特征在于，所述防振蕩電路包括: 比較電路，將所述電信號的電壓值與所述第一亮度閾值或者所述第二亮度閾值進(jìn)行比較，確定輸出的所述電平值； 轉(zhuǎn)換電路，與所述比較電路相連接，根據(jù)所述電平值在所述第一亮度閾值與所述第二亮度閾值之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的紅外攝像機(jī)，其特征在于，所述比較電路包括: 比較器，其正向輸入端被施加所述第一亮度閾值或者所述第二亮度閾值，其負(fù)向輸入端與所述光電轉(zhuǎn)換器件相連接，其輸出端與所述一個或多個驅(qū)動器件相連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的紅外攝像機(jī)，其特征在于，所述轉(zhuǎn)換電路包括: 第一電阻，其一端被施加第一電壓，其另一端與所述比較器的輸出端相連接； 二極管，其陽極與所述比較器的輸出端相連接，其陰極與第二電阻相連接； 所述第二電阻，其一端與所述二極管相連接，其另一端與所述比較器的正向輸入端相連接； 第三電阻，其一端被施加第二電壓，其另一端與所述比較器的正向輸入端相連接； 第四電阻，其一端接地，其另一端與所述比較器的正向輸入端相連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的紅外攝像機(jī)，其特征在于， 所述比較器，其輸出端為集電極開路門，根據(jù)所述第一電阻與所述第二電阻的電壓分配確定與所述電平值匹配的驅(qū)動器件。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的紅外攝像機(jī)，其特征在于，所述紅外攝像機(jī)還包括:紅外濾光片； 所述紅外濾光片，與所述光電轉(zhuǎn)換器件相連接，對所述光信號中的紅外光進(jìn)行過濾。
7.—種紅外燈控制電路，其特征在于，包括: 輸入端，接收電信號，其中，所述電信號是由光電轉(zhuǎn)換器件根據(jù)外界照度產(chǎn)生的光信號轉(zhuǎn)換后形成的； 比較電路，與所述輸入端相連接，將所述電信號的電壓值與所述第一亮度閾值或者所述第二亮度閾值進(jìn)行比較，確定輸出的所述電平值，其中，所述電平值用于控制與驅(qū)動器件連接的紅外燈的開啟與關(guān)閉，且所述第一亮度閾值小于所述第二亮度閾值； 轉(zhuǎn)換電路，與所述比較電路相連接，根據(jù)所述電平值在所述第一亮度閾值與所述第二亮度閾值之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換； 輸出端，輸出所述電平值。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電路，其特征在于，其中， 所述比較電路，當(dāng)所述電信號的電壓值低于所述第一亮度閾值時，輸出第一電平值控制與紅外燈相連接的驅(qū)動器件開啟所述紅外燈，當(dāng)所述電信號的電壓值高于所述第二亮度閾值時，輸出第二電平值控制所述與紅外燈相連接的驅(qū)動器件關(guān)閉所述紅外燈。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電路，其特征在于，所述比較電路包括: 比較器，其正向輸入端被施加所述第一亮度閾值或者所述第二亮度閾值，其負(fù)向輸入端接收所述電信號，根據(jù)所述電壓值與所述第一亮度閾值或者所述第二亮度閾值的比較結(jié)果，確定輸出的所述電平值。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的電路，其特征在于，所述轉(zhuǎn)換電路包括: 第一電阻，其一端被施加第一電壓，其另一端與所述比較器的輸出端相連接； 二極管，其陽極與所述比較器的輸出端相連接，其陰極與第二電阻相連接； 所述第二電阻，其一端與所述二極管相連接，其另一端與所述比較器的正向輸入端相連接； 第三電阻，其一端被施加第二電壓，其另一端與所述比較器的正向輸入端相連接； 第四電阻，其一端接地，其另一端與所述比較器的正向輸入端相連接。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的電路，其特征在于， 所述比較器，其輸出端為集電極開路門，根據(jù)所述第一電阻與所述第二電阻的電壓分配確定與所述電平值匹配的驅(qū)動器件。
12.—種紅外燈控制方法，其特征在于，包括: 接收電信號，其中，所述電信號是由光電轉(zhuǎn)換器件根據(jù)外界照度產(chǎn)生的光信號轉(zhuǎn)換后形成的； 根據(jù)所述電信號的電壓值與第一亮度閾值或者第二亮度閾值的比較結(jié)果確定輸出的電平值，控制與驅(qū)動器件連接的紅外燈的開啟與關(guān)閉，其中，所述第一亮度閾值小于所述第二亮度閾值；當(dāng)所述電信號的電壓值低于所述第一亮度閾值時，輸出第一電平值控制與紅外燈相連接的驅(qū)動器件開啟所述紅外燈；當(dāng)所述電信號的電壓值高于所述第二亮度閾值時，輸出第二電平值控制所述與紅外燈相連接的驅(qū)動器件關(guān)閉所述紅外燈。
【文檔編號】H04N5/225GK104243773SQ201310227399
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2013年6月6日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月6日
【發(fā)明者】溫俊陽, 梁秋芳, 金升陽 申請人:杭州?？低晹?shù)字技術(shù)股份有限公司