本實(shí)用新型屬于高清視頻監(jiān)控技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種激光隱蔽性光源視頻采集補(bǔ)光系統(tǒng)及其使用方法。

背景技術(shù)：

目前礦用照明技術(shù)中，通常在高清視頻監(jiān)控領(lǐng)域中，均是將陣列式紅外LED作為輔助光源，但是，將陣列式紅外LED作為輔助光源的方法，存在功耗較高且視頻圖像不夠清晰的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是提供一種激光隱蔽性光源視頻采集補(bǔ)光系統(tǒng)，以解決礦用照明時(shí)，將陣列式紅外LED作為輔助光源，存在的功耗較高且視頻圖像不夠清晰的問題。

本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案：一種激光隱蔽性光源視頻采集補(bǔ)光系統(tǒng)，包括依次通信連接的電源模塊、核心處理模塊和輔助電源模塊，核心處理模塊通信連接有感光模塊；

輔助電源模塊，用于在礦井低照度或全黑的環(huán)境下提供輔助照明，其結(jié)構(gòu)包括同軸設(shè)置的凹透鏡、均光片、調(diào)焦筒和紅外激光管，紅外激光管還通過驅(qū)動電路連接至核心處理模塊，輔助電源模塊固定于鋁基板上；

感光模塊，用以感應(yīng)現(xiàn)場的照度信息，并通過通信接口將照度信息傳給核心處理模塊；

核心處理模塊，用于根據(jù)照度信息作出相應(yīng)操作：當(dāng)照度信息高于照度閾值時(shí)，核心處理模塊不啟動激光驅(qū)動電路使紅外激光管工作；當(dāng)照度信息不高于照度閾值時(shí)，核心處理模塊控制驅(qū)動電路工作，使紅外激光管開啟。

進(jìn)一步的，輔助電源模塊采用的輔助光源為940nm的紅外激光管。

進(jìn)一步的，驅(qū)動電路的驅(qū)動芯片的電路連接關(guān)系為：電源接口J2的引腳1分別與第三電容C3的一端、紅外激光管的第一驅(qū)動芯片U1的引腳3、紅外激光管的第二驅(qū)動芯片U2的引腳3、第一電容C1的一端、第二電容C2的一端及電源接口J1的引腳1相連接，電源接口J2的引腳2接地，第三電容C3的另一端接地，紅外激光管的第一驅(qū)動芯片U1的引腳2及紅外激光管的第二驅(qū)動芯片U2的引腳2均接地，紅外激光管的第一驅(qū)動芯片U1的引腳1與電源接口J1的引腳2相連接，紅外激光管的第二驅(qū)動芯片U2的引腳1分別與第一電容C1、第二電容C2的另一端及電源接口J1的引腳2相連接，J2與通信部分的J5相連接，J1連接紅外激光管。

進(jìn)一步的，電源模塊中電源芯片的電路連接關(guān)系為：電源接口J4連接12V適配器，電源接口J4的引腳1與穩(wěn)壓二極管D4、穩(wěn)壓二極管D5、第四電容C4的一端及電源芯片U4的引腳1相連接，電源接口J4的引腳2、穩(wěn)壓二極管D4、穩(wěn)壓二極管D5第四電容C4的另一端均接地，電源芯片U4的引腳2和引腳3接地，電源芯片U4的引腳4與自恢復(fù)式保險(xiǎn)絲F1的一端相連接，自恢復(fù)式保險(xiǎn)絲F1的另一端與穩(wěn)壓二極管D2和穩(wěn)壓二極管D3的一端、電壓輸入端及電源接口J3的引腳2相連接，電源接口J3的引腳1接地，電源接口J3用于給核心處理模塊供電，穩(wěn)壓二極管D2和穩(wěn)壓二極管D3的另一端接地。

