一種基於新型監控鏡頭和雙圖像傳感器的監控系統的製作方法
2023-06-04 10:46:36
一種基於新型監控鏡頭和雙圖像傳感器的監控系統的製作方法
【專利摘要】本發明公開了一種基於新型監控鏡頭和雙圖像傳感器的監控系統，包括監控主機和監控鏡頭；監控主機中設有微處理器、第一圖像傳感器(13)、第二圖像傳感器(14)、顯示器和存儲器；所述的監控鏡頭包括外筒體(1)、內筒體(10)、鏡頭卡口(2)、半透反光鏡(3)、反射鏡(4)、紅外感應識別裝置(15)、透鏡組(5)、紅外截止濾光片(6)和可見光截止濾光片(9)；半透反光鏡和反射鏡均相對於外筒體的軸線傾斜45°設置在外筒體內；半透反光鏡和反射鏡的兒何中心的連線與外筒體的軸線垂直；該基於新型監控鏡頭和雙圖像傳感器的監控系統整體結構新穎巧妙，功能豐富，能執行全天候監控，且能獲得高視頻質量。
【專利說明】一種基於新型監控鏡頭和雙圖像傳感器的監控系統
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種基於新型監控鏡頭和雙圖像傳感器的監控系統。
【背景技術】
[0002] 在視頻監控領域，一般採用常規的鏡頭以獲取圖像，但是現有的光學鏡頭只有一 個出光口，功能有限，更適合應用於普通場合，而且，普通的監控設備，在白天實施監控時， 由於受到紅外光的幹擾，圖像質量無法保障，因此，有必要設計一種新型的監控系統專門用 於視頻監控領域。
【發明內容】
[0003] 本發明所要解決的技術問題是提供一種基於新型監控鏡頭和雙圖像傳感器的監 控系統，該基於新型監控鏡頭和雙圖像傳感器的監控系統整體結構新穎巧妙，功能豐富，能 執行全天候監控，且能獲得高視頻質量。
[0004] 發明的技術解決方案如下：
[0005] -種基於新型監控鏡頭和雙圖像傳感器的監控系統，包括監控主機和監控鏡頭；
[0006] 所述的監控主機中設有微處理器、第一圖像傳感器（13)、第二圖像傳感器
[0007] (14)、顯示器和存儲器；
[0008] 所述的監控鏡頭包括外筒體（1)、內筒體（10)、鏡頭卡口（2)、半透反光鏡（3)、反 射鏡（4)、紅外感應識別裝置（15)、透鏡組（5)、紅外截止濾光片（6)和可見光截止濾光片
[9] ；
[0009] 內筒體設置在外筒體內，且內筒體的軸線與外筒體的軸線平行；
[0010] 內筒體的前端開口為進光口，進光口位於外筒體的前端面，外筒體的後端具有2 個出光口，2個出光口即第一出光口（7)和第二出光口（8);透鏡組（5)以與內筒體軸線垂 直的方式設置在內筒體內；紅外截止濾光片（6)和可見光截止濾光片（9)均以與外筒體軸 線垂直的方式設置在外筒體內，且透鏡組設置在進光口的後方，可見光截止濾光片設置在 第一出光口的前方，紅外截止濾光片設置在第二出光口的前方；鏡頭卡口設置在外筒體的 後端部；
[0011] 紅外感應識別裝置設置在外筒體內，且紅外感應識別裝置中的紅外傳感器（12) 設置在外筒體的前端部；
[0012] 半透反光鏡和反射鏡均相對於外筒體的軸線傾斜45°設置在外筒體內，且半透反 光鏡和反射鏡互相平行；半透反光鏡和反射鏡的兒何中心的連線與外筒體的軸線垂直；
[0013] 外部光線從進光口進入後依次透過透鏡組、半透反光鏡和紅外截止濾光片並最終 從第二出光口射出形成透射光路；
[0014] 外部光線從進光口進入後先透過透鏡組、然後經半透反光鏡和反射鏡兩次反射、 再透過可見光截止濾光片並最終從第一出光口射出形成反射光路；
