提供照明系统以使快球摄像机系统的重量增加最小，并与现有的电动机设计一起可因监视需要而用于环境照明不足的情况。激光照明系统被分开并分散在系统中，其较重的组件即电源、散热件和激光束发生器均安装在快球的外面，只有轻便的光缆引出线邻近于快球摄像机安装。本发明专利技术的主要创新在于只使激光束在光学滑动接头上传送，而不是激光器的电源，并允许摄像机较高速度的定向。脉冲发生系统用于避免快球内的反闪。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及放置在防护圆顶内的监视摄像机，其具有先进的摇摄全景、倾斜、变焦、旋转和照明特征。
技术介绍
快球(speed dome)摄像机使得CCTV在市场上占有很大份额并还在逐步增加。一般的球形摄像机，其为CCTV摄像机位于穹形外壳的下面，通常不提供摇摄全景、倾斜、变焦或旋转功能。这些特征通常在常规的监视系统中提供，其中提供有平顶电动机，在其上安装大的支架，在支架的每一侧分别安装摄像机外壳和照明装置。相反，快球摄像机的特征在于在穹状防护屏内摄像机的快速摇摄全景、倾斜、变焦和旋转定向。快球摄像机的一组典型规格包括1/4英寸彩色CCD、48dB S/N比、64预置位置和480TV线。增强也是可用的，如128预置位置和50dB S/N比、22x光学变焦模块、白平衡(zero color rolling)及垂直或水平图象反转。高端快球模型提供功能如日间和夜间摄像模式和全天候外壳。在高端快球模型的例子中，提供光敏元件以检测环境光在何时小于大约5lux并从正常的彩色模式转换为B/W模式，从而保持分辨品质。辅助照明可以是用于夜间隐蔽监视的红外照明。在快球外面的强大的外部照明装置也可使用，但其通常引起广阔且浪费的覆盖，不管在任何给定时间快球摄像机指向哪里均充满整个场景。如果在快球内使用LED照明装置，则额外的重量会使得快球摄像机的速度能力下降。LED照明装置通常需要散热件甚至风扇以将照明装置温度保持在可接受的水平之内。某些“一般”球形摄像机的可旋转性特征通常为10-12度每秒。但“快球”摄像机的旋转速度经常可在0.3-240度/秒范围内调节，且经常包括360度/秒的移动镜头速度和90度/秒的倾斜速度。这样的摄像机特征还在于变焦镜头和连续自动聚焦以捕捉细节及目标区域的精确位置。快球摄像机由于其较小的轻便结构可提供非常快的定向角速度。目前市场上的那些产品的最大缺点在于它们或没有照明或具有不经济的照明。照明每一区域以使所安装的快球摄像机可看见是不经济的，因为它们在一平面中及在另一平面的180度区域中具有360度旋转。在与移动摄像机相同平台上安装非常常规的照明装置也很困难。这是由照明系统相对于轻便摄像机的不成比例的大小和重量所造成。所得到的装置要求带有更大的电动机的更大的圆顶并降低角速度。在球形摄像机内提供照明需克服的另一障碍是内部反射，即，来自照明装置的光从圆顶内表面反射并进入摄像机镜头。这对从被监视的场景通过圆顶反射回的光形成的情报图象具有不清楚的影响。在照明装置和摄像机之间的光挡板在某种程度上是不合需要的，因为其使快球的载荷增加，但主要是因为要有效，挡板不得不邻接圆顶的内表面因而需要在整个圆顶内拖动，从而具有擦伤或绊住的可能性。因而需要另外的解决方案，这可由本专利技术提供。两种主要的监视系统方案具有不同的优点和缺点。常规的摇摄全景和倾斜系统可将所需要的照明指向其正查看的地方，但非常慢，且从审美观点上看非常庞大且难看。快球非常快且漂亮，但不可预先将光指向它们的摄像机正查看的地方，除非使用较大的照明系统照射整个潜在的目标区域，在这种情况下，快球的令人愉悦的漂亮外观被庞大的照明装置否定。
技术实现思路
