專利名稱：一種機(jī)動(dòng)車、船夜視裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種機(jī)動(dòng)車、船夜視裝置。
背景技術(shù)：
目前，一些機(jī)動(dòng)車夜視儀裝置，中國(guó)專利(CN1266197A)基本上是采用CCD、或CMOS光敏攝像機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)路面情況的圖像采集，通過(guò)顯示器進(jìn)行顯示，在前方?jīng)]有任何車輛及燈光時(shí)，能夠使駕駛員看到一定距離的路面情況，但是在現(xiàn)實(shí)的夜間路面交通流中，道路上來(lái)往的車輛燈光及路邊的一些燈光會(huì)使CCD、或CMOS光敏攝像機(jī)所采集、顯示的圖像出現(xiàn)大片的耀斑，使駕駛員無(wú)法看清楚前方道路路面情況。機(jī)動(dòng)車、船在夜間路面交通流中，來(lái)往車輛的燈光照度可達(dá)5000Lux，然而那些燈光未照射到的地方照度卻只有0.01Lux甚至更低，普通的CCD、或CMOS光敏攝像機(jī)其動(dòng)態(tài)范圍很窄，在同時(shí)拍攝車輛燈光及周圍景物、路面情況時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)車輛燈光處曝光過(guò)分，非常明亮；車輛燈光周圍的景物及路面情況曝光不足，非常黑暗或模糊不清。
此外，中國(guó)專利(CN1452386A)也提出了一種寬動(dòng)態(tài)范圍的攝像裝置，但是它只是具有機(jī)械快門(mén)的照相機(jī)，它的特點(diǎn)是只能進(jìn)行單幅照片拍攝的攝像裝置，它依靠人工手動(dòng)按動(dòng)快門(mén)開(kāi)關(guān)進(jìn)行曝光成像的，只能進(jìn)行單張拍攝，是非連續(xù)性的攝像裝置，無(wú)法滿足機(jī)動(dòng)車、船在行駛過(guò)程中要對(duì)機(jī)動(dòng)車、船前、后道路情況進(jìn)行連續(xù)時(shí)實(shí)的拍攝實(shí)現(xiàn)圖像采集的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種適用于現(xiàn)實(shí)的夜間路面交通流中，能夠?qū)Φ缆非闆r進(jìn)行連續(xù)時(shí)實(shí)的拍攝的攝像裝置，即使有來(lái)往車輛及路邊的一些燈光，但所顯示的圖像不會(huì)出現(xiàn)大片的耀斑，曝光過(guò)分，車輛燈光周圍的景物及路面情況不會(huì)出現(xiàn)曝光不足，使駕駛員對(duì)路面及周圍景物看得非常清楚地夜視裝置，它不僅可以安裝在車輛上，同樣可以安裝在船舶上，另外本發(fā)明還具有衛(wèi)星定位，圖像記錄及媒體播放等功能。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的本機(jī)動(dòng)車、船夜視裝置是利用紅外低照度寬動(dòng)態(tài)范圍攝像機(jī)裝置對(duì)道路情況進(jìn)行連續(xù)時(shí)實(shí)的拍攝實(shí)現(xiàn)圖像采集的，攝像機(jī)裝置是電荷耦合器件(CCD)攝像機(jī)或互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)攝像機(jī)。
在機(jī)動(dòng)車、船上安裝紅外低照度寬動(dòng)態(tài)范圍攝像機(jī)裝置，紅外燈裝置、電源切換器、視頻切換控制裝置、衛(wèi)星定位裝置、圖像記錄裝置、媒體播放裝置及顯示裝置。
