本發(fā)明涉及攝像頭領(lǐng)域，尤其涉及一種應(yīng)用抬高預(yù)設(shè)電平的三角波照明的攝像頭的控制電路。
背景技術(shù)：
：攝像已經(jīng)不限于個人的娛樂生活，也廣泛地應(yīng)用在各個領(lǐng)域，例如：遍布城市各個角落的安防攝像頭，這些安防攝像頭基本上依靠LED照明。相比于LED的發(fā)光效率，以往的電光源不可同日而語，可以節(jié)省巨大的能量，但畢竟每個城市可能裝備有數(shù)以十萬計以上的安防攝像頭以及相應(yīng)的照明LED燈，其能量損耗依然驚人。為了提高圖像的質(zhì)量，現(xiàn)有技術(shù)中的公告號為CN104811596A，公告日為2015年7月29的專利申請利用三角波作為激勵信號來提高圖像的質(zhì)量。發(fā)明人在實現(xiàn)本發(fā)明的過程中，發(fā)現(xiàn)上述現(xiàn)有技術(shù)中至少存在以下缺點和不足：由于現(xiàn)有的圖像裝置無一例外地均采用模數(shù)轉(zhuǎn)換器，模數(shù)轉(zhuǎn)換器在靠近輸入極限(最大或最小幅值)時存在顯著的非線性，特別是輸入模數(shù)轉(zhuǎn)換器的模擬信號電平越低，得到的數(shù)字轉(zhuǎn)換結(jié)果的不確定度越大。因此，采用純凈三角波作為激勵信號時，在三角波的低電平部分得到的數(shù)字信號的信噪比就很低，從而影響了圖像的總體信噪比。技術(shù)實現(xiàn)要素：本發(fā)明提供了一種應(yīng)用抬高預(yù)設(shè)電平的三角波照明的攝像頭的控制電路，本發(fā)明通過將三角波調(diào)整為抬高預(yù)設(shè)電平的三角波，提高了攝像的清晰度，獲得較高質(zhì)量的圖像，詳見下文描述：應(yīng)用抬高預(yù)設(shè)電平的三角波照明的攝像頭的控制電路，包括：LED照明燈、圖像傳感器、視頻采集卡和計算機，在所述圖像傳感器前設(shè)置有所述LED照明燈，所述圖像傳感器依次與所述視頻采集卡和所述計算機連接；所述LED照明燈通過抬高預(yù)設(shè)電平的三角波或鋸齒波電信號驅(qū)動，產(chǎn)生一束三角波或鋸齒波形照明光，照射到被測物體后產(chǎn)生反射光，所述反射光照射到所述圖像傳感器中；所述圖像傳感器接收反射光，并傳換成視頻信號傳輸至所述視頻采集卡；所述視頻采集卡將所述視頻信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字圖像信號傳輸至所述計算機中；在圖像傳感器采集光信號的過程中，噪聲水平?jīng)]有發(fā)生變化，但作為驅(qū)動的三角波信號由于抬高了預(yù)設(shè)電平，在三角波信號的低電平部分，三角波信號相較于噪聲改善明顯，從而提高了在三角波信號低電平段，圖像傳感器獲取到光信號的信噪比；所述計算機獲取一個或若干個抬高預(yù)設(shè)電平的三角波或鋸齒波周期的各幀圖像，并對時間長度內(nèi)各幀圖像進行滑動幀累加平均，得到灰階更高的圖像信號，所述計算機輸出圖像。其中，所述作為驅(qū)動的三角波信號由于抬高了預(yù)設(shè)電平，在三角波信號的高電平部分，提高了圖像傳感器獲取到光信號的信噪比。其中，所述預(yù)設(shè)電平的取值為圖像傳感器采集的光信號動態(tài)范圍一半以上最佳。所述對時間長度內(nèi)各幀圖像進行滑動幀累加平均，得到灰階更高的圖像信號的步驟具體為：Yi=Σj=0j=n-1Xi-j]]>式中：Yi為i時刻的輸出圖像幀；Xi－j為i－j時刻的輸出圖像幀；n為一個或若干個抬高預(yù)設(shè)電平的三角波或鋸齒波周期內(nèi)所述圖像傳感器得到的視頻圖像的幀數(shù)。所述圖像傳感器具體為：CCD圖像傳感器。另一實施例，所述圖像傳感器具體為：CMOS圖像傳感器。另一實施例，所述圖像傳感器具體為：陰極射線圖像傳感器。本發(fā)明提供的技術(shù)方案的有益效果是：本發(fā)明通過抬高預(yù)設(shè)電平的三角波或鋸齒波電信號驅(qū)動LED照明燈，并通過計算機以一個或若干個三角波周期為時間長度對圖像傳感器得到的圖像進行滑動幀累加平均，得到灰階更高的圖像信號。相較于
背景技術(shù)：
