一种基于红外摄像装置的自适应控制系统制造方法及图纸

一种基于红外摄像装置的自适应控制系统，通过获取红外摄像装置的自动增益控制的增益值，若所述增益值大于等于预设第一阈值，则控制红外摄像装置启动黑白摄像模式、并根据所述增益值实时调节红外摄像装置的红外线的亮度，以便让红外摄像装置适应外界摄像环境的技术方案，实现了无需设置光敏电阻，仅通过判断与当前外界摄像环境亮度信息对应的增益值的大小就可启动黑白摄像模式，使红外摄像装置进入夜晚工作状态，进一步地，红外摄像装置还可根据外界摄像环境的变化调节红外线的亮度，避免出现过曝现象，改善了图像效果，同时降低红外摄像装置的功耗。

An adaptive control system based on infrared imaging device

An adaptive control system based on infrared imaging device, the automatic gain control gain infrared imaging device, if the gain value is greater than or equal to a preset first threshold, the control of infrared camera device startup mode, and according to the regulation of black and white camera infrared imaging device, infrared brightness of the gain value in real time, so infrared camera device to adapt to the technology program outside of the imaging environment, the need to achieve a set of photosensitive resistance, only with the current camera outside environment brightness information of the corresponding gain by judging the size can start a black-and-white mode, the infrared imaging device into the night working state, further, infrared camera device can be adjusted according to the change of external infrared the brightness of the imaging environment, avoid overexposure phenomenon, improve the image effect, while reducing the infrared camera Device power consumption.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及红外摄像机自动控制
，尤其涉及一种基于红外摄像装置的自适应控制系统。
技术介绍
现有的红外摄像机一般是由图像传感器、图像信号处理器、微处理器(如单片机)及红外灯板(包括光敏电阻)构成，可以实现日夜工作模式的自动切换。该自动切换的工作方法为：由于红外灯板上的光敏电阻的感光特性会随着环境光亮度的变化而发生变化，红外灯板会提供一个反映环境光亮度变化的模拟电压信号给单片机，单片机通过AD采样根据此模拟电压信号来确定当前的环境光亮度状态。当环境光亮度变暗，单片机检测到模拟电压信号小于某一设定值时，单片机控制红外摄像机转黑白摄像模式、并打开红外灯；当环境光亮度变亮，单片机检测到模拟电压信号大于某一设定值时，单片机控制摄像机转彩色摄像模式、并关闭红外灯。这种工作方法虽然实现了日夜工作模式的自动切换，但仍具有一定缺陷，具体包括：一，在红外灯板上增加光敏电阻，一方面增加成本，另一方面由于光敏电阻本身的使用寿命、质量、截止红外光性能等的限制，当使用年限长时，光敏电阻本身会产生感光性能下降、截止红外光不充分等现象，导致日夜切换的时间点与预设值不一致，甚至可能出现由于光敏电阻本身原因导致的振荡现象。二，单片机对红外灯的控制是采取高、低电平直接开启、关闭的方式，没有算法控制，增加了红外摄像机整体的功耗。