提供照明系统以使快球摄像机系统的重量增加最小，并与现有的电动机设计一起可因监视需要而用于环境照明不足的情况。激光照明系统被分开并分散在系统中，其较重的组件即电源、散热件和激光束发生器均安装在快球的外面，只有轻便的光缆引出线邻近于快球摄像机安装。本专利技术的主要创新在于特别的重量节省，只有激光束提供在光学滑动接头上，而不是激光器的电源。强大的激光器的大块散热件和电源使用的重量和空间因而被从圆顶消除，从而允许摄像机的更高速地定向。例如，20瓦特的激光器(相当于1000个LED)太重了以致不能在目前的快球内使用。激光器装置本身体积非常大而且还需要大块散热件以将装置的工作温度保持在正确的范围内。然而，所有强大的激光器的照明均可被传送到1mm直径、4m长、柔韧、摸上去凉爽的光纤管的外端。发射光接着可被通过散射透镜，其与快球中的摄像机一样安装在同一托架上。弯曲的管或弯曲的灯柱型杆可包含柔韧的光纤管并将其曲率限制在远处的激光器和邻近于并与监视摄像机对齐的激光束输出之间。如果快球在有限的旋转弧形内来回旋转，甚至旋转高达360度时，激光照明可经光缆传送，由于光缆中的足够松弛，旋转被允许。如果希望快球连续旋转，激光照明还可经重量减少的光纤系统借助于光学滑动接头传送。即使在连同滑动接头的连续旋转情况下，激光器电源与快球摄像机的可旋转托架仍然保持分开。光学滑环是接头，激光照明藉此从固定管线传送到移动轻便光纤引出线，从而允许快球的内部机构在圆顶内的托架上连续旋转。光学滑环还被称为光学旋转接头。它们提供连续的光传输同时沿光纤轴旋转，并被使用在需要无扭光缆的情况下。当前的光学滑环技术提供这样的接头，其正好20mm长且直径为6.8mm，插入损耗低于2dB且回波损耗大于50dB。这样的接头可通过高达10,000psi的压力补偿进行优化并可具有高达100rpm的最大速度，其满足或超出快球的运行要求。尽管连续传输是可行的，但还是可能安排激光器脉冲定期通过光学滑环的时间，其中滑环被停止在大量预置停止位置的任一位置处，大量预置停止位置对应于环形阵列中的光纤分支的数量，环形阵列的输出和输入光纤对准。光学滑环使光缆的开端与光缆的可旋转相对开端在密封的接头外壳内对准。光跨小气隙从连到光源的光缆开端行进到相对的光输出光缆的可旋转开端，光从可旋转开端分散以照明所想要照明的区域。光学滑环可随意地由同心多通道电学滑环包围以提供用于视频信号和摄像机本身的低电平功率。电学滑环也可被称为电学旋转连接器、电旋转节或电学旋转接头。机电器件可有助于功率及电信号从固定物传输到旋转物。电学旋转连接器可用在任何机电系统中，其要求无限制、断续或连续旋转的同时还传输功率和/或数据。电学滑环通常具有一系列与相应的旋转环接触的电刷。相比于在光纤的光学滑动接头上传送由镜头收集的光，视频信号在摄像机内可从光转换为电学信息，继而在相较激光束光学滑动接头具有低重量优点的电学滑动接头的通道上传送。然而，甚至可将光聚集分隔在光纤滑动接头的第二通道内，从而在快球的旋转部件内实现最大的重量节省。没有这样的滑环，安装在旋转轴内的光纤或电线可能被旋转地缠绕直至一点，但如果旋转继续而不是被反向，线最终将拉紧、打结、断裂或使系统停止。“标准”类型的电学滑环可具有7.5安培每环的工作电流及1,000VRMS的工作电压，环为银环。光学滑环可与电学滑环结合以形成电光滑环，以允许通过旋转接口既可传输电信号和/或功率又可传输光信号。多个电学环可提供跨电光滑环的功率和数据传输的选择。用于输出照明的散射透镜被用作使激光以大约10度退出光纤。该透镜可被机动化以改变照明角度。为解决圆顶内的内部反射问题，即来自照明装置的光从圆顶内表面反射并进入摄像机镜头，激光输出被脉冲化且摄像机被同步使得其正好在每一脉冲之后不收集光，而是具有固有的延迟使得只有已通过圆顶且正从监视场景返回的光被摄像机收集。尽管光速和相对较小的典型监视距离，这也是可行的，因为现代计时装置能够进行纳秒级的调节。本专利技术的一优选实施例是用于监视摄像机快球的光纤激光照明装置，其中1、激光本文档来自技高网...
【技术保护点】
用于监视摄像机快球的光纤激光照明装置，其中激光束经光缆传送以从监视摄像机快球内部提供照明。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：马克弗农，
申请(专利权)人：伊瑞姆CCTV公司，
类型：发明
国别省市：CA[加拿大]
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