中的公告號為CN104811596A，公告日為2015年7月29的專利申請，本發(fā)明顯著地提高了在三角波信號低電平段的圖像的信噪比，進而提高了輸入到計算機中各幀圖像的信噪比，計算機對各幀圖像進行處理，獲取到灰階更高的圖像信號。本發(fā)明提高了在低電平部分得到的信噪比，從而提高了信號采集的精度，滿足了實際應(yīng)用中的多種需要。通過上述方案可以節(jié)省照明能量一半以上，并且大幅度提高了圖像的清晰度；不必對現(xiàn)有圖像傳感器進行大幅度改裝，節(jié)省了施工成本。附圖說明圖1為實施例1的應(yīng)用抬高預(yù)設(shè)電平的三角波照明的攝像頭的控制電路的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為實施例2的應(yīng)用抬高預(yù)設(shè)電平的三角波照明的攝像頭的控制電路的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為實施例3的應(yīng)用抬高預(yù)設(shè)電平的三角波照明的攝像頭的控制電路的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為實施例4的應(yīng)用抬高預(yù)設(shè)電平的三角波照明的攝像頭的控制電路的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為抬高預(yù)設(shè)電平三角波的示意圖。附圖中，各標號所代表的部件列表如下：1：LED照明燈；2：圖像傳感器；3：視頻采集卡；4：計算機；5：被測物體；21：CCD圖像傳感器；22：CMOS圖像傳感器；23：陰極射線圖像傳感器。具體實施方式為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面對本發(fā)明實施方式作進一步地詳細描述。實施例1參見圖1和圖5，應(yīng)用抬高預(yù)設(shè)電平的三角波照明的攝像頭的控制電路，包括：LED照明燈1、圖像傳感器2、視頻采集卡3和計算機4。在圖像傳感器2前設(shè)置有LED照明燈1，圖像傳感器2依次與視頻采集卡3和計算機4連接。其中，LED照明燈1通過抬高預(yù)設(shè)電平的三角波或鋸齒波電信號驅(qū)動，產(chǎn)生一束三角波或鋸齒波形照明光F，照射到被測物體5后產(chǎn)生反射光S，反射光S照射到圖像傳感器2中，圖像傳感器2接收反射光，并傳換成視頻信號傳輸至視頻采集卡3；視頻采集卡3將視頻信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字圖像信號傳輸至計算機4中。本發(fā)明實施例抬高預(yù)設(shè)電平后，在圖像傳感器2采集光信號的過程中，噪聲水平?jīng)]有發(fā)生變化，但作為驅(qū)動的三角波信號由于抬高了預(yù)設(shè)電平，在三角波信號的低電平部分，三角波信號相較于噪聲改善明顯，從而提高了在三角波信號低電平段的光電信號的信噪比；相較于
背景技術(shù)：
中的公告號為CN104811596A，公告日為2015年7月29以純凈三角波作為激勵信號的專利申請，本發(fā)明實施例顯著地提高了在三角波信號低電平段的光信號的信噪比，進而改善了圖像傳感器2獲取到光信號的質(zhì)量。另外，由于抬高預(yù)設(shè)電平，噪聲水平?jīng)]有變化，在三角波信號的高電平部分，三角波信號相較于噪聲也有一定的改善，提高了在三角波信號高電平段的光信號的信噪比。進而，由于光敏器件3獲取到的光電信號的信噪比整體增強，進而提高了輸入到計算機中的數(shù)字信號的精度，計算機對數(shù)字信號進行處理可以得到光譜值。其中，預(yù)設(shè)電平的取值優(yōu)選圖像傳感器2采集的光信號動態(tài)范圍一半以上時，信號大于等于1/2動態(tài)范圍，通過圖像傳感器2采集到的光信號質(zhì)量最高。計算機4獲取一個或若干個三角波或鋸齒波周期的各幀圖像，并對時間長度(通常為幾幀到幾十幀的時間，根據(jù)實際應(yīng)用中的需要進行設(shè)定)內(nèi)各幀圖像進行滑動幀累加平均，得到灰階更高的圖像信號，計算機4輸出圖像。