在機(jī)動(dòng)車、船前、后各安裝一只紅外低照度寬動(dòng)態(tài)范圍攝像機(jī)裝置，在機(jī)動(dòng)車、船前、后各安裝一組紅外燈裝置，在機(jī)動(dòng)車、船內(nèi)部安裝電源切換器、視頻切換控制裝置、衛(wèi)星定位裝置、圖像記錄裝置、媒體播放裝置及顯示裝置，紅外低照度寬動(dòng)態(tài)范圍攝像機(jī)裝置、紅外燈裝置、的電源線通過(guò)電源切換器聯(lián)接通向機(jī)動(dòng)車電源的電源開(kāi)關(guān)，視頻切換控制裝置、衛(wèi)星定位裝置、圖像記錄裝置、媒體播放裝置及顯示裝置的電源線都要與通向機(jī)動(dòng)車電源的電源開(kāi)關(guān)相聯(lián)接，紅外低照度寬動(dòng)態(tài)范圍攝像機(jī)裝置的視頻輸出端、衛(wèi)星定位裝置的視頻輸出端、媒體播放裝置的視頻輸出端分別連接在視頻切換控制裝置的輸入端，視頻切換控制裝置的輸出端與顯示裝置及圖像記錄裝置相聯(lián)接。
在本發(fā)明的具體實(shí)施過(guò)程中上述的紅外燈裝置，可選自下列紅外發(fā)光裝置之一半導(dǎo)體紅外激光發(fā)射管，紅外發(fā)射二極管，加裝紅外濾光器的燈。
上述的圖像記錄裝置，可選自下列記錄裝置之一硬盤(pán)記錄機(jī)，磁帶記錄機(jī)，閃存卡記錄機(jī)。
上述的媒體播放裝置可選自下列播放裝置之一DVD播放器，VCD播放器，MP3播放器，CD播放器。
上述的顯示裝置可選自下列顯示裝置之一液晶顯示器，投影機(jī)，有機(jī)發(fā)光顯示器，顯像管顯示器，液晶電視顯示器。
本發(fā)明的有益效果是，在現(xiàn)實(shí)的夜間路面交通流中，即使有來(lái)往車輛、上下行船舶及路邊與水面上的一些燈光，但所顯示的圖像不會(huì)出現(xiàn)大片的耀斑，使駕駛員對(duì)路面及周圍景物看得非常清楚地夜視裝置。不僅如此，本發(fā)明還具有衛(wèi)星定位，圖像記錄及媒體播放等功能。


下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。
圖1本機(jī)動(dòng)車、船夜視裝置構(gòu)成示意圖。
圖中1.前視紅外低照度寬動(dòng)態(tài)范圍攝像機(jī)裝置，2.后視紅外低照度寬動(dòng)態(tài)范圍攝像機(jī)裝置，3.衛(wèi)星定位裝置，4.媒體播放器裝置，5.視頻切換控制裝置，6.顯示裝置，7.圖像記錄裝置，8.通向機(jī)動(dòng)車電源的電源開(kāi)關(guān)，9.電源切換器，10.電源切換器觸點(diǎn)，11.電源切換器觸點(diǎn)，12.一組前視紅外燈裝置，包含A、B兩支紅外燈，13.一組后視紅外燈裝置，包含C、D兩支紅外燈。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的機(jī)動(dòng)車、船夜視裝置是采用紅外低照度寬動(dòng)態(tài)范圍攝像機(jī)裝置對(duì)道路情況進(jìn)行連續(xù)時(shí)實(shí)的拍攝實(shí)現(xiàn)圖像采集的，攝像機(jī)裝置是電荷耦合器件(CCD)攝像機(jī)或互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)攝像機(jī)。近年來(lái)寬動(dòng)態(tài)范圍攝像機(jī)這一領(lǐng)域得到了深入的研究，擴(kuò)大攝像機(jī)動(dòng)態(tài)范圍的解決方案可以分為以下三類a、壓縮感應(yīng)特性曲線用一個(gè)具有對(duì)數(shù)響應(yīng)的傳感器壓縮感應(yīng)特性曲線。