[0015] 在進光口的周邊設有12個紅外發射燈（11)，該12個紅外發射燈沿內筒體的周向 均勻布置；外筒體內設有紅外發射燈的驅動電路；
[0016] 所述的卡口上設有用於獲取電源以及傳輸信號的觸點；所述的驅動電路與紅外感 應識別裝置均與觸點相連；
[0017] 第一圖像傳感器和第二圖像傳感器分別設置在第一出光口和第二出光口的後 方；
[0018] 第一圖像傳感器、第二圖像傳感器、存儲器、紅外感應識別裝置、顯示器均與微處 理器連接；微處理器還通過驅動電路控制紅外發射燈。
[0019] 外筒體的前端面設有光照傳感器，光照傳感器輸出信號通過所述的觸點與微處理 器的信號輸入端相連。
[0020] 所述的第一出光口和第二出光口的直徑相同。
[0021] 第一出光口與進光口的直徑相同。
[0022] 所述的紅外傳感器為熱釋電紅外傳感器。
[0023] 當微處理器檢測到光照傳感器輸出的光照信號超過預設的閾值時（表明此時光 照條件良好），微處理器通過驅動電路控制紅外發射燈處於熄滅狀態；並將基於自然光獲 取的圖像反映在顯示器上；
[0024] 當微處理器檢測到光照傳感器輸出的光照信號低於預設的閾值時（表明此時光 照條件較差），微處理器通過驅動電路控制紅外發射燈開啟；並將基於紅外光獲取的圖像 反映在顯示器上；
[0025] 若紅外感應識別裝置感應到現場有人員活動，則輸出報警信號到微處理器，然後 採用如下任一種方式獲取監控視頻：
[0026] (a)平常狀態下不存儲視頻，接到報警信號後，微處理器開始採集現場的監控視頻 並存儲【以節省存儲空間】；
[0027] (b)平常狀態下採集較320X180或720X480解析度（低解析度）的視頻並存儲， 在接到報警信號後，採集1280X720或1920 X 1080解析度（高解析度）的視頻並存儲【以 節省存儲空間】。
[0028] 有益效果：
[0029] 本發明的基於新型監控鏡頭和雙圖像傳感器的監控系統，其核心是採用了新型的 監控鏡頭和雙圖像傳感器，該鏡頭採用基於半透反光鏡的新技術，再引入一塊反射鏡，將進 入鏡頭的光線分成2束，使得第二出光口輸出的光線用於監控場景內整體的畫面（通過透 射光路），該畫面為經可見光形成的圖像，由於採用了紅外截止濾光片，濾除了紅外線對成 像的影像，其影像效果更佳；而第一出光口輸出的光線（為反射光路輸出的光線）得到的圖 像為純粹的紅外圖像，而且兩組圖像尺寸和視野相同，因此無論白天還是晚上都能實現監 控，而且監控是可以對照兩組畫面，監控效果更好。因此這種基於新型監控鏡頭和雙圖像傳 感器的監控系統具備全天候監控的功能。
[0030] 本發明的鏡頭還集成有補光光源，即12個紅外發射燈，有利於獲得更清晰的紅外 圖像。
[0031] 更進一步，外筒體的前端面設有光照傳感器，用於檢測現場的光照強度，一旦光線 較弱，則啟動補光光源，因而這種監控系統具備智能性的特徵。
[0032] 紅外感應識別系統的作用是監控現場是否存在人員活動，只有在有人員活動的時 候，才啟動錄像或高解析度錄像功能和監控功能，不但節約存儲空間而且更具有智能性。
[0033] 卡口的設置，用於與其他裝置快速連接，卡口為單眼相機普遍採用的卡口，為現有 成熟技術。卡口上的觸點的作用是獲得電源，並傳輸控制信號（如控制光圈的信號以及報 警信號等）。