Yi=Σj=0j=n-1Xi-j]]>式中：Yi為i時刻的輸出圖像幀；Xi－j為i－j時刻的輸出圖像幀；n為一個或若干個三角波或鋸齒波周期內(nèi)圖像傳感器2得到的視頻圖像的幀數(shù)。對幅值為x的被采樣值，如果在一定的時間內(nèi)均勻采樣N(>>1)點并進行平均，得到的平均值是x‾=1NΣi=1N[xi]=1NN([x]+Δxi)=[x]+Δxi---(1)]]>其中，[x]是模數(shù)轉(zhuǎn)換器對x進行量化，也即按四舍五入圓整得到的正整數(shù)。xi是第i點的幅值，[xi]是模數(shù)轉(zhuǎn)換器對xi進行量化，也即按四舍五入圓整得到的正整數(shù)。(1)式表明，對一個比較“干凈”的信號采樣多次進行平均，并不能提高其精度，所得到的平均值的誤差與單次采樣的誤差相同，為Δxi。如果對幅值為x的被采樣鋸齒波，同樣在一定的時間內(nèi)均勻采樣N(>>1)點并進行平均，得到的平均值是x‾=1NΣi=1N[xi]=1NΣi=1N[mi+Δxi]---(2)]]>其中，xi＝mi+Δxi，mi＝[xi]。也即mi是圓整得到正整數(shù)，而Δxi是被四舍五入后丟去的“隨機”誤差。(2)式可以進一步利用等差級數(shù)求和公式得到：x‾=1NΣi=1Nmi+1NΣi=1NΔxi=1N12(0+[x])N+1NΣi=1NΔxi=12[x]+1NΣi=1NΔxi---(3)]]>(3)式中的前一項是量化后的值，雖然比(1)式的結(jié)果小了一半，但按照誤差理論，一個數(shù)據(jù)的精度并不因乘以一個固定非零常數(shù)而改變。但后面一項中是零均值的隨機數(shù)，相比(1)式中的要降低倍，因此，對鋸齒波或三角波激勵信號進行過采樣后同樣可以得到提高精度的效果，且不需要另外加高頻擾動信號。本發(fā)明實施例對各器件的型號除做特殊說明的以外，其他器件的型號不做限制，只要能完成上述功能的器件均可。綜上所述，由于本發(fā)明實施例相對于
背景技術(shù)：
中的申請文件，顯著地提高了在三角波低電平段的光信號的信噪比，且也提高了在三角波信號高電平段的光信號的信噪比，進而提高了整個電平段的光信號信噪比，提高了輸入到計算機中的各幀圖像的信噪比，計算機對各幀圖像進行處理，獲取到灰階更高的圖像信號。實施例2參見圖2，應(yīng)用抬高預(yù)設(shè)電平的三角波照明的攝像頭的控制電路，該控制電路與實施例1的區(qū)別在于圖像傳感器2具體為CCD圖像傳感器21，即該控制電路包括：LED照明燈1、CCD圖像傳感器21、視頻采集卡3和計算機4。在圖像傳感器2前設(shè)置有LED照明燈1，CCD圖像傳感器21依次與視頻采集卡3和計算機4連接。其中，LED照明燈1通過抬高預(yù)設(shè)電平的三角波或鋸齒波電信號驅(qū)動，產(chǎn)生一束三角波或鋸齒波形照明光F，照射到被測物體5后產(chǎn)生反射光S，反射光S照射到CCD圖像傳感器21中，CCD圖像傳感器21接收反射光，并傳換成視頻信號傳輸至視頻采集卡3；視頻采集卡3將視頻信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字圖像信號傳輸至計算機4中，計算機4獲取一個或若干個三角波或鋸齒波周期的各幀圖像，并對時間長度(通常為幾幀到幾十幀的時間，根據(jù)實際應(yīng)用中的需要進行設(shè)定)內(nèi)各幀圖像進行滑動幀累加平均，得到灰階更高的圖像信號，計算機4輸出圖像。本發(fā)明實施例中的計算機4獲取一個或若干個三角波或鋸齒波周期的各幀圖像，并對時間長度內(nèi)各幀圖像進行滑動幀累加平均，得到灰階更高的圖像信號的處理步驟與實施例1相同，本發(fā)明實施例在此不做贅述。本發(fā)明實施例對各器件的型號除做特殊說明的以外，其他器件的型號不做限制，只要能完成上述功能的器件均可。綜上所述，由于本發(fā)明實施例相對于
背景技術(shù)：
