專利名稱：紅外攝像機(jī)的紅外燈功率自適應(yīng)量化調(diào)整電路及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及安防監(jiān)控領(lǐng)域，尤其涉及一種紅外攝像機(jī)的紅外燈功率自適應(yīng)量化調(diào) 整電路及方法。
背景技術(shù)：
目前，安防監(jiān)控領(lǐng)域的紅外攝像機(jī)使用紅外燈時(shí)，通過光敏電阻檢測到環(huán)境照度 不足后，將設(shè)備內(nèi)的紅外燈全部打開，處于設(shè)定的額定功率滿負(fù)荷工作，無法根據(jù)實(shí)際情況 調(diào)整紅外燈的使用功率，有些紅外攝像機(jī)利用光敏電阻受光照后的電阻值調(diào)整紅外燈的使 用功率。由于在實(shí)際監(jiān)控情況中需要紅外燈開啟的時(shí)間段內(nèi)，大部分時(shí)間無需紅外燈滿負(fù) 荷功率即能達(dá)到攝像機(jī)所需的照度，現(xiàn)有的紅外攝像機(jī)紅外燈的控制方式無法實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)調(diào) 整使用功率，采用光敏電阻調(diào)整也存在誤差大，且受環(huán)境溫度影響較大，紅外燈持續(xù)滿功率 工作將造成電源的浪費(fèi)并縮短紅外燈的使用壽命。且紅外燈本身屬于一種大發(fā)熱量的電子 元器件，長期滿負(fù)荷將造成紅外攝像機(jī)的大量熱量積累，對于設(shè)備的使用壽命和穩(wěn)定性有 負(fù)面影響，過度的紅外燈照射還會造成攝像圖像的局部發(fā)白。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有的現(xiàn)有紅外攝像機(jī)的紅外燈控制方法存在無法自適應(yīng)調(diào)整紅外燈使用 功率或是控制誤差大的不足，本發(fā)明提供一種紅外攝像機(jī)的紅外燈功率自適應(yīng)量化調(diào)整電 路及方法。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種紅外攝像機(jī)的紅外燈功率自適應(yīng)量化調(diào)整電路，主要由集成電路U1，電阻 Rl R9，電容C8，NPN型三極管Q2，PNP型三極管Ql和若干個(gè)紅外燈組成。電阻Rl —端接 12V電源，電阻Rl R7依次串聯(lián)，電阻R7另一端接地，電阻Rl、R2、R3、R4，R5、R6、R7相互 連接的節(jié)點(diǎn)處分別接入集成電路Ul，電容C8 —端接地，另一端分別連接集成電路Ul和PNP 型三極管Ql的基極。PNP型三極管Ql的集電極接地，PNP型三極管Ql的發(fā)射極接電阻R8 至12V電源，并接NPN型三極管Q2的基極。NPN型三極管Q2的集電極接12V電源發(fā)射極依 次串聯(lián)各紅外燈及電阻R9后接地。一種應(yīng)用上述電路的紅外燈功率自適應(yīng)量化調(diào)整方法，它包括如下步驟(1)初 始化電流值預(yù)先設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)亮度值Yset、允許偏差的最大范圍的百分比DO和量化的驅(qū)動(dòng)電 壓量VO、Vl、V2、V3、V4、V5、V6、V7 ；當(dāng)攝像機(jī)處于低照度的情況下，進(jìn)入初始化電流值步驟， 設(shè)定驅(qū)動(dòng)電壓量為V0，所有紅外燈處于最大功率工作。(2)圖像亮度值計(jì)算根據(jù)采集圖像的所有象素點(diǎn)的量度值，計(jì)算得到圖像的平 均亮度值YO。(3)亮度值比較將平均亮度值YO與預(yù)設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)亮度值Yset比較，比較YO是否 在預(yù)設(shè)的范圍內(nèi)，即當(dāng)YsetX (1-D0) < YO < YsetX (1+D0)的時(shí)候，需要保持電流值；當(dāng) YO ^ YsetX (1-D0)的時(shí)候，需要增大電流值；當(dāng)YO彡YsetX (1+D0)的時(shí)候，需要減小電流值。(4)驅(qū)動(dòng)電流值調(diào)整根據(jù)亮度值比較步驟的結(jié)果，改變驅(qū)動(dòng)電壓，從而調(diào)整紅外 燈的電流值，當(dāng)需要增大電流值或減小電流值時(shí)，調(diào)整為上一個(gè)或下一個(gè)電壓量化級，從而 調(diào)整紅外燈的電流值，當(dāng)需要保持電流值時(shí)，保持當(dāng)前電壓量化級不變。本發(fā)明的有益效果是，當(dāng)紅外攝像機(jī)處于低照度情況下，本發(fā)明根據(jù)圖像的亮度 情況經(jīng)自適應(yīng)反饋計(jì)算，采用改變量化驅(qū)動(dòng)電壓的方式調(diào)整紅外燈的使用功率，達(dá)到有效 控制紅外燈亮度，從而在在不影響圖像質(zhì)量的前提下，解決現(xiàn)有方式的不足，并節(jié)省電源、 降低發(fā)熱量、延長設(shè)備使用壽命，且成本低，電路穩(wěn)定可靠。


