一種夜間防眩光車載攝像頭的製作方法
2023-05-16 22:09:11
本實用新型涉及一種車載攝像頭，尤其涉及一種夜間防眩光車載攝像頭，主要適用於提高可靠性能、簡化結構、降低成本。
背景技術：
隨著汽車的安全性能越來越受關注，汽車主動安全系統已然成為大眾矚目的焦點，如車道偏離預警系統（LDWS）、前方碰撞警示系統（FCWS）等，這些系統都需要獲取行車環境中車道線信息、前方道路情況、前方車輛位置信息，獲取這些信息目前常用攝像頭傳感器，主要是通過安裝在擋風玻璃上的攝像頭識別車道線、前方障礙物。裝有攝像頭的車輛在夜間行車時，易受對向行駛車輛燈光形成的眩光影響，從而導致獲取的圖像中目標物可見度低，難以分辨，而且車燈形狀和大小是夜間檢測前方車輛的重要依據，眩光導致難以檢測前方車輛車燈，從而造成漏檢。
中國專利，授權公告號為CN100538447C，授權公告日為2009年9月9日的發明公開了一種機動車防眩光方法及其裝置，包括感光裝置以及與其相連的數據處理裝置，數據處理裝置與濾光裝置相連，濾光裝置與顯示裝置相連，數據處理裝置由與感光裝置相連的主板、設於主板上的視頻卡、與主板相連的單片機組成，感光裝置由定位攝像頭以及設於其前方的濾光片組成或由光電傳感點陣組成，濾光裝置由防眩攝像頭以及設於其前方的與數據處理裝置相連的擋光液晶組成。雖然該發明能防止眩光，但是其仍然存在以下缺陷：
首先，該發明中，定位攝像頭與防眩攝像頭並不同軸，要做到定位攝像頭感知的強光源位置正確反映到防眩攝像頭圖像對應位置上，必須正確標定兩個攝像頭投射關係，安裝、製造誤差、車輛顛簸都會降低位置對應精度，從而使得該發明可靠性較低；
其次，該發明為實現防眩光的效果，需要採用兩個攝像頭，使得結構較複雜，同時，擋光液晶採用點陣式液晶屏，點陣式液晶屏質量要求高、價格貴，使得成本較高。
技術實現要素：
本實用新型的目的是克服現有技術中存在的可靠性低、結構複雜、成本高的缺陷與問題，提供一種可靠性高、結構簡單、成本低的夜間防眩光車載攝像頭。
為實現以上目的，本實用新型的技術解決方案是：一種夜間防眩光車載攝像頭，包括鏡頭與濾光裝置，所述濾光裝置設置在鏡頭的前方，所述夜間防眩光車載攝像頭還包括光電傳感器、電磁鐵供電組件、一號電磁鐵，所述鏡頭通過鏡頭座與光電傳感器相連接，所述光電傳感器包括圖像採集單元、眩光判斷單元、電磁鐵控制單元，所述濾光裝置包括相連接的偏光鏡片與二號電磁鐵，所述偏光鏡片位於鏡頭的前方，所述一號電磁鐵與二號電磁鐵相對設置，一號電磁鐵、二號電磁鐵均與電磁鐵供電組件電連接，所述電磁鐵供電組件與電磁鐵控制單元信號連接，電磁鐵控制單元與眩光判斷單元信號連接，眩光判斷單元與圖像採集單元信號連接。
所述電磁鐵供電組件，用於將電流提供到所述一號電磁鐵與二號電磁鐵；
所述圖像採集單元，用於將通過鏡頭投射的前方行車環境信息轉化為圖像；
所述眩光判斷單元，用於分析圖像的感興趣區域中的灰度分布狀態、明亮區域面積或非圓形明亮區域數目；
所述電磁鐵控制單元，用於控制電磁鐵供電組件的電流。
所述偏光鏡片的偏振方向與地平面的夾角為45度，偏光鏡片的顏色為上深下淺的茶色。