它由兩個(gè)方法實(shí)現(xiàn)第一個(gè)方法是用一個(gè)CMOS傳感器，它以一個(gè)瞬時(shí)電流讀出模式工作。在該模式下，光探測(cè)器產(chǎn)生的光電流被饋入一個(gè)有對(duì)數(shù)響應(yīng)的裝置里以壓縮傳感器轉(zhuǎn)換曲線，該裝置比如是一個(gè)連接MOS晶體管的二極管，這種配置可以實(shí)現(xiàn)很寬的動(dòng)態(tài)范圍。
壓縮感應(yīng)曲線的第二種方法是用一種參照井容量(well capacity)調(diào)節(jié)的技術(shù)。這里，通過(guò)在曝光時(shí)間內(nèi)一次或多次增加井容量(well capacity)來(lái)增加動(dòng)態(tài)范圍。積分期間井容量(well capacity)單調(diào)地增加到它的最大值。多余的光生電荷通過(guò)一個(gè)溢流門(mén)排出。
b、多次取樣在多次取樣中，景物在不同曝光時(shí)期成像多次并且將數(shù)據(jù)結(jié)合起來(lái)構(gòu)成一個(gè)寬動(dòng)態(tài)范圍圖像。對(duì)于這種在合理的捕獲次數(shù)下工作的方法，讀出過(guò)程必須在比普通的活動(dòng)象素傳感器(APS)高得多的速度下完成。這種多次取樣方案有效地實(shí)現(xiàn)了寬動(dòng)態(tài)范圍。
c、控制積分時(shí)間控制積分時(shí)間是相比其他方法更具有一些有前途特點(diǎn)的第三種方法。大體上，每個(gè)象素的曝光時(shí)間被單獨(dú)調(diào)整以便它們?cè)诿總€(gè)積分周期結(jié)束時(shí)不會(huì)飽和。有許多途徑來(lái)實(shí)現(xiàn)該方法。
上述的三類解決方案，國(guó)內(nèi)外對(duì)此已經(jīng)作了大量的研究工作，比較成熟，實(shí)際使用效果也比較好，可以滿足機(jī)動(dòng)車、船夜視裝置中的紅外低照度寬動(dòng)態(tài)范圍攝像機(jī)需要，完成對(duì)道路情況進(jìn)行連續(xù)時(shí)實(shí)的拍攝實(shí)現(xiàn)圖像采集的。
根據(jù)圖1所示，第一前視紅外低照度寬動(dòng)態(tài)范圍攝像機(jī)裝置1、第一組前視紅外燈裝置，包含A、B兩支紅外燈12、第二后視紅外低照度寬動(dòng)態(tài)范圍攝像機(jī)裝置2、第二組后視紅外燈裝置，包含C、D兩支紅外燈13、的電源線通過(guò)電源切換器9與通向機(jī)動(dòng)車電源的電源開(kāi)關(guān)8相聯(lián)接；衛(wèi)星定位裝置3、媒體播放裝置4、視頻切換控制裝置5、顯示裝置6、圖像記錄裝置7、的電源線與通向機(jī)動(dòng)車電源的電源開(kāi)關(guān)8相連接，第一前視紅外低照度寬動(dòng)態(tài)范圍攝像機(jī)裝置1、第二后視紅外低照度寬動(dòng)態(tài)范圍攝像機(jī)裝置2、衛(wèi)星定位裝置3、媒體播放裝置4、的視頻輸出端分別聯(lián)接在視頻切換控制裝置5的視頻輸入端，視頻切換控制裝置5的輸出端聯(lián)接顯示裝置6及圖像記錄裝置7。
第一前視紅外低照度寬動(dòng)態(tài)范圍攝像機(jī)裝置1安裝在機(jī)動(dòng)車、船的前方，用于前視，拍攝采集前方道路情況，第一組前視紅外燈裝置，包含A、B兩支紅外燈12、安裝在機(jī)動(dòng)車、船的前方，向前方照射，第二后視紅外低照度寬動(dòng)態(tài)范圍攝像機(jī)裝置2安裝在機(jī)動(dòng)車、船的后方，用于后視，拍攝采集后方道路情況，第二組后視紅外燈裝置，包含C、D兩支紅外燈13、安裝在機(jī)動(dòng)車、船的后方，向后方照射，視頻切換控制裝置5、顯示裝置6、電源切換器9分別安裝在機(jī)動(dòng)車、船的儀表盤(pán)上，駕駛員能夠方便用手觸摸到的位置，衛(wèi)星定位裝置3、媒體播放器裝置4、圖像記錄裝置7分別固定在機(jī)動(dòng)車、船中，這種布置方式既不影響駕駛員駕駛機(jī)動(dòng)車、船，又有利于駕駛員觀察行進(jìn)情況。