進(jìn)一步的，感光模塊中感光芯片的電路連接關(guān)系為：感光芯片U3的引腳1，分別與電壓輸入端、第六電容C6及第一電阻R1的一端相連接，感光芯片U3的引腳2，與第四電阻R4的一端相連接，第六電容C6和第四電阻R4的另一端接地，感光芯片U3的引腳3接地，感光芯片U3的引腳5，分別與第一電阻R1的另一端及第五電容C5的一端相連接，第五電容C5的一端接地，感光芯片U3的引腳4，分別與第三電阻R3和N溝道MOSFET場效應(yīng)管Q1的一端相連接，N溝道MOSFET場效應(yīng)管Q1的另一端與電壓輸入端相連接，感光芯片U3的引腳6分別與二極管D1及第二電阻R2的一端相連接，第二電阻R2和第三電阻R3的另一端與電壓輸入端相連接，通信接口P1的引腳1接地，通信接口P1的引腳2與電源模塊的電壓輸入端相連接，通信接口P1的引腳3分別與Q1和第五電阻R5的一端相連接，第五電阻R5的另一端與電壓輸入端相連接，通信接口P1的引腳4與二極管D1的另一端相連接，通信接口P1的引腳3和引腳4用于將數(shù)據(jù)傳輸至核心處理模塊。

本實(shí)用新型的有益效果是：采用紅外激光管作為輔助光源，與其他技術(shù)相比，具有體積小、功耗低、能夠?qū)崿F(xiàn)低照度甚至全黑環(huán)境下的高清視頻實(shí)時(shí)采集且獲取的視頻圖像清晰。

【附圖說明】

圖1是本實(shí)用新型一種激光隱蔽性光源視頻采集補(bǔ)光系統(tǒng)的模塊連接圖；

圖2是本實(shí)用新型一種激光隱蔽性光源視頻采集補(bǔ)光系統(tǒng)的感光芯片BH1750的電路示意圖；

圖3是本實(shí)用新型一種激光隱蔽性光源視頻采集補(bǔ)光系統(tǒng)的驅(qū)動芯片AMC7135的電路示意圖；

圖4是本實(shí)用新型一種激光隱蔽性光源視頻采集補(bǔ)光系統(tǒng)的DC-DC電源芯片的電路示意圖；

圖5是本實(shí)用新型一種激光隱蔽性光源視頻采集補(bǔ)光系統(tǒng)的通信電路示意圖；

圖6本實(shí)用新型一種激光隱蔽性光源視頻采集補(bǔ)光系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

其中，1.電源模塊，2.輔助電源模塊，3.感光模塊，4.核心處理模塊，5.凹透鏡，6.調(diào)焦筒，7.均光片，8.紅外激光管。

【具體實(shí)施方式】

下面通過附圖和實(shí)施例，對本實(shí)用新型的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。

本實(shí)用新型提供了一種激光隱蔽性光源視頻采集補(bǔ)光系統(tǒng)，如圖1所示，該系統(tǒng)包括依次通信連接的電源模塊1、核心處理模塊4和輔助電源模塊2，核心處理模塊4通信連接有感光模塊3；

其中，輔助電源模塊2，用于在礦井低照度或全黑的環(huán)境下提供輔助照明，其結(jié)構(gòu)包括同軸設(shè)置的凹透鏡5、均光片7、調(diào)焦筒6和紅外激光管8，紅外激光管8還通過驅(qū)動電路連接至核心處理模塊4，輔助電源模塊2固定于鋁基板上；

感光模塊3，用以感應(yīng)現(xiàn)場的照度信息，并通過通信接口將照度信息傳給核心處理模塊4；

核心處理模塊4，用于根據(jù)照度信息作出相應(yīng)操作：當(dāng)照度信息高于照度閾值時(shí)，核心處理模塊4不啟動激光驅(qū)動電路使紅外激光管8工作；當(dāng)照度信息不高于照度閾值時(shí)，核心處理模塊4控制驅(qū)動電路工作，使紅外激光管8開啟。

核心處理模塊4采用三星S5PV210核心板來處理系統(tǒng)數(shù)據(jù)。在附圖5通信部分示意圖中，U5是集成負(fù)載開關(guān)，核心板通過軟件控制5號腳電位高低，默認(rèn)是低，沒有電壓輸出，J5上沒有電壓。U5采用FDC6331L芯片，起到開關(guān)作用，引腳5與核心板連接，J5與激光驅(qū)動電路的J2連接。J6是通信接口，引腳3、引腳4與核心板相連，J6與感光模塊的P1相連。

