專利名稱：攝像機(jī)自動(dòng)切換濾片的可靠性檢測(cè)裝置及其控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及視頻監(jiān)控、圖像處理領(lǐng)域，具體涉及一種攝像機(jī)自動(dòng)切換濾片的可靠 性檢測(cè)裝置。
背景技術(shù)：
隨著技術(shù)和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，攝像機(jī)被廣泛的應(yīng)用到各個(gè)領(lǐng)域，可自動(dòng)切換的攝像機(jī) 濾片也得到越來(lái)越多的使用。對(duì)于攝像機(jī)濾片的自動(dòng)切換，國(guó)內(nèi)外都有成熟的技術(shù)，然而對(duì) 濾片切換的可靠性檢測(cè)技術(shù)尚不成熟。由于攝像機(jī)濾片使用在各種環(huán)境下，會(huì)出現(xiàn)一些難 以預(yù)期的問(wèn)題，攝像機(jī)自動(dòng)切換濾片的可靠性難以保證，這也在一定程度上制約了攝像機(jī) 自動(dòng)切換濾片的推廣應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)之不足，本發(fā)明提供一種攝像機(jī)自動(dòng)切換濾片的可靠性檢測(cè)裝置， 通過(guò)可變亮度光源及其檢測(cè)電路，自動(dòng)輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)使濾片自動(dòng)切換，模擬不同光線環(huán)境， 檢測(cè)攝像機(jī)自動(dòng)切換濾片在不同環(huán)境下能否可靠工作。本發(fā)明的技術(shù)方案是一種攝像機(jī)自動(dòng)切換濾片的可靠性檢測(cè)裝置，主要包括 主電路板、LCD顯示屏、可調(diào)亮度的LED光源、光線亮度檢測(cè)電路、濾片切換驅(qū)動(dòng)電路以及聲 光提示；主電路板包括單片機(jī)和撥碼開(kāi)關(guān)，主電路板由電源模塊供電；可調(diào)亮度的LED光源通過(guò)調(diào)整可調(diào)電阻阻值來(lái)調(diào)節(jié)亮度以模擬不同光線環(huán)境；IXD顯示屏顯示檢測(cè)的次數(shù)和出錯(cuò)次數(shù)；光線亮度檢測(cè)電路檢測(cè)LED光源是否發(fā)光，并把檢測(cè)結(jié)果傳給單片機(jī)；濾片切換驅(qū)動(dòng)電路提供驅(qū)動(dòng)濾片切換的電流；聲光提示，主要包括告警LED和蜂鳴器，提示當(dāng)前的濾片切換狀態(tài)和出錯(cuò)報(bào)警；可調(diào)亮度的LED光源置于亮度檢測(cè)電路中的光敏電阻的下端，亮度檢測(cè)電路的輸 出端接到單片機(jī)的P2. 0端口上，檢測(cè)LED光源的點(diǎn)亮和熄滅，單片機(jī)檢測(cè)出來(lái)的信號(hào)通過(guò) P0. 0和P0. 1端口輸出到濾片切換驅(qū)動(dòng)電路，與驅(qū)動(dòng)芯片的AIN和BIN引腳連接，濾片切 換驅(qū)動(dòng)電路的輸出為驅(qū)動(dòng)芯片的AOUT和BOUT引腳，直接連接到濾片切換裝置的兩個(gè)輸入 端，將濾片置于紅外對(duì)射模塊中的紅外發(fā)射管與接收管之間，以檢測(cè)濾片切換狀態(tài)，檢測(cè)結(jié) 果由紅外對(duì)模塊的輸出端輸出，紅外對(duì)射模塊的輸出端連接到單片機(jī)的P2. 6端口，單片機(jī) 的P2. 7端口接到可調(diào)LED光源電路的輸入端控制點(diǎn)亮和熄滅，至此構(gòu)成本裝置的主回路， 此外，單片機(jī)的P0. 2至P0. 6端口分別連接到IXD顯示模塊中的引腳1至引腳5，單片機(jī)的 P0. 7和P2. 1端口分別連接到聲光報(bào)警模塊的蜂鳴器電路的輸入端和報(bào)警LED電路的輸入 端，8路撥碼開(kāi)關(guān)連接到單片機(jī)的Pl. 0至Pl. 7端口。本發(fā)明攝像機(jī)自動(dòng)切換濾片的可靠性檢測(cè)裝置的控制方法包括如下步驟包括如下步驟
