專利名稱：自動(dòng)調(diào)節(jié)紅外燈亮度的紅外高速球及其實(shí)現(xiàn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及安防監(jiān)控技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種自動(dòng)調(diào)節(jié)紅外燈亮度的紅外高速球及其實(shí)現(xiàn)方法。
背景技術(shù)：
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，紅外監(jiān)控技術(shù)已被廣泛應(yīng)用到各個(gè)領(lǐng)域，目前紅外高速球普遍需要日夜監(jiān)控，紅外高速球在夜間監(jiān)控時(shí)，一般需要開啟紅外燈，通過紅外燈發(fā)出紅外光輔助攝像機(jī)曝光來拍攝圖像。目前，紅外高速球一般采用炮彈型LED (light emitting diode，發(fā)光二極管)作為紅外燈，請(qǐng)參閱圖1，傳統(tǒng)型的炮彈型LED其發(fā)光芯子放射的光，直接通過前方的樹脂透鏡控制一部分的光后，再發(fā)射出去，這種反射方式一般只能控制1/3的光源，所以該炮彈型 LED的電流對(duì)其亮度的影響非常小，也就是說這類LED的亮度不會(huì)隨其電流的變化而變化， 所以該炮彈型LED只具有兩種工作模式開或者關(guān)。這樣紅外高速球在監(jiān)控較近的物體時(shí)，紅外燈的亮度如果太高，容易引起攝像機(jī)過度曝光，使攝像機(jī)拍攝的圖像發(fā)白而無法得到清晰的圖像，并且紅外燈的亮度不能通過電流的調(diào)節(jié)來實(shí)現(xiàn)。因此現(xiàn)有的紅外高速球及其紅外燈的亮度調(diào)節(jié)技術(shù)還有等改進(jìn)和提
尚ο

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，本發(fā)明的目的在于提供一種自動(dòng)調(diào)節(jié)紅外燈亮度的紅外高速球及其實(shí)現(xiàn)方法，能根據(jù)攝像模組的放大倍數(shù)來調(diào)節(jié)LED驅(qū)動(dòng)模塊的電流，從而調(diào)節(jié)LED燈組的亮度。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采取了以下技術(shù)方案
一種自動(dòng)調(diào)節(jié)紅外燈亮度的紅外高速球，其包括用于獲取視頻圖像的攝像模組和用于發(fā)出紅外光并輔助攝像模組曝光的LED燈組，其特征在于，還包括用于控制LED燈組的啟閉及對(duì)LED燈組的亮度進(jìn)行調(diào)節(jié)的LED驅(qū)動(dòng)模塊和用于讀取攝像模組的放大倍數(shù)，并根據(jù)攝像模組的放大倍數(shù)輸出相應(yīng)的PWM信號(hào)，使LED驅(qū)動(dòng)模塊輸出相應(yīng)驅(qū)動(dòng)電流的圖像處理器； 所述攝像模組、圖像處理器、LED驅(qū)動(dòng)模塊和LED燈組依次連接。所述的自動(dòng)調(diào)節(jié)紅外燈亮度的紅外高速球，其中，所述攝像模組的放大倍數(shù)等級(jí)包括10個(gè)等級(jí)，所述LED驅(qū)動(dòng)模塊的輸出電流也相應(yīng)設(shè)置為10個(gè)等級(jí)。所述的自動(dòng)調(diào)節(jié)紅外燈亮度的紅外高速球，其中，所述LED燈組包括4組LED燈。所述的自動(dòng)調(diào)節(jié)紅外燈亮度的紅外高速球，其中，每一組LED燈包括6顆LED燈。所述的自動(dòng)調(diào)節(jié)紅外燈亮度的紅外高速球，其中，所述LED燈為反射型LED燈。所述的自動(dòng)調(diào)節(jié)紅外燈亮度的紅外高速球，其中，圖像處理器采用型號(hào)為LPC2214 的集成芯片。一種紅外高速球的自動(dòng)調(diào)節(jié)紅外燈亮度的方法，其中，包括由攝像模組實(shí)時(shí)獲取視頻圖像；