三，在某些特定场景下会出现由于红外灯的亮度较强而产生画面过曝的现象(如在现场测试时，处于正常距离范围内，红外摄像机直接照射人脸，有时就会产生人脸过曝现象，影响画面效果)。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种基于红外摄像装置的自适应控制系统，能够在不设置光敏电阻的情况下自动切换至夜晚工作状态、并根据外界摄像环境的变化调节红外线的亮度，避免出现过曝现象。根据本专利技术的一个方面，一种基于红外摄像装置的自适应控制系统，包括红外摄像装置和微处理器，所述红外摄像装置，用于进行日夜的图像拍摄；所述微处理器，用于获取红外摄像装置进行图像拍摄过程的自动增益控制的增益值，当所述增益值大于等于预设第一阈值时，控制红外摄像装置启动黑白摄像模式、并根据所述增益值实时调节红外摄像装置的红外线的亮度，以便让红外摄像装置适应外界拍摄环境。其中，所述红外摄像装置包括图像传感器和红外光源；所述图像传感器，用于拍摄外界图像；所述红外光源，用于发出红外线，以便所述图像传感器在外界拍摄环境为光亮度不足的情况下拍摄外界图像；所述控制红外摄像装置启动黑白摄像模式，包括：控制红外摄像装置切换到黑白状态、并开启红外光源以便发出亮度为预设上限亮度阈值的红外线。其中，所述根据所述增益值实时调节红外摄像装置的红外线的亮度，包括：通过控制所述红外光源的PWM波的占空比，每间隔预设周期根据所述增益值调节所述红外光源发出的红外线的亮度。其中，所述预设上限亮度阈值为红外光源的PWM波100％占空比输出时的亮度。其中，所述预设周期为500ms。其中，所述根据所述增益值实时调节红外摄像装置的红外线的亮度，以便让红外摄像装置适应外界拍摄环境，包括：所述增益值随外界拍摄环境的光亮度的变化而变化；若所述增益值小于等于预设第二阈值，则控制所述红外摄像装置的红外光源减小发出的红外线的亮度，以便让所述增益值增大至预设增益稳定区间的范围内；当所述红外线的亮度减小至小于等于预设下限亮度阈值、且所述增益值小于等于预设第二阈值时，控制红外摄像装置启动彩色摄像模式；其中，所述预设第二阈值为预设增益稳定区间的下限值。其中，所述预设下限亮度阈值为红外光源的PWM波15％占空比输出时的亮度。其中，所述控制红外摄像装置启动彩色摄像模式，包括：控制红外摄像装置切换到彩色状态、并关闭红外光源。其中，所述微处理器，还用于：当所述增益值在所述预设增益稳定区间的范围内时，控制所述红外光源发出的红外线亮度不变。其中，所述微处理器，还用于：当所述增益值增大至超出所述预设增益稳定区间的范围时，控制所述红外光源增大发出的红外线的亮度，以便让所述增益值减小至预设增益稳定区间的范围内。其中，所述根据所述增益值实时调节红外摄像装置的红外线的亮度，包括：当增益值≥所述预设第一阈值、且所述红外线的亮度不是预设上限亮度阈值时，控制所述红外光源的PWM波的调节步长为预设第一步长；当所述预设第一阈值>增益值≥(预设增益稳定区间的上限值+预设第一亮度突变切换阈值)、且所述红外线的亮度不是预设上限亮度阈值时，控制所述红外光源的PWM波的调节步长为预设第二步长；当(预设增益稳定区间的上限值+预设第一亮度突变切换阈值)>增益值≥预设增益稳定区间的上限值、且所述红外线的亮度不是预设上限亮度阈值时，控制所述红外光源的PWM波的调节步长为预设第三步长；当预设第三亮度突变切换阈值≤增益值<(预设增益稳定区间的下限值-预设第二亮度突变切换阈值)、且所述红外光源没有关闭时，控制所述红外光源的PWM波的调节步长为预设第四步长；当(预设增益稳定区间的下限值-预设第二亮度突变切换阈值)≤增益值≤预设增益稳定区间的下限值、且所述红外光源没有关闭时，控制所述红外光源的PWM波的调节步长为预设第五步长。其中，所述根据所述增益值实时调节红外摄像装置的红外线的亮度，还包括：当所述增益值≤预设第三亮度突变切换阈值时，控制红外摄像装置切换到彩色状态、并关闭红外光源。其中，所述预设第一步长为PWM波的100％占空比的+20％，所述预设第二步长为PWM波的100％占空比的+10％，所述预设第三步长为PWM波的100％占空比的+3％，所述预设第四步长为PWM波的100％占空比的-10％，所述预设第五步长为PWM波的100％占空比的-3％。本专利技术提供一种基于红外摄像装置的自适应控制系统，通过获取红外摄像装置的自动增益控制的增益值，若所述增益值大于等于预设第一阈值，则控制红外摄像装置启动黑白摄像模式、并根据所述增益值实时调节红外摄像装置的红外线的亮度，以便让红外摄像装置适应外界摄像环境的技术方案，实现了无需设置光敏电阻，仅通过判断与当前外界摄像环境亮度信息对应的增益值的大小就可启动黑白摄像模式，使红外摄像装置进入夜晚工作状态，进一步地，红外摄像装置还可根据外界摄像环境的变化调节红外线的亮度，避免出现过曝现象，改善了图像效果，同时降低红外摄像装置的功耗。