[实用新型]一种CMOS摄像头滤光装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种摄像头中的装置，具体地说是一种可以在自然强光下工作的低成本CMOS摄像头的滤光装置。

背景技术

目前，视觉传感器主要有CCD和CMOS等，它们在二十多年前几乎是同时起步的。由于CCD器件有光照灵敏度高、噪声低、像素小等优点，在过去的十五年里一直主宰着图像传感器市场。与之相反，CMOS器件过去存在着像素大、信噪比小、分辨率低、暗电流较大等缺点，一直无法和CCD技术抗衡。随着大规模集成电路技术的发展，过去CMOS芯片制造工艺中不易解决的技术问题，现在都能找到相应的解决办法，从而大大改善了CMOS视觉传感器的图像质量，并且，CMOS视觉传感器有着CCD器件无可比拟的低成本、低价位优势。近年来，CMOS逐渐取代CCD视觉传感器，广泛应用于工业、农业等领域。CMOS视觉传感器在室内环境下，受光线影响较小，可清晰的获取视频图像，但是，一旦到了室外，遇到较强的自然光，由于其整体成本低，一般不带价位高的可调光圈，光线就会完全通过镜头入射到传感器内部，造成视野内白白的一片，无法获取拍摄的景物图像。

实用新型内容

本实用新型的目的是解决低成本CMOS摄像头自身不带光圈，无法在外界自然光下直接采集清晰图像的问题，进而提供一种CMOS摄像头的滤光装置，使CMOS摄像头在自然强光下可以采集到清晰的图像。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案提供一种CMOS摄像头滤光装置，包括镜架和滤光片，其特征在于，所述镜架包括阶梯孔和螺孔；所述阶梯孔从外至内以上升梯状形式依次包括第一阶梯孔，第二阶梯孔和第三阶梯孔；所述螺孔通过螺钉与摄像头固接；所述第一阶梯孔与CMOS摄像头外表面接触；所述滤光片紧贴所述第二阶梯孔的前端面。

其中，所述第二阶梯孔是滤光镜安装孔，所述第三阶梯孔是自然光入射孔。

其中，所述滤光片采用Ni-Cr合金，其成分比例为：CR20％，Ni80％。

其中，所述滤光片的数目为1个，或者多个。

上述技术方案具有如下优点：通过使用低成本滤光片和价格相对较低的CMOS摄像头，既改进了CMOS摄像头使用的局限性，又实现了整个装置的低成本，能够采集自然强光条件下视野的清晰图像，工作效果良好，在工业、农业等领域有着广泛的应用前景，特别是在本课题研究的农业果蔬采摘机器人方面的应用，解决了田间自然光条件下的图像采集问题。

附图说明

图1是本实用新型CMOS摄像头滤光装置的主视图；

图2是本实用新型CMOS摄像头滤光装置的侧视图；

图3是本实用新型CMOS摄像头滤光装置中采用的镜片光谱衰减图。

其中，1：螺孔；2：第一阶梯孔；3：第二阶梯孔；4：第三阶梯孔。

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

具体实施方式

针对低成本CMOS摄像头自身不带光圈，无法在外界自然光下直接采集清晰图像的问题，本实用新型通过在摄像头前端设计、安装滤光装置，通过滤光片的作用，均匀衰减入射自然光的强度。在CMOS摄像头的滤光装置制作过程中，通过对滤光片的滤波特性研究、设计、制作，镜架的设计、加工、制作，为自然强光下，低成本CMOS摄像头配置了“墨镜”，实现衰减入射光强的目的。

滤光装置主要包括镜架和滤光片，镜架包括阶梯孔2，3，4，以及螺孔1。第三阶梯孔4为自然光入射孔，第二阶梯孔3是滤光镜安装孔，第一阶梯孔2是滤光装置和CMOS摄像头外表面的接触部件，CMOS前端抵住第一阶梯孔2的前端边缘，同时挡住滤光装置防止滤光装置向后滑动。螺孔1通过螺钉与摄像头紧固连接，防止滤光装置松动。

在本实施例中，所述第一阶梯孔，第二阶梯孔和第三阶梯孔可以整体制作，或者单独制作之后依次粘接。

滤光片的镀层为Ni-Cr合金，按照成分比例：CR20％，Ni80％进行制作，之所以采用这个比例，是因为镀出来的滤镜在可见区域内透过率较平坦，如图2所示。根据镀层的不同，实现衰减程度的不同。为了达到较好的衰减效果，一般同时加载2个镜片，通过二者的组合，达到较好的衰减效果。

工作过程如下：