[發明專利]一種基于快速預測調整的自動光圈控制系統

有效

• 申請號: 201410625693.3
• 申請日: 2014-11-10
• 公開（公告）號: CN104301625B
• 公開（公告）日: 2017-09-19
• 發明（設計）人: 陳建群;陳俊;聶嘉棟
• 申請（專利權）人: 上海集光安防科技股份有限公司
• 主分類號: H04N5/235
• 分類號: H04N5/235;H04N5/225
• 代理公司: 北京華仲龍騰專利代理事務所(普通合伙)11548
• 代理人: 李靜

技術領域

本發明涉及攝像機配件，具體是一種基于快速預測調整的自動光圈控制系統。

背景技術

在視頻監控領域，為了使得攝像機采集的圖像在各種場景下，不產生過曝或過暗的現象，通常采用自動光圈鏡頭。自動光圈鏡頭通過調整其孔徑的大小，使得鏡頭在各種場景下，都能滿足需求。

自動光圈鏡頭有一個阻尼線圈和一個驅動線圈，當驅動線圈的力矩等于阻尼線圈的力矩時，自動光圈的孔徑固定，光通量保持穩定；當驅動線圈的力矩大于阻尼線圈的力矩時，自動光圈的孔徑打開，光通量增加；當驅動線圈的力矩小于阻尼線圈的力矩時，自動光圈的孔徑關閉，光通量減小。驅動線圈的力矩由電壓值控制，而電壓值由數字控制信號值轉換而來，電壓值越大，力矩越大。

在控制自動光圈鏡頭時，通常需要得到使得驅動線圈的力矩等于阻尼線圈力矩的電壓值。如果不能得到相對準確的使得驅動線圈的力矩等于阻尼線圈力矩的電壓值去控制自動光圈，自動光圈鏡頭的控制就失去了基準，在控制過程中，自動光圈鏡頭孔徑打開或關閉的速度會過快；在控制結束后，也不能很好地穩定住自動光圈鏡頭孔徑大小，從而造成連續采集的視頻幀亮暗差距明顯，頻繁閃爍，且收斂時間長的問題。

自動光圈鏡頭控制的難點在于，對于眾多品質參差不起的自動光圈鏡頭，使得驅動線圈的力矩等于阻尼線圈的力矩的電壓值并不一致。因此通常的做法是，在使用自動光圈之前，通過手動校正的方式得到這個基準的電壓值，然后才使用自動光圈鏡頭。如果在生產線上，對每個自動光圈鏡頭都手動校正，這是十分巨大的工作量。目前業界都傾向于實現自動光圈鏡頭的自適應使用，不進行人工手動校正。

發明內容

本發明的目的在于提供一種能夠使自動光圈鏡頭即插即用的基于快速預測調整的自動光圈控制系統，以解決上述背景技術中提出的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種基于快速預測調整的自動光圈控制系統，包括攝像機鏡頭、快速預測單元、目標計算單元、動態調整單元、復位檢測單元和控制單元，攝像機鏡頭分別連接快速預測單元輸入端和復位檢測單元輸入端，復位檢測單元輸出端分別連接快速預測單元輸入端和目標計算單元輸入端，目標計算單元輸出端連接動態調整單元輸入端，快速預測單元輸出端分別連接控制單元和動態調整單元輸入端，動態調整單元輸出端連接控制單元；所述攝像機鏡頭用于采集圖像平均亮度AveLum和CMOS曝光量Exposure；所述快速預測單元對攝像機鏡頭采集的每幀圖像平均亮度AveLum和CMOS曝光量Exposure進行處理分析得到預測的目標數字控制信號值HoldValue，并將分析結果傳輸給控制單元；所述目標計算單元用來計算自動光圈鏡頭的光通量Flux的期望值，自動光圈鏡頭光通量Flux的期望值=圖像平均亮度AveLum的期望值/CMOS曝光量Exposure；所述動態調整單元根據自動光圈鏡頭光通量Flux的期望值和預測的目標數字控制信號值HoldValue，調整最終的數字控制信號值PwmValue，并實時修正預測的目標數字控制信號值HoldValue，同時將分析結果傳輸給控制單元；復位檢測單元在檢測到圖像平均亮度AveLum近似為零，并經過一個超時時間后仍然近似為零時將系統恢復初始狀態；控制單元將分析結果轉換為對自動光圈的控制信號。

作為本發明進一步的方案：所述攝像機鏡頭中安裝有脈寬調制控制器，脈寬調制控制器將數字控制信號值PwmValue轉換為方波模擬信號，再將方波模擬信號轉換為直流電壓信號，用直流電壓信號驅動自動光圈鏡頭的驅動線圈，從而驅動自動光圈鏡頭孔徑的打開或關閉。

作為本發明再進一步的方案：所述快速預測單元工作時，先將自動光圈鏡頭孔徑開到最大，再依次嘗試各個數字控制信號值PwmValue，找到第一個將自動光圈鏡頭孔徑關閉的數字控制信號值PwmValue，并將這個數字控制信號值PwmValue定為預測的目標數字控制信號值HoldValue。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：

本發明本利用快速預測保持自動光圈鏡頭孔徑大小穩定的目標數字控制信號值HoldValue，并不斷修正該值，最終使得自動光圈鏡頭保持一個恰當的孔徑大小，實現了自動光圈鏡頭的即插即用，解決了生產線上需要人力手動校正的問題。

附圖說明

圖1為本發明的功能結構示意框圖。

具體實施方式

下面結合具體實施方式對本專利的技術方案作進一步詳細地說明。