由圖像處理器讀取攝像模組的放大倍數(shù)，并根據(jù)攝像模組的放大倍數(shù)輸出相應(yīng)的PWM 信號(hào)；
LED驅(qū)動(dòng)模塊根據(jù)所述PWM信號(hào)輸出相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電流調(diào)節(jié)LED燈的亮度。所述的紅外高速球的自動(dòng)調(diào)節(jié)紅外燈亮度的方法，其中，所述攝像模組的放大倍數(shù)等級(jí)包括10個(gè)等級(jí)，所述LED驅(qū)動(dòng)模塊的輸出電流也相應(yīng)設(shè)置為10個(gè)等級(jí)，并且隨攝像模組的放大倍數(shù)的增加使其輸出電流相應(yīng)升高；其中
當(dāng)攝像模組的放大倍數(shù)為1倍時(shí)，所述LED驅(qū)動(dòng)模塊輸出的電流為400mA ； 當(dāng)攝像模組的放大倍數(shù)為2倍時(shí)，所述LED驅(qū)動(dòng)模塊輸出的電流為520mA ； 當(dāng)攝像模組的放大倍數(shù)為3倍時(shí)，所述LED驅(qū)動(dòng)模塊輸出的電流為600mA ； 當(dāng)攝像模組的放大倍數(shù)為4倍時(shí)，所述LED驅(qū)動(dòng)模塊輸出的電流為660mA ； 當(dāng)攝像模組的放大倍數(shù)為5倍時(shí)，所述LED驅(qū)動(dòng)模塊輸出的電流為720mA ； 當(dāng)攝像模組的放大倍數(shù)為6倍時(shí)，所述LED驅(qū)動(dòng)模塊輸出的電流為760mA ； 當(dāng)攝像模組的放大倍數(shù)為7倍時(shí)，所述LED驅(qū)動(dòng)模塊輸出的電流為840mA ； 當(dāng)攝像模組的放大倍數(shù)為8倍時(shí)，所述LED驅(qū)動(dòng)模塊輸出的電流為920mA ； 當(dāng)攝像模組的放大倍數(shù)為9倍時(shí)，所述LED驅(qū)動(dòng)模塊輸出的電流為960mA ； 當(dāng)攝像模組的放大倍數(shù)大于或者等于10倍時(shí)，所述LED驅(qū)動(dòng)模塊輸出的電流為 IOOOmA0所述的紅外高速球的自動(dòng)調(diào)節(jié)紅外燈亮度的方法，其中，所述LED燈組包括4組 LED燈，且每組LED燈包括6個(gè)反射型LED。本發(fā)明提供的自動(dòng)調(diào)節(jié)紅外燈亮度的紅外高速球及其實(shí)現(xiàn)方法，通過圖像處理器讀取攝像模組的放大倍數(shù)，并根據(jù)攝像模組的放大倍數(shù)輸出相應(yīng)的PWM信號(hào)，調(diào)整LED驅(qū)動(dòng)模塊的電流，從而調(diào)節(jié)LED燈的亮度，并且隨著攝像模組的鏡頭的放大倍數(shù)的增加，使LED 燈的亮度也隨之增加，減少了攝像模組過曝現(xiàn)象，從而使紅外高速球拍攝到清晰的畫面。


圖1為炮彈型LED反射光線的示意圖。圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的紅外高速球的結(jié)構(gòu)框圖。圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的紅外高速球的電路原理圖。圖4為反射型LED反射光線的示意圖。