[0034] 因此，這種基於新型監控鏡頭和雙圖像傳感器的監控系統結構新穎，設計巧妙，功 能豐富，靈活性強，具有自動化和智能化的特徵，尤其適用於監控場合。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0035] 圖1是本發明的新型監控鏡頭的總體結構示意圖。
[0036] 圖2是新型監控鏡頭的後端部結構示意圖。
[0037] 圖3是新型監控鏡頭的前端部結構示意圖。
[0038] 圖4為基於新型監控鏡頭和雙圖像傳感器的監控系統的總體結構示意圖。
[0039] 標號說明：1_外筒體，3-半透反光鏡，4-反射鏡，5-透鏡組，6-紅外截止濾光片， 7_第一出光口，8-第二出光口，9-可見光截止濾光片，10-內筒體，11-紅外發射燈，12-紅 外傳感器，13-第一圖像傳感器，14-第二圖像傳感器；15-紅外感應識別裝置。
【具體實施方式】
[0040] 以下將結合附圖和具體實施例對本發明做進一步詳細說明：
[0041] 實施例1 :
[0042] 如圖1-4所示，一種基於新型監控鏡頭和雙圖像傳感器的監控系統，包括監控主 機和監控鏡頭；
[0043] 所述的監控主機中設有微處理器、第一圖像傳感器（13)、第二圖像傳感器
[0044] (14)、顯示器和存儲器；
[0045] 所述的監控鏡頭包括外筒體（1)、內筒體（10)、鏡頭卡口（2)、半透反光鏡（3)、反 射鏡（4)、紅外感應識別裝置（15)、透鏡組（5)、紅外截止濾光片（6)和可見光截止濾光片 (9)；
[0046] 內筒體設置在外筒體內，且內筒體的軸線與外筒體的軸線平行；
[0047] 內筒體的前端開口為進光口，進光口位於外筒體的前端面，外筒體的後端具有2 個出光口，2個出光口即第一出光口（7)和第二出光口（8);透鏡組（5)以與內筒體軸線垂 直的方式設置在內筒體內；紅外截止濾光片（6)和可見光截止濾光片（9)均以與外筒體軸 線垂直的方式設置在外筒體內，且透鏡組設置在進光口的後方，可見光截止濾光片設置在 第一出光口的前方，紅外截止濾光片設置在第二出光口的前方；鏡頭卡口設置在外筒體的 後端部；
[0048] 紅外感應識別裝置設置在外筒體內，且紅外感應識別裝置中的紅外傳感器（12) 設置在外筒體的前端部；
[0049] 半透反光鏡和反射鏡均相對於外筒體的軸線傾斜45°設置在外筒體內，且半透反 光鏡和反射鏡互相平行；半透反光鏡和反射鏡的兒何中心的連線與外筒體的軸線垂直；
[0050] 外部光線從進光口進入後依次透過透鏡組、半透反光鏡和紅外截止濾光片並最終 從第二出光口射出形成透射光路；
[0051] 外部光線從進光口進入後先透過透鏡組、然後經半透反光鏡和反射鏡兩次反射、 再透過可見光截止濾光片並最終從第一出光口射出形成反射光路；
[0052] 在進光口的周邊設有12個紅外發射燈（11)，該12個紅外發射燈沿內筒體的周向 均勻布置；外筒體內設有紅外發射燈的驅動電路；
[0053] 所述的卡口上設有用於獲取電源以及傳輸信號的觸點；所述的驅動電路與紅外感 應識別裝置均與觸點相連；
[0054] 第一圖像傳感器和第二圖像傳感器分別設置在第一出光口和第二出光口的後 方；
[0055] 第一圖像傳感器、第二圖像傳感器、存儲器、紅外感應識別裝置、顯示器均與微處 理器連接；微處理器還通過驅動電路控制紅外發射燈。
[0056] 外筒體的前端面設有光照傳感器，光照傳感器輸出信號通過所述的觸點與微處理 器的信號輸入端相連。