當(dāng)機(jī)動(dòng)車、船向前方正常行駛時(shí)，電源切換器9與電源切換器觸點(diǎn)10聯(lián)接顯示裝置6所顯示的是機(jī)動(dòng)車、船前方道路情況，當(dāng)機(jī)動(dòng)車、船向后方倒車時(shí)電源切換器9與電源切換器觸點(diǎn)11聯(lián)接顯示裝置6所顯示的是機(jī)動(dòng)車、船后方道路情況。
另外，在本發(fā)明的機(jī)動(dòng)車、船夜視裝置中，根據(jù)經(jīng)濟(jì)成本的考慮，安裝在機(jī)動(dòng)車、船的后方，用于后視的第二紅外低照度寬動(dòng)態(tài)范圍攝像機(jī)裝置2與第二組后視紅外燈裝置，包含C、D兩支紅外燈13、可以是選裝的，此時(shí)，第一前視紅外低照度寬動(dòng)態(tài)范圍攝像機(jī)裝置1、第一組前視紅外燈裝置，包含A、B兩支紅外燈12、的電源線通過(guò)電源切換器9與電源切換器觸點(diǎn)10聯(lián)接，然后與通向機(jī)動(dòng)車電源的電源開(kāi)關(guān)8相聯(lián)接，衛(wèi)星定位裝置3、媒體播放裝置4、視頻切換控制裝置5、顯示裝置6、圖像記錄裝置7的電源線與通向機(jī)動(dòng)車電源的電源開(kāi)關(guān)8相聯(lián)接，第一前視紅外低照度寬動(dòng)態(tài)范圍攝像機(jī)裝置1、衛(wèi)星定位裝置3、媒體播放裝置4、的視頻輸出端分別連接在視頻切換控制裝置5的視頻輸入端，視頻切換控制裝置5的輸出端連接顯示裝置6及圖像記錄裝置7。
在本發(fā)明的機(jī)動(dòng)車、船夜視裝置中，第一組前視紅外燈裝置，包含A、B兩支紅外燈12、與第二組后視紅外燈裝置，包含C、D兩支紅外燈13、每組紅外燈裝置至少使用一支紅外燈。
上述的紅外燈裝置，可選自下列紅外發(fā)光裝置之一半導(dǎo)體紅外激光發(fā)射管，紅外發(fā)射二極管，加裝紅外濾光器的燈。
上述的圖像記錄裝置，可選自下列記錄裝置之一硬盤(pán)記錄機(jī)，磁帶記錄機(jī)，閃存卡記錄機(jī)。
上述的媒體播放裝置可選自下列播放裝置之一DVD播放器，VCD播放器，MP3播放器，CD播放器。
上述的顯示裝置可選自下列顯示裝置之一；液晶顯示器，投影機(jī)，有機(jī)發(fā)光顯示器，顯像管顯示器，液晶電視顯示器。
由于采用上述方案，機(jī)動(dòng)車、船駕駛員在夜間駕駛時(shí)可先通過(guò)衛(wèi)星定位了解自己所要到達(dá)的目的地的方位，然后啟動(dòng)機(jī)動(dòng)車、船夜視裝置，途中即使有來(lái)往車輛、上下行船只及路邊與水面的一些燈光，但所顯示的圖像不會(huì)出現(xiàn)大片的耀斑，曝光過(guò)分，使駕駛員對(duì)路面及周圍景物看得非常清楚，到達(dá)目的地后可通過(guò)圖像記錄裝置查看行使過(guò)程或欣賞媒體播放器所播放的內(nèi)容及收看電視節(jié)目。
權(quán)利要求
1.一種機(jī)動(dòng)車、船夜視裝置，其特征在于是利用紅外低照度寬動(dòng)態(tài)范圍攝像機(jī)裝置對(duì)道路情況進(jìn)行連續(xù)時(shí)實(shí)的拍攝實(shí)現(xiàn)圖像采集的，攝像機(jī)裝置是電荷耦合器件(CCD)攝像機(jī)或互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)攝像機(jī)。