圖5為本發(fā)明實(shí)施例紅外高速球自動(dòng)調(diào)節(jié)紅外燈亮度的方法流程圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明提供一種自動(dòng)調(diào)節(jié)紅外燈亮度的紅外高速球及其實(shí)現(xiàn)方法，為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及效果更加清楚、明確，以下參照附圖并舉實(shí)例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明。 應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。請(qǐng)參閱圖2和圖3，本發(fā)明實(shí)施例提供的紅外高速球包括攝像模組11、圖像處理器 2ULED驅(qū)動(dòng)模塊31和LED燈組41。所述攝像模組11、圖像處理器21、LED驅(qū)動(dòng)模塊31和 LED燈組41依次連接。
其中，紅外高速球與安防系統(tǒng)的主機(jī)相連，用于拍攝其探測(cè)區(qū)域內(nèi)的視頻畫面。所述攝像模組11為一體化攝像機(jī)模塊，用于實(shí)時(shí)獲取視頻圖像，并在安防系統(tǒng)的顯示器中顯示。所述LED燈組41用于發(fā)出紅外光，并輔助攝像模組11曝光。所述LED驅(qū)動(dòng)模塊31與圖像處理器21的PWM輸出端口連接，其受圖像處理器21的控制，用于驅(qū)動(dòng)LED燈組41點(diǎn)亮或者熄滅，并且在LED燈組41點(diǎn)亮?xí)r根據(jù)圖像處理模塊的驅(qū)動(dòng)信號(hào)調(diào)節(jié)LED燈組41的亮度。圖像處理器21通過串口與攝像模組連接，用于讀取攝像模組11的放大倍數(shù)，并根據(jù)攝像模組11的放大倍數(shù)輸出相應(yīng)的PWM信號(hào)(Pulse Width Modulation，脈寬調(diào)制)，使 LED驅(qū)動(dòng)模塊31輸出相應(yīng)驅(qū)動(dòng)電流，從而調(diào)節(jié)LED燈組41的亮度。請(qǐng)繼續(xù)參閱圖3，所述LED驅(qū)動(dòng)模塊31采用型號(hào)為MBI1801的恒流驅(qū)動(dòng)IC。圖像處理器21為一單片機(jī)，其采用型號(hào)為LPC2214的集成芯片，通過獲取攝像模組中鏡頭的放大倍數(shù)來調(diào)節(jié)紅外燈的亮度，最終使攝像模組11不過曝，得到清晰的視頻圖像，從而達(dá)到視頻監(jiān)控的目的。本實(shí)施例中，所述LED燈組41采用的紅外燈為反射型LED燈，請(qǐng)參閱圖4，反射型 LEDCSingle Reflection LED，簡稱SRLED)不同于傳統(tǒng)的炮彈型LED。反射型LED的發(fā)光原理是首先將發(fā)光芯子的光發(fā)射到后面的反射鏡，再通過反射鏡反射到前面的可控制光源， 反射型LED發(fā)射的光90%以上都能被有效利用，因此其亮度比炮彈型LED高2. 5倍以上，它是新型的紅外燈，在監(jiān)控領(lǐng)域是一種新的應(yīng)用。優(yōu)選的，所述LED燈組41包括4組LED燈，并且每一組LED燈包括6顆反射型LED 燈。請(qǐng)參閱圖3，恒流驅(qū)動(dòng)IC (即LED驅(qū)動(dòng)模塊31)可調(diào)節(jié)的恒流電流的范圍為0 1. 2A。 在具體實(shí)施時(shí)，這4組紅外燈總的可調(diào)電流范圍設(shè)置為0 1A，所以每組分到電流范圍是 0 250MA，而反射型LED會(huì)隨著電流的大小變化發(fā)出紅外光的強(qiáng)度也相應(yīng)變化，本實(shí)施例將紅外燈的電流分成N個(gè)等級(jí)，但每個(gè)電流的等級(jí)與攝像模組11的放大倍數(shù)等級(jí)相對(duì)應(yīng)。