[发明专利]一种内置可变角度红外照明系统的智能型高速球

说明书

技术领域

本发明属于光机电一体化领域，涉及一种用于安防监控领域的红外智能型高速球，特别是关于一种红外照明角度与高速球连续可调焦距实时跟进的内置可变角度红外照明系统的智能型高速球。

技术背景

目前安防监控设备在实施夜间监控时，一般都需要有红外照明装置，市场上使用的红外光源多数是红外LED灯，根据监控场合的需要选用不同焦距的镜头，并配置一定数量、一定角度的红外灯，才能使监控区域的红外光照度达到CCD成像器件清晰成像的要求。

对于变焦镜头，特别是大变倍比的变焦镜头，由于它的监控距离从几米到几十米甚至几百米，要在如此大的监控范围内满足CCD成像器件清晰成像十分不易。例如给变焦镜头配置了某个角度的红外灯，刚好满足一个中等距离的整个监控区域的红外光照明要求。当监控远处的时候，红外灯的照明角度虽然能覆盖整个监控区域，但是红外灯的照明角度过大，红外光的照度随着距离的增加会急剧减小，整个监控画面变得很暗，无法看清监控目标。另外，当监控近处的时候，红外灯的照度随着距离的减小而变大了，能满足红外光照度要求，但是红外光的照明角度无法覆盖近处的监控区域，光线过于集中，会出现监控画面中间太亮四周太暗的手电筒现象。

为了解决变焦镜头夜间红外照明的问题，目前市场上采用的方案是：给镜头配置多组不同角度的红外灯，相当于把整个监控范围按焦距段分成几个区域，每个区域由一组固定角度的红外灯进行照明，这个方案只能减轻以上所述的缺陷，无法从根本上解决问题，仍然存在手电筒现象。同时，由于每组红外灯负责不同局域的照明，使得红外灯的数量增多，加大了整个产品的功耗值、成本和体积。

本发明由于采用了内置可变角度红外照明系统，实现了红外照明角度与高速球连续可调焦距的实时跟进和最佳成像效果，有效解决了手电筒现象等问题。可变角度红外照明系统相对于一般高速球的多红外照明组件减少了红外灯的使用数量，减少了功耗值、成本和体积，节能环保。

发明内容

本发明实施的目的是在于提供一种内置可变角度红外照明系统的智能型高速球。

参见图1，本发明是一种内置可变角度红外照明系统的智能型高速球，包括安装架、上罩组件、云台组件、机芯组件以及下罩。机芯组件包括光学镜头和可变角度红外照明系统。

参见图1，所述的机芯组件包括光学镜头和可变角度红外照明系统，光学镜头是一个可变焦距的红外一体机机芯，两侧分别固连一个可变角度红外照明系统，作为一个可转动的整体，可以确保光学镜头的监控方位和红外光的照明方向始终一致。

参见图2，所述的可变角度红外照明系统包括红外光源、步进电机、聚光镜组、带螺旋槽的主筒以及散热体，是一个与光学镜头连续可调焦距同步的光源组件，可自动检测环境光照度，在白天监控模式下自动切换到夜间模式，开启可变角度红外照明系统，当我们需要改变监控的视场或距离时，通过外部控制设备例如控制器或DVR将控制信号传输至高速球主程序电路板的芯片，芯片进行信号处理并发出信号使光学镜头的焦距改变，光学镜头同时也发出一个信号驱动可变角度红外照明系统的步进电机，使聚光镜组在主筒螺旋槽上转动的同时产生轴向移动，从而改变其与红外光源的距离。参见图3，聚光镜组是一个由光学镜片组成的聚光镜头，当距离d改变时，根据光学折射原理，不同光源位置的出射光线通过聚光镜组后的出射角度也不同，通过连续改变光源与聚光镜组的距离就可以实现出射光线角度的连续变化，从而达到红外照明角度与光学镜头连续可调焦距的实时跟进和最佳成像效果的目的。

参见图4，在夜间监控模式下，高速球监控近处的大视场范围时，光学镜头为短焦状态，对应的红外光照明为大角度照明。从图中可以看出，红外光通过聚光镜组后光线比较分散但是覆盖的范围大，能够满足近距离大视场的监控要求。参见图5，当要改变监控状态，监控远处的小视场范围时，光学镜头为长焦状态，这时聚光镜组和红外光源距离变小，红外光通过聚光镜组后光线变得集中，照明角度变小，但是可以投射到远处，满足远距离小视场的监控要求。

可变角度红外照明系统的实现方法有两种：反射式和折射式可变角度红外照明系统。反射式照明系统的反射杯置于光源后部，通过反射光源向后投射的光线进行照明，但是其无法在光源处安装散热体，因为这样会挡住照明光线。本发明的折射式可变角度红外照明系统的散热体安装在光源后部，而通过其前部的聚光镜组折射光线改变红外照明的角度，散热体对于红外照明并没有影响。