[發明專利]一種提高視頻信號采集抗干擾能力的方法

在審

• 申請號: 201810130682.6
• 申請日: 2018-02-08
• 公開（公告）號: CN108289179A
• 公開（公告）日: 2018-07-17
• 發明（設計）人: 徐東海
• 申請（專利權）人: 深圳泰華安全技術工程有限公司
• 主分類號: H04N5/235
• 分類號: H04N5/235;H04N9/04;H04N5/232;G02B27/09
• 代理公司: 北京久維律師事務所 11582
• 代理人: 邢江峰

1.一種提高視頻信號采集抗干擾能力的方法，其特征在于，包括攝像頭、激光發射頭、激光頭控制器及驅動電路、DOE光束整形片、窄帶濾光片、圖像預處理模塊，本發明基于近紅外激光補光技術，采用DOE光束整形片對激光光源進行光束整形得到可以覆蓋攝像機視角的光源，該光源可以照射一定距離內的物體，攝像頭前置一個窄帶濾光片，激光的波長范圍和窄帶濾光片的帶通范圍一致，這樣就可以保證激光補光光源的能量能通過窄帶濾光片，而環境光的能量一般是寬頻帶能量，其在窄帶濾光片通帶范圍內的光能量的比例及其少，因此可以濾除絕大部分的環境光，最后，采用幀間差分法讓激光以隔幀點亮的方式工作，這樣攝像頭采集到的是隔幀補光的視頻源，將相鄰兩幀作差合成一幀，則得到徹底消除環境光的視頻流。

2.根據權利要求1所述一種提高視頻信號采集抗干擾能力的方法，其特征在于，所述近紅外激光補光技術采用840nm、870nm、910nm或者940nm的半導體近紅外激光器作為補光光源(相比紅外LED，該光源有著更窄的光譜成分，光譜越窄，越有利于濾除環境光)，激光的單色性非常好，一般光譜寬度小于5nm，考慮溫度對光譜漂移的影響，激光的光譜寬度也會在±10nm以內，因此，窄帶濾光片的帶通寬度為20nm。

3.根據權利要求1所述一種提高視頻信號采集抗干擾能力的方法，其特征在于，所述DOE光束整形片的作用是對光束整形，讓激光的能量可以均勻的照射整個場景，形成可以覆蓋整個攝像機視場角的發散光源。

4.根據權利要求1所述一種提高視頻信號采集抗干擾能力的方法，其特征在于，所述窄帶濾光片的帶通范圍為20nm左右，其中心波長和激光對應，若采用830nm的激光器，則濾光片的中心波長也是830nm，其帶通范圍為820nm～840nm；在帶通范圍內的透過率為75％，帶通范圍外的透過率接近0％；由于激光的波長范圍和濾光片的帶通范圍非常吻合，所以透過率約75％，而環境光有著非常寬的光譜范圍，因此其透過率小于2％。

5.根據權利要求1所述一種提高視頻信號采集抗干擾能力的方法，其特征在于，所述幀間差分法：通過上述的窄帶濾光片，紅外激光有75％左右的透過率，環境干擾光有2％的透過率，當環境光的亮度很大時，2％的能量也是一個不可忽略的值，甚至有可能高于紅外激光的能量；將激光隔幀點亮，這樣就得到一幀含激光補光+環境光的視頻幀，而下一幀則僅含環境光的視頻幀，把兩幀作差，則得到僅含激光補光的視頻幀，將兩幀作差得到一幀純激光的視頻，使幀率減少一半，可以采取復制的方式，使幀率保持在原來的數值；比如第n幀和第n-1幀作差，得到該時刻下僅含激光光源的新視頻幀第n幀，復制新視頻流第n幀，放在新視頻流的第n-1幀里。

6.根據權利要求5所述一種提高視頻信號采集抗干擾能力的方法，其特征在于，激光點亮的時間周期和視頻的幀周期同步，即視頻每一幀曝光的時間和激光點亮和熄滅的同步。