所述夜間防眩光車載攝像頭還包括殼體，所述殼體包括前蓋和後蓋，所述前蓋的一端通過上蓋與後蓋的一端相連接，所述前蓋的另一端通過下蓋與後蓋的另一端相連接，所述光電傳感器固定連接在後蓋上，所述偏光鏡片設置在殼體的內部，且偏光鏡片位於鏡頭與前蓋之間，所述偏光鏡片與上蓋之間設置有限位板，限位板與前蓋垂直連接，所述二號電磁鐵安裝在偏光鏡片上遠離限位板的部位，所述一號電磁鐵位於二號電磁鐵與下蓋之間，且一號電磁鐵固定連接在下蓋上。
所述下蓋與前蓋之間設置有凹槽，所述凹槽包括相通的半圓型凹槽與矩形凹槽，所述半圓型凹槽、矩形凹槽沿二號電磁鐵到下蓋的方向依次設置，所述一號電磁鐵安裝在矩形凹槽內。
與現有技術相比，本實用新型的有益效果為：
1、由於本實用新型一種夜間防眩光車載攝像頭中車載攝像頭包括鏡頭、光電傳感器、電磁鐵供電組件、偏光鏡片、一號電磁鐵、二號電磁鐵，鏡頭通過鏡頭座與光電傳感器相連接，偏光鏡片位於鏡頭的前方，一號電磁鐵與二號電磁鐵相對設置，一號電磁鐵、二號電磁鐵均與電磁鐵供電組件電連接，電磁鐵供電組件與光電傳感器信號連接，通過光電傳感器來分析前方行車環境信息，並通過電磁鐵供電組件來控制一號電磁鐵與二號電磁鐵的電流，進而通過一號電磁鐵與二號電磁鐵來控制偏光鏡片的運動，利用偏光鏡片來實現防眩光功能，這樣的設計不僅可靠性高，而且結構簡單、成本低。因此，本實用新型不僅可靠性高，而且結構簡單、成本低。
2、由於本實用新型一種夜間防眩光車載攝像頭中偏光鏡片的偏振方向與地平面的夾角為45度，由於夜晚眩光主要是橫波和縱波，採用上述設計能很好的防止眩光；偏光鏡片的顏色為上深下淺的茶色，能最大程度地保留前方行車環境的真實信息，適用於基於攝像頭傳感器的各種安全系統。因此，本實用新型防眩光效果好，適用於基於攝像頭傳感器的各種安全系統。
3、由於本實用新型一種夜間防眩光車載攝像頭中光電傳感器固定連接在殼體的後蓋上，偏光鏡片位於鏡頭與殼體的前蓋之間，偏光鏡片與殼體的上蓋之間設置有限位板，增設限位板使得偏光鏡片被推行時，能準確運行至鏡頭的前方，進而使得可靠性高、防眩光效果好；另外，殼體的下蓋與殼體的前蓋之間設置有凹槽，凹槽包括相通的半圓型凹槽與矩形凹槽，一號電磁鐵安裝在矩形凹槽內，開設凹槽使得偏光鏡片遠離鏡頭時，不因外界影響而偏離位置，進而使得可靠性高、防眩光效果好。因此，本實用新型可靠性高、防眩光效果好。
4、由於本實用新型一種夜間防眩光車載攝像頭中圖像採集單元將通過鏡頭投射的前方行車環境信息轉化為圖像，並將圖像傳輸到眩光判斷單元，眩光判斷單元分析圖像的感興趣區域，並將分析結果傳輸到電磁鐵控制單元，電磁鐵控制單元根據分析結果來控制電磁鐵供電組件提供到一號電磁鐵、二號電磁鐵的電流，進而控制偏光鏡片的移動來實現防眩光，這樣的控制方法不僅操作簡便，而且通過眩光判斷單元分析圖像的感興趣區域中灰度分布、明亮區域的面積或者非圓形明亮區域的數目來確定前方行車環境中是否存在眩光，使得可靠性高。因此，本實用新型操作簡便、可靠性高。
附圖說明
圖1是本實用新型的結構示意圖。
圖2是本實用新型啟用偏光鏡片防眩光的結構示意圖。
圖3是本實用新型不啟用偏光鏡片的結構示意圖。
圖4是本實用新型中偏光鏡片運動的控制原理示意圖。
圖中：鏡頭1、光電傳感器2、圖像採集單元21、眩光判斷單元22、電磁鐵控制單元23、電磁鐵供電組件3、一號電磁鐵4、偏光鏡片5、二號電磁鐵6、鏡頭座7、殼體8、前蓋81、後蓋82、上蓋83、下蓋84、凹槽85、半圓型凹槽851、矩形凹槽852、限位板9。
具體實施方式
以下結合附圖說明和具體實施方式對本實用新型作進一步詳細的說明。