本實(shí)施例中，所述攝像模組11的放大倍數(shù)設(shè)置為10個(gè)等級(jí)；所述LED驅(qū)動(dòng)模塊31 的輸出電流也相應(yīng)設(shè)置為10個(gè)等級(jí)，并且隨攝像模組11的放大倍數(shù)的增加使其輸出電流相應(yīng)升高，這樣紅外燈的亮度隨攝像模組的放大倍數(shù)的變化而變化，使紅外燈的效率最高， 節(jié)約了能源，同時(shí)也延長了紅外燈的使用壽命?；谏鲜龅募t外高速球，本發(fā)明實(shí)施例還對(duì)應(yīng)提供一種紅外高速球自動(dòng)調(diào)節(jié)紅外燈亮度的方法，請(qǐng)參閱圖5，所述的方法包括
S110、由攝像模組實(shí)時(shí)獲取視頻圖像；
S120、由圖像處理器讀取攝像模組的放大倍數(shù)，并根據(jù)攝像模組的放大倍數(shù)輸出相應(yīng)的P麗信號(hào)；
S130、LED驅(qū)動(dòng)模塊根據(jù)所述PWM信號(hào)輸出相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電流調(diào)節(jié)LED燈的亮度。其中，所述攝像模組的放大倍數(shù)等級(jí)包括10個(gè)等級(jí)，所述LED驅(qū)動(dòng)模塊的輸出電流也相應(yīng)設(shè)置為10個(gè)等級(jí)，本實(shí)施例中，所述LED燈組包括4組LED燈，且每組LED燈包括 6個(gè)反射型LED。本發(fā)明實(shí)施例提供的紅外高速球的放大倍數(shù)等級(jí)與LED燈的電流的對(duì)應(yīng)關(guān)系如下
當(dāng)攝像模組的放大倍數(shù)為1倍時(shí)，圖像處理器控制LED驅(qū)動(dòng)模塊輸出的電流為400mA，每組LED燈的電流為IOOmA ；當(dāng)攝像模組的放大倍數(shù)為2倍時(shí)，圖像處理器控制LED驅(qū)動(dòng)模塊輸出的電流為520mA，每組LED燈的電流為130mA ；當(dāng)攝像模組的放大倍數(shù)為3倍時(shí)，圖像處理器控制LED驅(qū)動(dòng)模塊輸出的電流為600mA，每組LED燈的電流為150mA ；當(dāng)攝像模組的放大倍數(shù)為4倍時(shí)，圖像處理器控制LED驅(qū)動(dòng)模塊輸出的電流為660mA，每組LED燈的電流為165mA ；當(dāng)攝像模組的放大倍數(shù)為5倍時(shí)，圖像處理器控制LED驅(qū)動(dòng)模塊輸出的電流為 720mA,每組LED燈的電流為180mA ；當(dāng)攝像模組的放大倍數(shù)為6倍時(shí)，圖像處理器控制LED 驅(qū)動(dòng)模塊輸出的電流為760mA，每組LED燈的電流為190mA ；當(dāng)攝像模組的放大倍數(shù)為7倍時(shí)，圖像處理器控制LED驅(qū)動(dòng)模塊輸出的電流為840mA，每組LED燈的電流為210mA ；當(dāng)攝像模組的放大倍數(shù)為8倍時(shí)，圖像處理器控制LED驅(qū)動(dòng)模塊輸出的電流為920mA，每組LED燈的電流為230mA ；當(dāng)攝像模組的放大倍數(shù)為9倍時(shí)，圖像處理器控制LED驅(qū)動(dòng)模塊輸出的電流為960mA，每組LED燈的電流為MOmA ；當(dāng)攝像模組的放大倍數(shù)大于或者等于10倍時(shí)，圖像處理器控制LED驅(qū)動(dòng)模塊輸出的電流為1000mA，每組LED燈的電流為250mA。這樣LED燈組的一個(gè)電流等級(jí)對(duì)應(yīng)攝像模組的一個(gè)放大倍數(shù)，在攝像模組的放大倍數(shù)變化時(shí)，LED燈組的電流也相應(yīng)變化，使攝像模組不過曝，從而使紅外高速球拍攝到清晰的畫面。