步驟1，通過(guò)撥碼開(kāi)關(guān)設(shè)置工作模式和濾片切換頻率；步驟2，通過(guò)GPIO控制LED光源產(chǎn)生反復(fù)點(diǎn)亮-熄滅的光源；步驟3，通過(guò)可調(diào)電阻調(diào)整LED光源的亮度，由光線亮度檢測(cè)電路產(chǎn)生控制邏輯；步驟4，由MCU產(chǎn)生脈沖寬度調(diào)制(PWM)信號(hào)，通過(guò)濾片切換驅(qū)動(dòng)電路輸出；步驟5，通過(guò)紅外對(duì)射檢測(cè)電路，判斷濾片是否正常切換；步驟6，IXD顯示屏顯示當(dāng)前切換次數(shù)；步驟7，若出錯(cuò)，則蜂鳴器鳴響報(bào)警，告警LED以2Hz的頻率閃爍，同時(shí)在IXD顯示 屏上顯示出錯(cuò)次數(shù)。所述步驟1中，首先，確定需要的工作模式，通過(guò)主電路板上的撥碼開(kāi)關(guān)設(shè)置工作 模式第一步，設(shè)置檢測(cè)次數(shù)，本發(fā)明提供四種檢測(cè)次數(shù)不同的工作模式，分別是100、 1000、10000、100000次，針對(duì)不同的濾片使用不同的檢測(cè)次數(shù)；第二步，設(shè)置檢測(cè)模式，本發(fā)明提供兩種檢測(cè)模式，分別是出錯(cuò)停止模式和連續(xù)檢 測(cè)模式，在出錯(cuò)停止模式下，如果檢測(cè)出濾片切換出現(xiàn)錯(cuò)誤，立即停止檢測(cè)并報(bào)錯(cuò)，若沒(méi)有 錯(cuò)誤則一直檢測(cè)到設(shè)定的檢測(cè)次數(shù)；在連續(xù)檢測(cè)模式下，如果檢測(cè)出濾片切換出現(xiàn)錯(cuò)誤，報(bào) 錯(cuò)并顯示錯(cuò)誤次數(shù)，檢測(cè)繼續(xù)進(jìn)行，直到設(shè)定的檢測(cè)次數(shù)，檢測(cè)停止；其次，通過(guò)撥碼開(kāi)關(guān)可以設(shè)置濾片切換頻率，本發(fā)明提供5種不同的濾片切換頻 率，分別是0. IHz, 0. 5Hz,lHz,2. 5Hz，5Hz，在設(shè)定檢測(cè)次數(shù)后，選擇的切換頻率越快，則相應(yīng) 的檢測(cè)時(shí)間越短；反之，則檢測(cè)時(shí)間越長(zhǎng)；根據(jù)需要，使用不同的切換頻率。所述步驟2中，通過(guò)單片機(jī)編程，控制LED產(chǎn)生反復(fù)點(diǎn)亮-熄滅的光源第一步，讀取檢測(cè)次數(shù)由撥碼開(kāi)關(guān)產(chǎn)生的工作模式信號(hào)得出檢測(cè)次數(shù)，LED 一次 點(diǎn)亮-熄滅為一個(gè)發(fā)光周期，檢測(cè)次數(shù)即為L(zhǎng)ED光源發(fā)光周期數(shù)；第二步，讀取檢測(cè)模式由撥碼開(kāi)關(guān)產(chǎn)生的工作模式信號(hào)得出檢測(cè)模式，檢測(cè)模式 分為出錯(cuò)停止模式和連續(xù)檢測(cè)模式，在出錯(cuò)停止模式下，出現(xiàn)錯(cuò)誤時(shí)LED光源停止周期性 發(fā)光，保持熄滅狀態(tài)，若沒(méi)有錯(cuò)誤則一直檢測(cè)到設(shè)定的次數(shù)；在連續(xù)檢測(cè)模式下，出現(xiàn)錯(cuò)誤 時(shí)，LED光源保持周期性發(fā)光，直到達(dá)到設(shè)定的檢測(cè)次數(shù)，LED光源熄滅；第三步，讀取濾片切換頻率
權(quán)利要求
1.一種攝像機(jī)自動(dòng)切換濾片的可靠性檢測(cè)裝置，主要包括主電路板、IXD顯示屏、可 調(diào)亮度的LED光源、光線亮度檢測(cè)電路、濾片切換驅(qū)動(dòng)電路以及聲光提示；主電路板包括單片機(jī)和撥碼開(kāi)關(guān)，主電路板由電源模塊供電；可調(diào)亮度的LED光源通過(guò)調(diào)整可調(diào)電阻阻值來(lái)調(diào)節(jié)亮度以模擬不同光線環(huán)境；IXD顯示屏顯示檢測(cè)的次數(shù)和出錯(cuò)次數(shù)；光線亮度檢測(cè)電路檢測(cè)LED光源是否發(fā)光，并把檢測(cè)結(jié)果傳給單片機(jī)； 濾片切換驅(qū)動(dòng)電路提供驅(qū)動(dòng)濾片切換的電流；聲光提示，主要包括告警LED和蜂鳴器，提示當(dāng)前的濾片切換狀態(tài)和出錯(cuò)報(bào)警； 可調(diào)亮度的LED光源置于亮度檢測(cè)電路中的光敏電阻的下端，光線亮度檢測(cè)電路的輸 出端接到單片機(jī)的P2. 