[0057] 所述的第一出光口和第二出光口的直徑相同。
[0058] 第一出光口與進光口的直徑相同。
[0059] 所述的紅外傳感器為熱釋電紅外傳感器。
[0060] 當微處理器檢測到光照傳感器輸出的光照信號超過預設的閾值時（表明此時光 照條件良好），微處理器通過驅動電路控制紅外發射燈處於熄滅狀態；並將基於自然光獲 取的圖像反映在顯示器上；
[0061] 當微處理器檢測到光照傳感器輸出的光照信號低於預設的閾值時（表明此時光 照條件較差），微處理器通過驅動電路控制紅外發射燈開啟；並將基於紅外光獲取的圖像 反映在顯示器上；
[0062] 若紅外感應識別裝置感應到現場有人員活動，則輸出報警信號到微處理器，然後 採用如下任一種方式獲取監控視頻：
[0063] (a)平常狀態下不存儲視頻，接到報警信號後，微處理器開始採集現場的監控視頻 並存儲【以節省存儲空間】；
[0064] (b)平常狀態下採集較320X180或720X480解析度（低解析度）的視頻並存儲， 在接到報警信號後，採集1280X720或1920 X 1080解析度（高解析度）的視頻並存儲【以 節省存儲空間】。
[0065] 說明：
[0066] 紅外發射燈作為紅外發射光源，具體為採用紅外發射LED燈。
[0067] 可見光截止濾光片，全稱為截止可見光透過紅外光濾光片，是一種能吸收99. 5% 的可見光，透過90%的近紅外光的一種高分子合成塑膠。廣泛應用於光電傳感器，起到面板 美觀大方的視覺效果。產品有一定的韌性，可以耐衝擊力，不易碎裂，可加工成任意形狀，圓 形，方形，長條，三角形，梯形，異圓形，花紋，字母，數字，圖案等不同形狀，價格優惠，質量可 靠，應用廣泛。
[0068] 紅外截止濾光片，簡稱IRCF，能實現可見光區（400-630nm)高透，近紅外 (700-1100nm)截止的光學濾光片，用於消除紅外光線對(XD/CM0S成像的影響，通過在成像 系統中加入紅外截止濾光片，阻擋該部分幹擾成像質量的紅外光，可以使得形成的影像更 佳符合人眼的最佳視覺。
[0069] 紅外感應識別系統的工作原理說明：
[0070] 紅外感應識別系統所採用的傳感器為熱釋電紅外傳感器，當現場有相關人員活 動，熱釋電紅外傳感器在接收到人體紅外輻射溫度發生變化時就會失去電荷平衡，向外釋 放電荷，紅外感應識別系統中的信號處理電路（為現有成熟技術）經檢測處理後就能產生 報警信號並經觸點輸出到與鏡頭相連的外部電路，外部電路基於該報警電路在啟動圖像傳 感器獲取當前的視頻和圖像，實現實時監控。
[0071] 紅外發射燈的驅動電路為現有成熟技術，由外部電路通過該卡口的觸點輸出控制 信號到驅動電路，控制驅動電路的啟動和停止。該控制信號由外部電路的處理器發出，該控 制信號與光照傳感器的輸出信號相關，處理器檢測到光照低於某一閾值時，發出控制信號 啟動驅動電路，打開紅外發射燈，否則關閉紅外發射燈。
【權利要求】