圖1是本發(fā)明的工作流程圖；圖2是本發(fā)明的電路圖。
具體實(shí)施例方式下面根據(jù)附圖和實(shí)施例詳細(xì)描述本發(fā)明，本發(fā)明的目的和效果將變得更加明顯。如圖2所示，本發(fā)明的一種紅外攝像機(jī)的紅外燈功率自適應(yīng)量化調(diào)整電路主要由 集成電路Ul，電阻R1、R2、R3、R4，R5、R6、R7、R8、R9，電容C8，NPN型三極管Q2，PNP型三極 管Ql和若干個(gè)紅外燈(圖中為6個(gè)紅外燈，依次為LED1、LED2、LED3、LED4、LED5、LED6，實(shí) 際使用過程中，可為任意個(gè)紅外燈，本發(fā)明的效果將不受影響)組成。該電路中處理器通過 普通IO分別連接集成電路Ul的4、9、10、11管腳；Rl 一端接12V電源，R1、R2、R3、R4，R5、 R6、R7依次串聯(lián)，R7 一端接地，RU R2、R3、R4，R5、R6、R7相互連接的節(jié)點(diǎn)處分別依次接集 成電路Ul的14、15、12、1、5、2管腳；集成電路Ul的16、13管腳接12V電源，集成電路Ul的 4、8管腳接地；集成電路Ul的3管腳接電容C8至地，并接PNP型三極管Ql的基極；PNP型 三極管Ql的集電極接地，發(fā)射極接R8至12V電源，并接NPN型三極管Q2的基極；NPN型三 極管Q2的集電極接12V電源發(fā)射極接紅外燈LEDl的正極，紅外燈LED1、LED2、LED3、LED4、 LED5、LED6及電阻R9依次串聯(lián)接地。其中集成電路Ul可以選用Ti公司的⑶4051BQ產(chǎn)品，PNP型三極管Ql可以選用 Rohm公司的2SB1197K產(chǎn)品，NPN型三極管Q2可以選用安森美半導(dǎo)體公司的S8050LT1產(chǎn)
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ΡΠ O本發(fā)明的紅外攝像機(jī)的紅外燈功率自適應(yīng)量化調(diào)整的方法，包括初始化電流值， 圖像亮度值計(jì)算，亮度值比較，驅(qū)動(dòng)電流值調(diào)整四個(gè)步驟。一、初始化電流值預(yù)先設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)亮度值Yset、允許偏差的最大范圍的百分比DO 和量化的驅(qū)動(dòng)電壓量VO、Vl、V2、V3、V4、V5、V6、V7。當(dāng)攝像機(jī)處于低照度的情況下，進(jìn)入初 始化電流值步驟，設(shè)定驅(qū)動(dòng)電壓量為V0，所有紅外燈處于最大功率工作。二、圖像亮度值計(jì)算根據(jù)采集圖像的所有象素點(diǎn)的量度值，計(jì)算得到圖像的平均 亮度值YO。三、亮度值比較將平均亮度值YO與預(yù)設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)亮度值Yset比較，比較YO是否 在預(yù)設(shè)的范圍內(nèi)，即當(dāng)YsetX (1-D0) < YO < YsetX (1+D0)的時(shí)候，需要保持電流值；當(dāng) YO ^ YsetX (1-D0)的時(shí)候，需要增大電流值；當(dāng)YO彡YsetX (1+D0)的時(shí)候，需要減小電流值。四、驅(qū)動(dòng)電流值調(diào)整根據(jù)亮度值比較步驟的結(jié)果，改變驅(qū)動(dòng)電壓，從而調(diào)整紅外 燈的電流值，當(dāng)需要增大電流值或減小電流值時(shí)，調(diào)整為上一個(gè)或下一個(gè)電壓量化級，從而 調(diào)整紅外燈的電流值，當(dāng)需要保持電流值時(shí)，保持當(dāng)前電壓量化級不變。此后再次重復(fù)圖像亮度值計(jì)算步驟，循環(huán)計(jì)算并調(diào)整電流值，最終達(dá)到圖象的平 均亮度值YO符合預(yù)設(shè)范圍的要求，完成紅外燈功率自適應(yīng)調(diào)整的功能。