如圖6所示，輔助電源模塊2的結(jié)構(gòu)包括依次同軸設(shè)置的凹透鏡5、均光片7、調(diào)焦筒6和紅外激光管8，紅外激光管8還連接有用于驅(qū)動其開啟的驅(qū)動電路，輔助電源模塊2固定于鋁基板上；感光模塊3，用以感應(yīng)現(xiàn)場光照強(qiáng)度，在低照度甚至全黑環(huán)境時(shí)，通過核心處理模塊4促使輔助電源模塊2中的輔助光源的開啟。

其中，輔助電源模塊2采用的輔助光源為940nm的紅外激光管8，選用的是便于焊接和安裝的貼片式紅外激光管8，將該紅外激光管8焊接在散熱性能良好的鋁基板上，用以保證紅外激光管8能夠可靠且連續(xù)的工作，紅外激光管8還配有均光片7和凹透鏡5，用以擴(kuò)散光源，擴(kuò)散后的光源再通過調(diào)焦筒6調(diào)整焦距，就可以把點(diǎn)光源轉(zhuǎn)換成面光源，增大了輔助光源的的光照面積，同時(shí)也使圖像均勻無亮斑。

該紅外激光管8的驅(qū)動電路采用的是200-350mA的可調(diào)恒流源，如圖3所示，輔助電源模塊2中紅外激光管8的驅(qū)動電路中驅(qū)動芯片AMC7135中電路的連接關(guān)系為：電源接口J2的引腳1分別與第三電容C3的一端、紅外激光管8的第一驅(qū)動芯片U1的引腳3、紅外激光管8的第二驅(qū)動芯片U2的引腳3、第一電容C1的一端、第二電容C2的一端及電源接口J1的引腳1相連接，電源接口J2的引腳2接地，第三電容C3的另一端接地，紅外激光管8的第一驅(qū)動芯片U1的引腳2及紅外激光管8的第二驅(qū)動芯片U2的引腳2均接地，紅外激光管8的第一驅(qū)動芯片U1的引腳1與電源接口J1的引腳2相連接，紅外激光管8的第二驅(qū)動芯片U2的引腳1分別與第一電容C1、第二電容C2的另一端及電源接口J1的引腳2相連接，J2與通信部分的J5相連接，J1連接紅外激光管8。

電源模塊1給核心處理模塊4供電，輔助電源模塊2用以在低照度甚至全黑環(huán)境下為視頻的采集提供輔助照明，增加光照強(qiáng)度，感光模塊3用以感應(yīng)光照強(qiáng)度，當(dāng)照度大于照度閾值10Lux時(shí)，核心板不做任何處理，U5的5腳默認(rèn)是OFF，此時(shí)U5沒有輸出，J5沒有電壓，激光管不工作；當(dāng)照度低于照度閾值甚至全黑環(huán)境下時(shí)，感光模塊3將照度信息通過P1連接J6傳給核心板，核心板分析、處理后，做出響應(yīng)，使U5的5腳變?yōu)镺N，此時(shí)U5導(dǎo)通，輸出電壓，再通過J5與J2連接，給驅(qū)動電路供電，輔助電源模塊2中的紅外激光管8的驅(qū)動電路開始工作，驅(qū)動紅外激光管8的開啟，紅外激光管8發(fā)出的光通過均光片7和凹透鏡5進(jìn)行散光，再通過調(diào)焦筒6調(diào)整焦距，把點(diǎn)光源轉(zhuǎn)換成面光源，有效增大了光照面積且無中心亮斑，使輔助光源能夠均勻地照射在視頻采集區(qū)域。