附图说明图1是根据本专利技术第一实施方式的基于红外摄像装置的自适应控制系统的结构方框图。图2是根据本专利技术第二实施方式的基于红外摄像装置的自适应控制系统的结构方框图。图3是根据本专利技术第三实施方式的基于红外摄像装置的自适应控制系统的结构方框图。图4是根据本专利技术第三实施方式的基于红外摄像装置的自适应控制系统的红外线亮度调节原理示意图。图5是根据本专利技术第三实施方式的基于红外摄像装置的自适应控制系统的红外线亮度调节过程的步长设置的原理示意图。图6是根据本专利技术第三实施方式的基于红外摄像装置的自适应控制系统的程序流程图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本专利技术进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本专利技术的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本专利技术的概念。需要说明的是：下文中，AGC(A本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于红外摄像装置的自适应控制系统，包括红外摄像装置和微处理器，其特征在于，所述红外摄像装置，用于进行日夜的图像拍摄；所述微处理器，用于获取红外摄像装置进行图像拍摄过程的自动增益控制的增益值，当所述增益值大于等于预设第一阈值时，控制红外摄像装置启动黑白摄像模式、并根据所述增益值实时调节红外摄像装置的红外线的亮度，以便让红外摄像装置适应外界拍摄环境。

【技术特征摘要】
1.一种基于红外摄像装置的自适应控制系统，包括红外摄像装置和微处理器，其特征在于，所述红外摄像装置，用于进行日夜的图像拍摄；所述微处理器，用于获取红外摄像装置进行图像拍摄过程的自动增益控制的增益值，当所述增益值大于等于预设第一阈值时，控制红外摄像装置启动黑白摄像模式、并根据所述增益值实时调节红外摄像装置的红外线的亮度，以便让红外摄像装置适应外界拍摄环境。2.根据权利要求1所述的基于红外摄像装置的自适应控制系统，其特征在于，所述红外摄像装置包括图像传感器和红外光源；所述图像传感器，用于拍摄外界图像；所述红外光源，用于发出红外线，以便所述图像传感器在外界拍摄环境为光亮度不足的情况下拍摄外界图像；所述控制红外摄像装置启动黑白摄像模式，包括：控制红外摄像装置切换到黑白状态、并开启红外光源以便发出亮度为预设上限亮度阈值的红外线。3.根据权利要求2所述的基于红外摄像装置的自适应控制系统，其特征在于，所述根据所述增益值实时调节红外摄像装置的红外线的亮度，包括：通过控制所述红外光源的PWM波的占空比，每间隔预设周期根据所述增益值调节所述红外光源发出的红外线的亮度。4.根据权利要求3所述的基于红外摄像装置的自适应控制系统，其特征在于，所述预设上限亮度阈值为红外光源的PWM波100％占空比输出时的亮度。5.根据权利要求3所述的基于红外摄像装置的自适应控制系统，其特征在于，所述预设周期为500ms。6.根据权利要求1至5任意一项所述的基于红外摄像装置的自适应控制系统，其特征在于，所述根据所述增益值实时调节红外摄像装置的红外线的亮度，以便让红外摄像装置适应外界拍摄环境，包括：所述增益值随外界拍摄环境的光亮度的变化而变化；若所述增益值小于等于预设第二阈值，则控制所述红外摄像装置的红外光源减小发出的红外线的亮度，以便让所述增益值增大至预设增益稳定区间的范围内；当所述红外线的亮度减小至小于等于预设下限亮度阈值、且所述增益值小于等于预设第二阈值时，控制红外摄像装置启动彩色摄像模式；其中，所述预设第二阈值为预设增益稳定区间的下限值。7.根据权利要求6所述的基于红外摄像装置的自适应控制系统，其特征在于，所述预设下限亮度阈值为红外光源的PWM波15％占空比输出时的亮度。8.根据权利要求6所述的基于红外摄像装置的自适应控制系统，其特征在于，所述控制红外摄像装置启动彩色摄像模式，包括：控制红外摄像装置...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨敏鸣，梁秋芳，柴浩，余孟凤，高海斌，
申请(专利权)人：杭州海康威视数字技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33