本發(fā)明紅外攝像機(jī)的紅外燈功率自適應(yīng)量化調(diào)整的方法，能夠根據(jù)低照度情況下 圖像的亮度情況調(diào)整紅外燈的工作電流，并能通過反饋計(jì)算，自適應(yīng)控制紅外燈的使用功 率，無須使用光敏電阻，避免了電路誤差，且采用改變量化驅(qū)動(dòng)電壓的方式調(diào)整紅外燈的工 作電流，將有效解決現(xiàn)有紅外攝像機(jī)的紅外燈控制方法的不足，在不影響圖像質(zhì)量的前提 下，啟到節(jié)省電源、降低發(fā)熱量、延長設(shè)備使用壽命的作用，能避免因過度的紅外燈照射造 成的圖像的局部發(fā)白現(xiàn)象，滿足紅外攝像機(jī)實(shí)際應(yīng)用的要求。
權(quán)利要求
一種紅外攝像機(jī)的紅外燈功率自適應(yīng)量化調(diào)整電路，主要由集成電路U1，電阻R1～R9，電容C8，NPN型三極管Q2，PNP型三極管Q1和若干個(gè)紅外燈組成。電阻R1一端接12V電源，電阻R1～R7依次串聯(lián)，電阻R7另一端接地，電阻R1、R2、R3、R4，R5、R6、R7相互連接的節(jié)點(diǎn)處分別接入集成電路U1，電容C8一端接地，另一端分別連接集成電路U1和PNP型三極管Q1的基極。PNP型三極管Q1的集電極接地，PNP型三極管Q1的發(fā)射極接電阻R8至12V電源，并接NPN型三極管Q2的基極。NPN型三極管Q2的集電極接12V電源發(fā)射極依次串聯(lián)各紅外燈及電阻R9后接地。
2. 一種應(yīng)用權(quán)利要求1所述電路的紅外燈功率自適應(yīng)量化調(diào)整方法，其特征在于，它 包括如下步驟(1)初始化電流值預(yù)先設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)亮度值Yset、允許偏差的最大范圍的百分比DO和量 化的驅(qū)動(dòng)電壓量V0、VI、V2、V3、V4、V5、V6、V7 ；當(dāng)攝像機(jī)處于低照度的情況下，進(jìn)入初始化 電流值步驟，設(shè)定驅(qū)動(dòng)電壓量為V0，所有紅外燈處于最大功率工作。(2)圖像亮度值計(jì)算根據(jù)采集圖像的所有象素點(diǎn)的量度值，計(jì)算得到圖像的平均亮 度值YO。(3)亮度值比較將平均亮度值YO與預(yù)設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)亮度值Yset比較，比較YO是否在 預(yù)設(shè)的范圍內(nèi)，即當(dāng)YsetX (1-D0) < YO < YsetX (1+D0)的時(shí)候，需要保持電流值；當(dāng) YO ^ YsetX (1-D0)的時(shí)候，需要增大電流值；當(dāng)YO彡YsetX (1+D0)的時(shí)候，需要減小電流值。(4)驅(qū)動(dòng)電流值調(diào)整根據(jù)亮度值比較步驟的結(jié)果，改變驅(qū)動(dòng)電壓，從而調(diào)整紅外燈的 電流值，當(dāng)需要增大電流值或減小電流值時(shí)，調(diào)整為上一個(gè)或下一個(gè)電壓量化級，從而調(diào)整 紅外燈的電流值，當(dāng)需要保持電流值時(shí)，保持當(dāng)前電壓量化級不變。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種紅外攝像機(jī)的紅外燈功率自適應(yīng)量化調(diào)整電路及方法，電路由集成電路U1、電阻R1～R9、電容C8、NPN型三極管Q2、PNP型三極管Q1和若干個(gè)紅外燈組成。該方法包括初始化電流值，圖像亮度值計(jì)算，亮度值比較和驅(qū)動(dòng)電流值調(diào)整四個(gè)步驟，當(dāng)紅外攝像機(jī)處于低照度情況下，根據(jù)圖像的亮度情況經(jīng)自適應(yīng)反饋計(jì)算，采用改變量化驅(qū)動(dòng)電壓的方式調(diào)整紅外燈的使用功率，達(dá)到有效控制紅外燈亮度，從而在不影響圖像質(zhì)量的前提下，解決現(xiàn)有方式的不足，并節(jié)省電源、降低發(fā)熱量、延長設(shè)備使用壽命，且成本低，電路穩(wěn)定可靠。
文檔編號H05B37/02GK101917794SQ20101021004
公開日2010年12月15日 申請日期2010年6月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月28日
發(fā)明者吳堅(jiān), 張興明, 殷俊 申請人:浙江大華技術(shù)股份有限公司