[发明专利]一种具有稳定图像亮度的红外摄像头

说明书

技术领域

本发明涉及一种摄像头，尤其涉及一种红外摄像头。

背景技术

目前，市场上销售的摄像头大多有采用红外技术，以满足光线暗淡情况下的成像要求。但是，目前的摄像头成像效果不稳定，尤其当出现光线很亮或者光线很暗的两类特殊情况时，图像的亮度极不稳定，成像结果会偏亮、偏暗或出现局部阴影，对于普通的视频聊天、视频会议、视频监控等应用，这样的摄像头可以满足基本要求，但是对于成像稳定性要求很高的智能图像分析领域，尤其是用于车载智能图像分析、安防智能监控、移动跟踪摄像头等，这种摄像头就无法满足要求，严重的会导致判断错误。

发明内容

本发明要解决的主要技术问题是，提供一种具有稳定图像亮度的红外摄像头。

为解决上述技术问题，本发明提供一种具有稳定图像亮度的红外摄像头，包括：安装在摄像头前部的镜头、用于处理光电信号的摄像头主板、中心波长在900-1000nm的滤光片以及发光波长与滤光片的中心波长相匹配的红外光源，所述红外光源设置在镜头的外周，所述滤光片安装在镜头和摄像头主板上的图像传感器之间。

摄像头采用具有特定带宽的若干红外光源来发射光线，摄像头的镜头获取待成像物体的反射光线，并用滤光片过滤特定光线带宽之外的光线，摄像头主板获取特定光线带宽之内的光线并进行成像。本发明摄像头成像效果好，无论白天黑夜，都保持稳定的图像亮度，适合于全天候和复杂天气环境下的图像分析处理。

附图说明

图1为本发明一种实施例中的摄像头结构图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。

请参考图1，红外摄像头包括镜头1、滤光片2、发光光源4、灯板5、摄像头主板6、外壳7、摄像头电源线和视频信号线8等。摄像头的镜头1安装在摄像头前部，可通过螺口旋转方式调节镜头距离，镜头与摄像头外壳间不留空隙，镜头可采用光学单板机镜头，具有满足成像要求的规格、接口方式、焦距、光圈、视场角、最近成像距离等参数。滤光片2安装在镜头1和摄像头主板上图像传感器之间，并位于摄像头主板上图像传感器的前端，以便于图像传感器接收滤光片透过的光信号。滤光片采用单通窄带滤光片，具有满足滤光要求的中心波长、中心波长透过率、峰值透过率、半带宽、截止率等参数。滤光片的中心波长为900nm-1000nm，优选的中心波长为910nm-970nm，例如940nm。滤光片的中心波长透过率＞85％-95％，峰值透过率＞85％-95％，半带宽10nm-50nm，截止率T＜0.01％-1％，厚度2mm-8mm。红外光源连接在灯板上，从摄像头前部外壳孔中伸出，分布在镜头的外周。红外光源为若干红外发光二极管，具有满足发光要求的管压、工作电流、发光波长、发光角度、灯壁半径等参数，均匀分布在镜头的外周，其发光波长与滤光片的中心波长相匹配，即红外光源的发光波长与滤光片的中心波长一致，以使滤光片只透过该波段的光。灯板可采用双面PCB板，其上预留有若干个红外发光二极管的接口。摄像头主板包括数字信号处理芯片、图像传感器等，其中数字信号处理芯片可采用高清图像处理芯片。摄像头的电源线可同时给灯板和摄像头主板供电。外壳与灯板和摄像头主板的固定接口处可采用减震螺口，固定牢固，并且具有防震作用。

摄像头的镜头接受目标物体反射的红外光线，并经过滤光片进行滤光处理。摄像头的滤光片与红外发光二极管相匹配，滤光片能过滤掉红外发光二极管波长带宽以外的光线，保留红外发光二极管波长带宽以内的光线。通过红外发光二极管和滤光片的配合，实现摄像头在光线较暗的环境下摄像。

为了防止漏光，以提高成像质量，在另一实施例中，摄像头还包括滤光片保护圈3，如图1所示，滤光片保护圈3安装在滤光片2的外围，用以防止滤光片外围漏光。

为了更清楚地照射到目标物体，通常采用发光强度比较高的红外光源，例如发光波长为850nm的红外光源，相应的，滤光片也要采用中心波长为850nm的滤光片。这种红外光源光强比较大，光线亮度高，照射距离远。但图像亮度不稳定，当外界光线亮度发生变化时，红外摄像头获得的图像亮度也会发生变化。而对于智能图像分析领域，其主要依靠图像的灰度对图像进行分析和运算，并根据分析和运算的结果进行判断得出结果。因此如果图像亮度发生变化，就意味着判断结果也可能发生变化，导致判断结果不准确。红外摄像头图像亮度不稳定这一问题很久也没解决，致使很多智能图像分析装置的研究都是在实验室阶段效果很好，一旦应用到实际工作环境中就出现问题，真正成了“见光死”。