應(yīng)該說明的是，攝像模組的放大倍數(shù)也可以設(shè)置為其它的放大倍數(shù)等級(jí)，LED燈的組數(shù)、每一組LED燈的數(shù)量及每一組LED燈的電流也可以根據(jù)紅外高速球?qū)嶋H的安裝環(huán)境進(jìn)行設(shè)置，只要紅外燈總的電流小于或者等于恒流驅(qū)動(dòng)IC的最大輸出電流即可。綜上所述，本發(fā)明通過圖像處理器讀取攝像模組的放大倍數(shù)，并根據(jù)攝像模組的放大倍數(shù)輸出相應(yīng)的PWM信號(hào)，調(diào)整LED驅(qū)動(dòng)模塊的電流，從而調(diào)節(jié)LED燈的亮度，并且隨著攝像模組的鏡頭的放大倍數(shù)的增加，使LED燈的亮度也隨之增加，減少了攝像模組過曝現(xiàn)象，從而使紅外高速球拍攝到清晰的畫面。同時(shí)紅外燈的亮度可隨攝像模組的放大倍數(shù)的變化而變化，使紅外燈的效率達(dá)到最高，節(jié)省了能源，延長了紅外燈的使用壽命，并且還減少了紅外燈產(chǎn)生的熱量。本發(fā)明實(shí)施例提供的紅外高速球還具有結(jié)構(gòu)緊湊，成本低等特點(diǎn)，適合推廣使用?？梢岳斫獾氖牵瑢?duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，而所有這些改變或替換都應(yīng)屬于本發(fā)明所附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種自動(dòng)調(diào)節(jié)紅外燈亮度的紅外高速球，其包括用于獲取視頻圖像的攝像模組和用于發(fā)出紅外光并輔助攝像模組曝光的LED燈組，其特征在于，還包括用于控制LED燈組的啟閉及對(duì)LED燈組的亮度進(jìn)行調(diào)節(jié)的LED驅(qū)動(dòng)模塊和用于讀取攝像模組的放大倍數(shù)，并根據(jù)攝像模組的放大倍數(shù)輸出相應(yīng)的PWM信號(hào)，使LED驅(qū)動(dòng)模塊輸出相應(yīng)驅(qū)動(dòng)電流的圖像處理器；所述攝像模組、圖像處理器、LED驅(qū)動(dòng)模塊和LED燈組依次連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)調(diào)節(jié)紅外燈亮度的紅外高速球，其特征在于，所述攝像模組的放大倍數(shù)等級(jí)包括10個(gè)等級(jí)，所述LED驅(qū)動(dòng)模塊的輸出電流也相應(yīng)設(shè)置為10個(gè)等級(jí)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)調(diào)節(jié)紅外燈亮度的紅外高速球，其特征在于，所述LED燈組包括4組LED燈。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的自動(dòng)調(diào)節(jié)紅外燈亮度的紅外高速球，其特征在于，每一組LED 燈包括6顆LED燈。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的自動(dòng)調(diào)節(jié)紅外燈亮度的紅外高速球，其特征在于，所述 LED燈為反射型LED燈。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)調(diào)節(jié)紅外燈亮度的紅外高速球，其特征在于，圖像處理器采用型號(hào)為LPC2214的集成芯片。