1. 一種基於新型監控鏡頭和雙圖像傳感器的監控系統，其特徵在於，包括監控主機和 監控鏡頭； 所述的監控主機中設有微處理器、第一圖像傳感器（13)、第二圖像傳感器（14)、顯示 器和存儲器； 所述的監控鏡頭包括外筒體（1)、內筒體（10)、鏡頭卡口（2)、半透反光鏡（3)、反射鏡 (4)、紅外感應識別裝置（15)、透鏡組（5)、紅外截止濾光片（6)和可見光截止濾光片（9); 內筒體設置在外筒體內，且內筒體的軸線與外筒體的軸線平行； 內筒體的前端開口為進光口，進光口位於外筒體的前端面，外筒體的後端具有2個出 光口，2個出光口即第一出光口（7)和第二出光口（8);透鏡組（5)以與內筒體軸線垂直的 方式設置在內筒體內；紅外截止濾光片（6)和可見光截止濾光片（9)均以與外筒體軸線垂 直的方式設置在外筒體內，且透鏡組設置在進光口的後方，可見光截止濾光片設置在第一 出光口的前方，紅外截止濾光片設置在第二出光口的前方；鏡頭卡口設置在外筒體的後端 部； 紅外感應識別裝置設置在外筒體內，且紅外感應識別裝置中的紅外傳感器（12)設置 在外筒體的前端部； 半透反光鏡和反射鏡均相對於外筒體的軸線傾斜45°設置在外筒體內，且半透反光鏡 和反射鏡互相平行；半透反光鏡和反射鏡的兒何中心的連線與外筒體的軸線垂直； 外部光線從進光口進入後依次透過透鏡組、半透反光鏡和紅外截止濾光片並最終從第 二出光口射出形成透射光路； 外部光線從進光口進入後先透過透鏡組、然後經半透反光鏡和反射鏡兩次反射、再透 過可見光截止濾光片並最終從第一出光口射出形成反射光路； 在進光口的周邊設有12個紅外發射燈（11)，該12個紅外發射燈沿內筒體的周向均勻 布置；外筒體內設有紅外發射燈的驅動電路； 所述的卡口上設有用於獲取電源以及傳輸信號的觸點；所述的驅動電路與紅外感應識 別裝置均與觸點相連； 第一圖像傳感器和第二圖像傳感器分別設置在第一出光口和第二出光口的後方； 第一圖像傳感器、第二圖像傳感器、存儲器、紅外感應識別裝置、顯示器均與微處理器 連接；微處理器還通過驅動電路控制紅外發射燈。
2. 根據權利要求1所述的基於新型監控鏡頭和雙圖像傳感器的監控系統，其特徵在 於，外筒體的前端面設有光照傳感器，光照傳感器輸出信號通過所述的觸點與微處理器的 信號輸入端相連。
3. 根據權利要求2所述的基於新型監控鏡頭和雙圖像傳感器的監控系統，其特徵在 於，所述的第一出光口和第二出光口的直徑相同。
4. 根據權利要求3所述的基於新型監控鏡頭和雙圖像傳感器的監控系統，其特徵在 於，第一出光口與進光口的直徑相同。
5. 根據權利要求1-4任一項所述的基於新型監控鏡頭和雙圖像傳感器的監控系統，其 特徵在於，所述的紅外傳感器為熱釋電紅外傳感器。
6. 根據權利要求2-4任一項所述的基於新型監控鏡頭和雙圖像傳感器的監控系統，其 特徵在於， 當微處理器檢測到光照傳感器輸出的光照信號超過預設的閾值時，微處理器通過驅動 電路控制紅外發射燈處於熄滅狀態；並將基於自然光獲取的圖像反映在顯示器上； 當微處理器檢測到光照傳感器輸出的光照信號低於預設的閾值時，微處理器通過驅動 電路控制紅外發射燈開啟；並將基於紅外光獲取的圖像反映在顯示器上； 若紅外感應識別裝置感應到現場有人員活動，則輸出報警信號到微處理器；監控系統 採用如下任一種方式獲取監控視頻： (a) 平常狀態下不存儲視頻，接到報警信號後，微處理器開始採集現場的監控視頻並存 儲； (b) 平常狀態下採集較320 X 180或720X480解析度的視頻並存儲，在接到報警信號 後，採集1280X720或1920X1080解析度的視頻並存儲。
【文檔編號】G02B27/10GK104159085SQ201410414294
【公開日】2014年11月19日 申請日期:2014年8月21日 優先權日:2014年8月21日
【發明者】賀超英 申請人:中南林業科技大學