中的申請文件，顯著地提高了在三角波低電平段的光信號的信噪比，且也提高了在三角波信號高電平段的光信號的信噪比，進而提高了整個電平段的光信號信噪比，提高了輸入到計算機中的各幀圖像的信噪比，計算機對各幀圖像進行處理，獲取到灰階更高的圖像信號。實施例3參見圖3，應(yīng)用抬高預(yù)設(shè)電平的三角波照明的攝像頭的控制電路，該控制電路與實施例1的區(qū)別在于圖像傳感器2具體為CMOS圖像傳感器22，即該控制電路包括：LED照明燈1、CMOS圖像傳感器22、視頻采集卡3和計算機4。在圖像傳感器2前設(shè)置有LED照明燈1，CMOS圖像傳感器22依次與視頻采集卡3和計算機4連接。其中，LED照明燈1通過抬高預(yù)設(shè)電平的三角波或鋸齒波電信號驅(qū)動，產(chǎn)生一束三角波或鋸齒波形照明光F，照射到被測物體5后產(chǎn)生反射光S，反射光S照射到CMOS圖像傳感器22中，CMOS圖像傳感器22接收反射光，并傳換成視頻信號傳輸至視頻采集卡3；視頻采集卡3將視頻信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字圖像信號傳輸至計算機4中，計算機4獲取一個或若干個三角波或鋸齒波周期的各幀圖像，并對時間長度(通常為幾幀到幾十幀的時間，根據(jù)實際應(yīng)用中的需要進行設(shè)定)內(nèi)各幀圖像進行滑動幀累加平均，得到灰階更高的圖像信號，計算機4輸出圖像。本發(fā)明實施例中的計算機4獲取一個或若干個三角波或鋸齒波周期的各幀圖像，并對時間長度內(nèi)各幀圖像進行滑動幀累加平均，得到灰階更高的圖像信號的處理步驟與實施例1相同，本發(fā)明實施例在此不做贅述。本發(fā)明實施例對各器件的型號除做特殊說明的以外，其他器件的型號不做限制，只要能完成上述功能的器件均可。綜上所述，由于本發(fā)明實施例相對于
背景技術(shù)：
中的申請文件，顯著地提高了在三角波低電平段的光信號的信噪比，且也提高了在三角波信號高電平段的光信號的信噪比，進而提高了整個電平段的光信號信噪比，提高了輸入到計算機中的各幀圖像的信噪比，計算機對各幀圖像進行處理，獲取到灰階更高的圖像信號。實施例4參見圖4，應(yīng)用抬高預(yù)設(shè)電平的三角波照明的攝像頭的控制電路，該控制電路與實施例1的區(qū)別在于圖像傳感器2具體為陰極射線圖像傳感器23，即該控制電路包括：LED照明燈1、陰極射線圖像傳感器23、視頻采集卡3和計算機4。在圖像傳感器2前設(shè)置有LED照明燈1，陰極射線圖像傳感器23依次與視頻采集卡3和計算機4連接。其中，LED照明燈1通過抬高預(yù)設(shè)電平的三角波或鋸齒波電信號驅(qū)動，產(chǎn)生一束三角波或鋸齒波形照明光F，照射到被測物體5后產(chǎn)生反射光S，反射光S照射到陰極射線圖像傳感器23中，陰極射線圖像傳感器23接收反射光，并傳換成視頻信號傳輸至視頻采集卡3；視頻采集卡3將視頻信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字圖像信號傳輸至計算機4中，計算機4獲取一個或若干個三角波或鋸齒波周期的各幀圖像，并對時間長度(通常為幾幀到幾十幀的時間，根據(jù)實際應(yīng)用中的需要進行設(shè)定)內(nèi)各幀圖像進行滑動幀累加平均，得到灰階更高的圖像信號，計算機4輸出圖像。本發(fā)明實施例中的計算機4獲取一個或若干個三角波或鋸齒波周期的各幀圖像，并對時間長度內(nèi)各幀圖像進行滑動幀累加平均，得到灰階更高的圖像信號的處理步驟與實施例1相同，本發(fā)明實施例在此不做贅述。綜上所述，由于本發(fā)明實施例相對于
背景技術(shù)：
中的申請文件，顯著地提高了在三角波低電平段的光信號的信噪比，且也提高了在三角波信號高電平段的光信號的信噪比，進而提高了整個電平段的光信號信噪比，提高了輸入到計算機中的各幀圖像的信噪比，計算機對各幀圖像進行處理，獲取到灰階更高的圖像信號。本發(fā)明實施例對各器件的型號除做特殊說明的以外，其他器件的型號不做限制，只要能完成上述功能的器件均可。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解附圖只是一個優(yōu)選實施例的示意圖，上述本發(fā)明實施例序號僅僅為了描述，不代表實施例的優(yōu)劣。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，并不用以限制本發(fā)明，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、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。當前第1頁1 2 3