[發明專利]自動調節輔助照明設備的裝置及方法

有效

• 申請號: 201410378802.6
• 申請日: 2014-07-31
• 公開（公告）號: CN104135626A
• 公開（公告）日: 2014-11-05
• 發明（設計）人: 葉晨;王杉;諸葛琳娜;楊瑞鵬;趙俊芳
• 申請（專利權）人: 天津市亞安科技股份有限公司
• 主分類號: H04N5/235
• 分類號: H04N5/235
• 代理公司: 天津市三利專利商標代理有限公司 12107
• 代理人: 閆俊芬

技術領域

本發明涉及智能監控技術領域，尤其涉及一種自動調節輔助照明設備的裝置及方法。

背景技術

隨著社會經濟的快速發展，以及人們安全意識的增強，使安防監控系統的需求不斷增加，其應用領域也在不斷地擴大，對設備的性能要求也在不斷提高，不僅要在白天完成高質量的監控任務，而且，夜間的無盲區監控、低照度下的高成像效果也漸漸成為競爭的焦點。

目前，提高夜間成像效果的方法主要有兩個：一是調整攝像機自身參數，如白平衡、日夜狀態、曝光等；二是增加輔助照明設備，如激光器、紅外燈等。在低照度環境下，單一的調節攝像機參數，對優化成像效果的影響較為局限，但輔助照明設備可增加環境照度，再結合攝像機參數的調節，可以將夜晚圖像效果提高很多等級，所以選擇增加輔助照明設備的應用也越來越廣泛。

利用輔助照明設備，在夜晚環境下，可對觀測物體或場景進行補光，提高視場內的整體亮度，同時，也應避免補光過度導致過曝的現象出現，較為常見的方法是將鏡頭調焦反饋量程均分為幾個區域，在每一個區域將輔助照明的補光位置與調焦位置近似為一次函數，即Y＝kX+b(k、b在每一個區域內的數值不一定相同)，在控制鏡頭調焦變化時，將調焦反饋值帶入一次函數變量X中，并計算并控制輔助照明到達補光位置Y。上述方法只是將鏡頭的調焦位置與輔助照明補光位置近似為一次函數，然而，在使用不同的廠家、型號鏡頭時，聯動劃分的區域數及劃分方式也不盡相同，使該方法在移植后的調整效果不十分理想，聯動區域的設置也比較繁瑣，操作不簡便，程序編寫思路不很清晰。

鑒于此，本發明提供一種自動調節輔助照明設備的裝置及方法，以解決現有技術中存在的上述問題。

發明內容

本發明的目的是提供一種自動調節輔助照明設備的裝置及方法，以解決現有技術中存在的上述問題。

為了實現本發明的目的，本發明提供了一種自動調節輔助設備的裝置，包括：成像模塊、數據處理模塊、存儲模塊以及輔助照明模塊；

其中，所述成像模塊，用于觀測場景的調節及視頻圖像顯示，包括鏡頭及攝像機；

所述數據處理模塊，與所述成像模塊、存儲模塊以及輔助照明模塊相連，用于采集所述成像模塊的信息，讀取存儲模塊的數據，控制輔助照明模塊動作；

所述存儲模塊，用于存儲包括鏡頭調焦位置及視場角關系數據、攝像機增益值及輔助照明設備亮度數據；

所述輔助照明模塊，用于調節所述輔助照明模塊的視場角度或參數或照射方位，使達到由所述數據處理模塊計算所得的理論值。

進一步地，所述存儲模塊內存儲有鏡頭的調焦位置及視場角關系數據表、攝像機增益值及輔助照明設備亮度數據表。

進一步地，，所述存儲模塊為FLASH或鐵電存儲器FRAM。

進一步地，所述數據處理模塊采用數字信號處理器或RISC微處理器或復雜的可編程邏輯單元或現場可編程邏輯陣列或單片機。

進一步地，所述輔助照明模塊采用可變焦激光器或可變焦紅外燈。

相應地，本發明還提供了一種自動調節輔助照明設備的方法，應用于上述裝置方案中任一項，包括以下步驟：

(1)讀取存儲模塊中的存儲數據；

(2)采集成像模塊中的調焦、聚焦位置反饋值；

(3)根據所述調焦、聚焦位置反饋值，計算當前場景物體距離鏡頭的實際距離，進而計算輔助照明設備照射方向的調節角度，控制所述輔助照明設備旋轉到達指定位置；

(4)根據所述調焦位置反饋值，查找存儲于所述存儲模塊中的鏡頭的視角α，控制所述輔助照明設備光斑達到相同的視場角大小；

(5)讀取攝像機增益值；

(6)根據讀取的所述攝像機增益值，查找存儲于所述存儲模塊的輔助照明輔助照明設備亮度數據，并控制輔助照明設備調節亮度到指定數值。

進一步地，在步驟(3)中所述計算輔助照明設備照射方向的調節角度，通過如下計算得到：

調節角度＝arctan(A/L)或者調節角度β＝arctan(A/2L)

其中：L為實際景物距離，

A為鏡頭光軸至激光器光軸的垂直距離。

進一步地，在步驟(4)中根據調焦位置反饋值，查找并計算存儲于存儲模塊的鏡頭的視場角α，控制輔助照明設備光斑達到相同的視場角大小，具體算法如下：

αT＝2arctan(tan(αf/2)/T)

其中：f為鏡頭最小焦距

T為變倍數

αf初始視場角度

αT為變倍T時對應的視場角度；

進一步地，所述方法還包括：