2.如權(quán)利要求1所述的機(jī)動(dòng)車、船夜視裝置，其特征在于它由紅外低照度寬動(dòng)態(tài)范圍攝像機(jī)裝置，紅外燈裝置、電源切換器、視頻切換控制裝置、衛(wèi)星定位裝置、圖像記錄裝置、媒體播放裝置及顯示裝置組成，第一紅外低照度寬動(dòng)態(tài)范圍攝像機(jī)裝置(1)、第一組前視紅外燈裝置，包含A、B兩支紅外燈(12)、第二紅外低照度寬動(dòng)態(tài)范圍攝像機(jī)裝置(2)、第二組后視紅外燈裝置，包含C、D兩支紅外燈(13)、的電源線通過(guò)電源切換器(9)與通向機(jī)動(dòng)車電源的電源開(kāi)關(guān)8相聯(lián)接；衛(wèi)星定位裝置(3)、媒體播放裝置(4)、視頻切換控制裝置(5)、圖像記錄裝置(6)、顯示裝置(7)的電源線與通向機(jī)動(dòng)車電源的電源開(kāi)關(guān)(8)相聯(lián)接，第一紅外低照度寬動(dòng)態(tài)范圍攝像機(jī)裝置(1)、第二紅外低照度寬動(dòng)態(tài)范圍攝像機(jī)裝置(2)、衛(wèi)星定位裝置(3)、媒體播放裝置(4)、的視頻輸出端分別聯(lián)接在視頻切換控制裝置(5)的視頻輸入端，視頻切換控制裝置(5)的輸出端聯(lián)接顯示裝置(6)及圖像記錄裝置(7)。
3.如權(quán)利要求2所述的機(jī)動(dòng)車、船夜視裝置，其特征在于所述的紅外燈裝置，可選自下列紅外發(fā)光裝置之一半導(dǎo)體紅外激光發(fā)射管，紅外發(fā)射二極管，加裝紅外濾光器的燈。
4.如權(quán)利要求2所述的機(jī)動(dòng)車、船夜視裝置，其特征在于所述的圖像記錄裝置，可選自下列記錄裝置之一；硬盤(pán)記錄機(jī)，磁帶記錄機(jī)，閃存卡記錄機(jī)。
5.如權(quán)利要求2所述的機(jī)動(dòng)車、船夜視裝置，其特征在于所述的媒體播放裝置可選自下列播放裝置之一DVD播放器，VCD播放器，MP3播放器，CD播放器。
6.如權(quán)利要求2所述的機(jī)動(dòng)車、船夜視裝置，其特征在于所述的顯示裝置可選自下列顯示裝置之一液晶顯示器，投影機(jī)，有機(jī)發(fā)光顯示器，顯像管顯示器，液晶電視顯示器。
全文摘要
一種機(jī)動(dòng)車、船夜視裝置，它由紅外低照度寬動(dòng)態(tài)范圍攝像機(jī)，紅外燈裝置、電源切換器、衛(wèi)星定位裝置、媒體播放裝置、視頻切換控制裝置、圖像記錄裝置、及顯示裝置組成，在機(jī)動(dòng)車、船前、后各安裝一只紅外低照度寬動(dòng)態(tài)范圍攝像機(jī)裝置，在機(jī)動(dòng)車、船前、后各安裝一組紅外燈裝置，在機(jī)動(dòng)車、船內(nèi)部安裝電源切換器、視頻切換控制裝置、衛(wèi)星定位裝置、圖像記錄裝置、媒體播放裝置及顯示裝置，紅外低照度寬動(dòng)態(tài)范圍攝像機(jī)裝置、紅外燈裝置、的電源線通過(guò)電源切換器聯(lián)接通向機(jī)動(dòng)車電源的電源開(kāi)關(guān)，視頻切換控制裝置、衛(wèi)星定位裝置、圖像記錄裝置、媒體播放裝置及顯示裝置的電源線都要與通向機(jī)動(dòng)車電源的電源開(kāi)關(guān)相聯(lián)接，紅外低照度寬動(dòng)態(tài)范圍攝像機(jī)裝置的視頻輸出端、衛(wèi)星定位裝置的視頻輸出端、媒體播放裝置的視頻輸出端分別聯(lián)接在視頻切換控制裝置的輸入端，視頻切換控制裝置的輸出端與顯示裝置及圖像記錄裝置相聯(lián)接。
文檔編號(hào)B60R11/00GK101052122SQ20071006505
公開(kāi)日2007年10月10日 申請(qǐng)日期2007年4月2日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月2日
發(fā)明者戴宏 申請(qǐng)人:戴宏