電源模塊1是通過使用電源本安適配器把220v的交流電壓進(jìn)行轉(zhuǎn)換成12V的直流電壓，再通過DC-DC電源芯片將12V的直流電壓轉(zhuǎn)換成穩(wěn)定的12V的恒流直流電壓，用以給整個(gè)系統(tǒng)供電，如圖4所示，該DC-DC電源芯片中的電路連接關(guān)系為：電源接口J4連接12V適配器，電源接口J4的引腳1與穩(wěn)壓二極管D4、穩(wěn)壓二極管D5、第四電容C4的一端及電源芯片U4的引腳1相連接，電源接口J4的引腳2、穩(wěn)壓二極管D4、穩(wěn)壓二極管D5第四電容C4的另一端均接地，電源芯片U4的引腳2和引腳3接地，電源芯片U4的引腳4與自恢復(fù)式保險(xiǎn)絲F1的一端相連接，自恢復(fù)式保險(xiǎn)絲F1的另一端與穩(wěn)壓二極管D2和穩(wěn)壓二極管D3的一端、電壓輸入端及電源接口J3的引腳2相連接，電源接口J3的引腳1接地，電源接口J3用于給核心處理模塊4供電，穩(wěn)壓二極管D2和穩(wěn)壓二極管D3的另一端接地，電源模塊1中電路的整體設(shè)計(jì)符合本安標(biāo)準(zhǔn)GB3836.1、GB3836.4要求。

感光模塊3中感光芯片選用的是光強(qiáng)傳感器BH1750，該光強(qiáng)傳感器內(nèi)置16 位的模數(shù)轉(zhuǎn)換器，能夠直接輸出一個(gè)數(shù)字信號，不需要再做復(fù)雜的計(jì)算，是一種更精良的和容易使用簡易電阻器的版本，是通過計(jì)算電壓,來獲得有效的數(shù)據(jù)，如圖2所示，該感光芯片的電路連接關(guān)系為：感光芯片U3的引腳1，分別與電壓輸入端、第六電容C6及第一電阻R1的一端相連接，感光芯片U3的引腳2，與第四電阻R4的一端相連接，第六電容C6和第四電阻R4的另一端接地，感光芯片U3的引腳3接地，感光芯片U3的引腳5，分別與第一電阻R1的另一端及第五電容C5的一端相連接，第五電容C5的一端接地，感光芯片U3的引腳4，分別與第三電阻R3和N溝道MOSFET場效應(yīng)管Q1的一端相連接，N溝道MOSFET場效應(yīng)管Q1的另一端與電壓輸入端相連接，感光芯片U3的引腳6分別與二極管D1及第二電阻R2的一端相連接，第二電阻R2和第三電阻R3的另一端與電壓輸入端相連接，通信接口P1的引腳1接地，通信接口P1的引腳2與電源模塊1的電壓輸入端相連接，通信接口P1的引腳3分別與Q1和第五電阻R5的一端相連接，第五電阻R5的另一端與電壓輸入端相連接，通信接口P1的引腳4與二極管D1的另一端相連接，通信接口P1的引腳3和引腳4用于將數(shù)據(jù)傳輸至核心處理模塊4。

本實(shí)用新型一種激光隱蔽性光源視頻采集補(bǔ)光系統(tǒng)的使用方法，按照以下步驟實(shí)施：

步驟1、由電源模塊1為核心處理模塊4供電，核心處理模塊4用于給感光模塊3供電并用于接受感光模塊3的信息；

由感光模塊3感知周圍環(huán)境的光照度信息：當(dāng)照度信息高于照度閾值時(shí)，核心處理模塊4不啟動激光驅(qū)動電路使紅外激光管8工作；當(dāng)照度信息不高于照度閾值時(shí)，核心處理模塊4控制驅(qū)動電路工作，使紅外激光管8開啟；

由電源模塊1給核心處理模塊4供電，由感光模塊3感知周圍環(huán)境的光照度：當(dāng)照度大于照度閾值時(shí)，核心板不做任何處理，U5的引腳5默認(rèn)是OFF，此時(shí)U5沒有輸出，J5沒有電壓。當(dāng)照度低于照度閾值甚至全黑環(huán)境下時(shí)，感光模塊3將照度信息通過P1連接J6傳給核心板，核心板分析、處理后，做出響應(yīng)，使U5的引腳5變?yōu)镺N，此時(shí)U5導(dǎo)通，輸出電壓，再通過J5與J2連接，給驅(qū)動電路供電，再通過J1連接紅外激光管8，使激光管發(fā)光，為高清視頻采集補(bǔ)光。其中，照度閾值為10Lux。

步驟2、當(dāng)驅(qū)動電路驅(qū)動紅外激光管8的開啟，則紅外激光管8發(fā)出的光會通過光片和凹透鏡5進(jìn)行散光，再通過調(diào)焦筒6調(diào)整焦距后發(fā)射出去。