參見圖1至圖4，一種夜間防眩光車載攝像頭，包括鏡頭1與濾光裝置，所述濾光裝置設置在鏡頭1的前方，所述夜間防眩光車載攝像頭還包括光電傳感器2、電磁鐵供電組件3、一號電磁鐵4，所述鏡頭1通過鏡頭座7與光電傳感器2相連接，所述光電傳感器2包括圖像採集單元21、眩光判斷單元22、電磁鐵控制單元23，所述濾光裝置包括相連接的偏光鏡片5與二號電磁鐵6，所述偏光鏡片5位於鏡頭1的前方，所述一號電磁鐵4與二號電磁鐵6相對設置，一號電磁鐵4、二號電磁鐵6均與電磁鐵供電組件3電連接，所述電磁鐵供電組件3與電磁鐵控制單元23信號連接，電磁鐵控制單元23與眩光判斷單元22信號連接，眩光判斷單元22與圖像採集單元21信號連接。
所述電磁鐵供電組件3，用於將電流提供到所述一號電磁鐵4與二號電磁鐵6；
所述圖像採集單元21，用於將通過鏡頭1投射的前方行車環境信息轉化為圖像；
所述眩光判斷單元22，用於分析圖像的感興趣區域中的灰度分布狀態、明亮區域面積或非圓形明亮區域數目；
所述電磁鐵控制單元23，用於控制電磁鐵供電組件3的電流。
所述偏光鏡片5的偏振方向與地平面的夾角為45度，偏光鏡片5的顏色為上深下淺的茶色。
所述夜間防眩光車載攝像頭還包括殼體8，所述殼體8包括前蓋81和後蓋82，所述前蓋81的一端通過上蓋83與後蓋82的一端相連接，所述前蓋81的另一端通過下蓋84與後蓋82的另一端相連接，所述光電傳感器2固定連接在後蓋82上，所述偏光鏡片5設置在殼體8的內部，且偏光鏡片5位於鏡頭1與前蓋81之間，所述偏光鏡片5與上蓋83之間設置有限位板9，限位板9與前蓋81垂直連接，所述二號電磁鐵6安裝在偏光鏡片5上遠離限位板9的部位，所述一號電磁鐵4位於二號電磁鐵6與下蓋84之間，且一號電磁鐵4固定連接在下蓋84上。
所述下蓋84與前蓋81之間設置有凹槽85，所述凹槽85包括相通的半圓型凹槽851與矩形凹槽852，所述半圓型凹槽851、矩形凹槽852沿二號電磁鐵6到下蓋84的方向依次設置，所述一號電磁鐵4安裝在矩形凹槽852內。
一種夜間防眩光車載攝像頭的控制方法，所述控制方法依次包括以下步驟：
A、所述圖像採集單元21將通過鏡頭1投射的前方行車環境信息轉化為圖像，並將圖像傳輸到所述眩光判斷單元22；
B、所述眩光判斷單元22分析圖像的感興趣區域，並將分析結果傳輸到所述電磁鐵控制單元23；
C、所述電磁鐵控制單元23根據分析結果來控制所述電磁鐵供電組件3提供到所述一號電磁鐵4、二號電磁鐵6的電流；
當分析結果顯示前方行車環境中不存在眩光時，電磁鐵控制單元23控制一號電磁鐵4、二號電磁鐵6斷電，此時，一號電磁鐵4、二號電磁鐵6的磁極相反產生吸力，偏光鏡片5被吸附至遠離鏡頭1的部位；
當分析結果顯示前方行車環境中存在眩光時，電磁鐵控制單元23控制一號電磁鐵4、二號電磁鐵6通電，此時，一號電磁鐵4、二號電磁鐵6的磁極相同產生排斥，偏光鏡片5被推行至鏡頭1的前方，以進行防眩光。
步驟C中，所述分析結果顯示前方行車環境中不存在眩光是指：所述眩光判斷單元22分析圖像的感興趣區域中灰度分布符合白天特徵，或者所述眩光判斷單元22分析圖像的感興趣區域中明亮區域的總面積小於預設的閾值。
步驟C中，所述分析結果顯示前方行車環境中存在眩光是指：所述眩光判斷單元22分析圖像的感興趣區域中明亮區域的最大面積或者非圓形明亮區域的數目達到預設的閾值。