7.—種權(quán)利要求1所述紅外高速球的自動(dòng)調(diào)節(jié)紅外燈亮度的方法，其特征在于，包括 由攝像模組實(shí)時(shí)獲取視頻圖像；由圖像處理器讀取攝像模組的放大倍數(shù)，并根據(jù)攝像模組的放大倍數(shù)輸出相應(yīng)的PWM 信號(hào)；LED驅(qū)動(dòng)模塊根據(jù)所述PWM信號(hào)輸出相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電流調(diào)節(jié)LED燈的亮度。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的紅外高速球的自動(dòng)調(diào)節(jié)紅外燈亮度的方法，其特征在于，所述攝像模組的放大倍數(shù)等級(jí)包括10個(gè)等級(jí)，所述LED驅(qū)動(dòng)模塊的輸出電流也相應(yīng)設(shè)置為10 個(gè)等級(jí)，并且隨攝像模組的放大倍數(shù)的增加使其輸出電流相應(yīng)升高；其中當(dāng)攝像模組的放大倍數(shù)為1倍時(shí)，所述LED驅(qū)動(dòng)模塊輸出的電流為400mA ； 當(dāng)攝像模組的放大倍數(shù)為2倍時(shí)，所述LED驅(qū)動(dòng)模塊輸出的電流為520mA ； 當(dāng)攝像模組的放大倍數(shù)為3倍時(shí)，所述LED驅(qū)動(dòng)模塊輸出的電流為600mA ； 當(dāng)攝像模組的放大倍數(shù)為4倍時(shí)，所述LED驅(qū)動(dòng)模塊輸出的電流為660mA ； 當(dāng)攝像模組的放大倍數(shù)為5倍時(shí)，所述LED驅(qū)動(dòng)模塊輸出的電流為720mA ； 當(dāng)攝像模組的放大倍數(shù)為6倍時(shí)，所述LED驅(qū)動(dòng)模塊輸出的電流為760mA ； 當(dāng)攝像模組的放大倍數(shù)為7倍時(shí)，所述LED驅(qū)動(dòng)模塊輸出的電流為840mA ； 當(dāng)攝像模組的放大倍數(shù)為8倍時(shí)，所述LED驅(qū)動(dòng)模塊輸出的電流為920mA ； 當(dāng)攝像模組的放大倍數(shù)為9倍時(shí)，所述LED驅(qū)動(dòng)模塊輸出的電流為960mA ； 當(dāng)攝像模組的放大倍數(shù)大于或者等于10倍時(shí)，所述LED驅(qū)動(dòng)模塊輸出的電流為 IOOOmA0
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的紅外高速球的自動(dòng)調(diào)節(jié)紅外燈亮度的方法，其特征在于，所述LED燈組包括4組LED燈，且每組LED燈包括6個(gè)反射型LED。
全文摘要
本發(fā)明公開了自動(dòng)調(diào)節(jié)紅外燈亮度的紅外高速球及其實(shí)現(xiàn)方法，其自動(dòng)調(diào)節(jié)紅外燈亮度的紅外高速球包括攝像模組、LED燈組、驅(qū)動(dòng)模塊和用于讀取攝像模組的放大倍數(shù)，并根據(jù)攝像模組的放大倍數(shù)輸出相應(yīng)的PWM信號(hào)，使LED驅(qū)動(dòng)模塊輸出相應(yīng)驅(qū)動(dòng)電流的圖像處理器；所述攝像模組、圖像處理器、LED驅(qū)動(dòng)模塊和LED燈組依次連接。本發(fā)明通過圖像處理器讀取攝像模組的放大倍數(shù)，并根據(jù)攝像模組的放大倍數(shù)輸出相應(yīng)的PWM信號(hào)，調(diào)整LED驅(qū)動(dòng)模塊的電流，從而調(diào)節(jié)LED燈的亮度，并且隨著攝像模組的鏡頭的放大倍數(shù)的增加，使LED燈的亮度也隨之增加，減少了攝像模組過曝現(xiàn)象，從而使紅外高速球拍攝到清晰的畫面。
文檔編號(hào)H05B37/02GK102271217SQ20111000932
公開日2011年12月7日 申請(qǐng)日期2011年1月17日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月17日
發(fā)明者莊敏, 鹿鵬 申請(qǐng)人:深圳市保千里電子有限公司