0端口上，檢測(cè)LED光源的點(diǎn)亮和熄滅，單片機(jī)檢測(cè)出來(lái)的信號(hào)通過(guò) P0. 0和P0. 1端口輸出到濾片切換驅(qū)動(dòng)電路，與驅(qū)動(dòng)芯片的AIN和BIN引腳連接，濾片切 換驅(qū)動(dòng)電路的輸出為驅(qū)動(dòng)芯片的AOUT和BOUT引腳，直接連接到濾片切換裝置的兩個(gè)輸入 端，將濾片置于紅外對(duì)射模塊中的紅外發(fā)射管與接收管之間，以檢測(cè)濾片切換狀態(tài)，檢測(cè)結(jié) 果由紅外對(duì)模塊的輸出端輸出，紅外對(duì)射模塊的輸出端連接到單片機(jī)的P2. 6端口，單片機(jī) 的P2. 7端口接到可調(diào)LED光源電路的輸入端控制點(diǎn)亮和熄滅，至此構(gòu)成本裝置的主回路， 此外，單片機(jī)的P0. 2至P0. 6端口分別連接到IXD顯示模塊中的引腳1至引腳5，單片機(jī)的 P0. 7和P2. 1端口分別連接到聲光報(bào)警模塊的蜂鳴器電路的輸入端和報(bào)警LED電路的輸入 端，8路撥碼開(kāi)關(guān)連接到單片機(jī)的Pl. 0至Pl. 7端口。
2.權(quán)利要求1所述攝像機(jī)自動(dòng)切換濾片可靠性檢測(cè)裝置的控制方法，包括如下步驟 步驟1，通過(guò)撥碼開(kāi)關(guān)設(shè)置工作模式和濾片切換頻率；步驟2，通過(guò)GPIO控制LED光源產(chǎn)生反復(fù)點(diǎn)亮-熄滅的光源； 步驟3，通過(guò)可調(diào)電阻調(diào)整LED光源的亮度，由光線亮度檢測(cè)電路產(chǎn)生控制邏輯； 步驟4，由MCU產(chǎn)生脈沖寬度調(diào)制(PWM)信號(hào)，通過(guò)濾片切換驅(qū)動(dòng)電路輸出； 步驟5，通過(guò)紅外對(duì)射檢測(cè)電路，判斷濾片是否正常切換； 步驟6，IXD顯示屏顯示當(dāng)前切換次數(shù)；步驟7，若出錯(cuò)，則蜂鳴器鳴響報(bào)警，告警LED以2Hz的頻率閃爍，同時(shí)在LCD顯示屏上 顯示出錯(cuò)次數(shù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的攝像機(jī)自動(dòng)切換濾片的可靠性檢測(cè)裝置的控制方法，其特征 在于所述的步驟1中，首先，確定需要的工作模式，通過(guò)主電路板上的撥碼開(kāi)關(guān)設(shè)置工作模式第一步，設(shè)置檢測(cè)次數(shù)；第二步，設(shè)置檢測(cè)模式；其次，通過(guò)撥碼開(kāi)關(guān)設(shè)置濾片切換頻率。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的攝像機(jī)自動(dòng)切換濾片的可靠性檢測(cè)裝置的控制方法，其特征 在于所述的步驟2中，通過(guò)單片機(jī)編程，控制LED光源產(chǎn)生反復(fù)點(diǎn)亮-熄滅的光源第一步，讀取檢測(cè)次數(shù)； 第二步，讀取檢測(cè)模式； 第三步，讀取濾片切換頻率；第四步，通過(guò)GPIO對(duì)LED光源進(jìn)行控制，當(dāng)輸出為高電平時(shí)LED光源點(diǎn)亮，輸出為低電平時(shí)LED光源熄滅，通過(guò)編程控制輸出信號(hào)使LED光源點(diǎn)亮熄滅時(shí)間相等。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的攝像機(jī)自動(dòng)切換濾片的可靠性檢測(cè)裝置的控制方法，其特征 在于所述的步驟3由光線亮度檢測(cè)電路產(chǎn)生控制邏輯是首先，LED光源的陽(yáng)極接電源，陰極經(jīng)過(guò)一個(gè)可調(diào)電阻接到GPIO ；通過(guò)調(diào)整可調(diào)電阻的 阻值改變LED光源兩端的電壓，從而控制LED光源的亮度，由亮度的變化來(lái)模擬不同光線環(huán) 境；其次，在LED光源上加一個(gè)光線亮度檢測(cè)模塊，通過(guò)一個(gè)比較電路即可把LED光源的點(diǎn) 亮熄滅狀態(tài)反饋出來(lái)。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的攝像機(jī)自動(dòng)切換濾片的可靠性檢測(cè)裝置的控制方法，其特征 在于所述的步驟4中所述由MCU產(chǎn)生脈沖寬度調(diào)制(PWM)信號(hào)，通過(guò)濾片切換驅(qū)動(dòng)電路輸 出首先，通過(guò)單片機(jī)輸出連續(xù)的脈沖寬度調(diào)制(PWM)信號(hào)；其次，該P(yáng)WM信號(hào)輸入到濾片切換驅(qū)動(dòng)電路中，再由驅(qū)動(dòng)電路來(lái)驅(qū)動(dòng)濾片。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的攝像機(jī)自動(dòng)切換濾片的可靠性檢測(cè)裝置的控制方法，其特征 在于所述的步驟5中所述通過(guò)紅外對(duì)射檢測(cè)電路，判斷濾片是否正常切換首先，紅外對(duì)射電路主要由紅外對(duì)射管和比較電路組成，紅外對(duì)射管具有一個(gè)紅外發(fā) 射管和一個(gè)紅外接收管，當(dāng)紅外發(fā)射管的紅外信號(hào)經(jīng)反射被紅外接收管接收后，紅外接收 管的電阻發(fā)生變化，經(jīng)過(guò)比較電路整形得到輸出結(jié)果；其次，濾片置于紅外發(fā)射管與紅外接收管之間，正常上電后，切換到紅外濾光片，紅外 光被濾掉，紅外接收管不能收到紅外信號(hào)，若此時(shí)紅外檢測(cè)電路輸出高電平則濾片切換工 作正常，反之，若紅外檢測(cè)電路輸出低電平，則濾片切換工作出錯(cuò)；當(dāng)輸入電壓正負(fù)極顛倒 時(shí)，切換到普通濾光片，紅外接收管可以接收到信號(hào)，若紅外檢測(cè)電路輸出低電平則濾片切 換工作正常，反之，若紅外檢測(cè)電路輸出高電平，則濾片切換工作出錯(cuò)，由此檢測(cè)濾片是否 切換正常。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的攝像機(jī)自動(dòng)切換濾片的可靠性檢測(cè)裝置的控制方法，其特征 在于所述的步驟6中，采用分辨率為84X48的LCD顯示屏顯示切換次數(shù)，濾片從普通濾光 片切換到紅外濾光片，再切換回來(lái)，記為切換一次，LCD顯示屏實(shí)時(shí)地顯示當(dāng)前的切換次數(shù)。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的攝像機(jī)自動(dòng)切換濾片的可靠性檢測(cè)裝置的控制方法，其特 征在于所述的步驟7中，在出錯(cuò)時(shí)，首先，通過(guò)一個(gè)GPIO控制一個(gè)蜂鳴器鳴響報(bào)警，另一個(gè) GPIO控制一個(gè)發(fā)光二極管，使告警LED以2Hz的頻率閃爍；其次，在濾片切換出錯(cuò)時(shí)，LCD顯 示屏實(shí)時(shí)地顯示錯(cuò)誤次數(shù)。
全文摘要
一種攝像機(jī)自動(dòng)切換濾片的可靠性檢測(cè)裝置，主要包括主電路板、LCD顯示屏、可調(diào)亮度的LED光源、光線亮度檢測(cè)電路、濾片切換驅(qū)動(dòng)電路以及聲光提示，其中主電路板主要包括單片機(jī)和撥碼開(kāi)關(guān)，聲光提示主要包括告警LED和蜂鳴器，通過(guò)可變亮度光源及其檢測(cè)電路，自動(dòng)輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)使濾片自動(dòng)切換，模擬不同光線環(huán)境，檢測(cè)攝像機(jī)自動(dòng)切換濾片在不同環(huán)境下能否可靠工作。本發(fā)明結(jié)構(gòu)緊湊，尺寸小巧，可靠性高，安裝方便，LCD顯示屏能夠顯示檢測(cè)次數(shù)和錯(cuò)誤次數(shù)，價(jià)格便宜、通用性好，采用GPIO控制，控制簡(jiǎn)單方便，占用單片機(jī)資源少，本發(fā)明生產(chǎn)成本適中，適于普遍應(yīng)用。
文檔編號(hào)H04N17/00GK102143379SQ20111007316
公開(kāi)日2011年8月3日 申請(qǐng)日期2011年3月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月25日
發(fā)明者吳成東, 吳昊, 張?jiān)浦? 騰賀 申請(qǐng)人:東北大學(xué)