所述感興趣區域是指：所述圖像中劃定的天空、路面的範圍。
本實用新型的原理說明如下：
本設計涉及一種可在夜間自動啟用偏光鏡片防眩光的車載攝像頭及其控制方法，該設計是一種帶偏光鏡片和電磁鐵的車載攝像頭，其中偏光鏡片的作用是防眩光，考慮到夜晚眩光主要是橫波和縱波，且最大程度地保留環境真實信息，偏光鏡片採用偏振方向與水平方向成45度、上深下淺的茶色（夜晚眩光主要是橫波和縱波，所以採用偏振方向與水平方向呈45度的偏振片，水平方向就是三維坐標中的地平面，「上深」是為了過濾更多上方部分路燈的幹擾，而下方是攝像探測目標的區域需要最大程度保留所以「下淺」。）電磁鐵的作用是控制偏光鏡片的運動，實現啟動和關閉偏光鏡片，為了簡化結構、縮小體積，電磁鐵採用可以控制南北極的電磁鐵，這樣設計的車載攝像頭結構簡單、體積小、成本低廉、防眩光效果好、可靠性高，特別適用於基於攝像頭傳感器的各種安全系統。
在結構上，夜間防眩光車載攝像頭包括殼體，殼體包括前蓋、後蓋、上蓋、下蓋，在殼體的內部，光電傳感器、鏡頭座、鏡頭沿後蓋到前蓋的方向依次設置，鏡頭與鏡頭座固定連接，鏡頭座通過螺釘與光電傳感器固定連接，光電傳感器通過螺釘固定連接在後蓋上，鏡頭與前蓋之間設置有供偏光鏡片運動的間隙，在鏡頭的上方設置有限位板，限位板的一端與前蓋垂直連接，限位板的另一端延伸至鏡頭的上方，以用於固定偏光鏡片的移動位置，使得偏光鏡片能很好的覆蓋鏡頭，二號電磁鐵安裝在偏光鏡片上遠離限位板的部位，下蓋與前蓋之間設置有凹槽，凹槽包括相通的半圓型凹槽與矩形凹槽，半圓型凹槽、矩形凹槽沿二號電磁鐵到下蓋的方向依次設置，矩形凹槽用於安裝一號電磁鐵，該矩形凹槽的形狀可以根據一號電磁鐵的形狀進行改變，半圓型凹槽用於固定偏光鏡片的運動位置，其形狀也可以根據偏光鏡片的形狀進行改變。
在控制方法中，前方行車環境信息通過鏡頭投射到圖像採集單元上形成圖像（利用光電成像原理），眩光判斷單元分析圖像的感興趣區域中的灰度分布狀態，其中，感興趣區域是指在圖像中劃定的天空、地面的範圍，感興趣區域的灰度分布是指天空分布位置、路面分布位置的灰度均值與均方差值；當灰度分布情況符合白天特徵時，即圖像上部（劃定的天空所在區域內）灰度均值較大，均方差值較小時，眩光判斷單元將判斷結果傳遞給電磁鐵控制單元，電磁鐵控制單元保持一號電磁鐵和二號電磁鐵斷電狀態，偏光鏡片處於圖3所示的狀態；當環境信息發生變化使圖像感興趣區域中的明亮區域最大面積（通過圖像處理的方法將車輛可能分布位置範圍內的明亮區域一個一個逐個識別進行分析得到的最大的一個面積），或非圓形明亮區域數目達到設定的閾值（通過圖像處理的方法將車輛可能分布位置範圍內的所有明亮區域一個一個逐個識別得到其圓形度後判斷其是否是圓形，記錄不是圓形的總數目）時，眩光判斷單元判斷環境中存在眩光並將判斷結果傳遞給電磁鐵控制單元，電磁鐵控制單元分別給一號電磁鐵和二號電磁鐵通電，並使兩塊磁鐵磁極相同產生排斥，偏光鏡片被推行至圖2所示的狀態以實現防眩光；當環境信息發生變化使圖像感興趣區域中的明亮區域總面積小於設定的閾值時，眩光判斷單元判斷環境中眩光消失並將判斷結果傳遞給電磁鐵控制單元，電磁鐵控制單元改變二號電磁鐵南北極方向使兩塊磁鐵磁極相反產生吸力，偏光鏡片被吸附至圖3所示狀態不進行防眩光，電磁鐵控制單元斷開一號電磁鐵和二號電磁鐵的電源；以上的控制循環就實現了自動控制偏光鏡片防眩光的功能。上述所述閾值跟購買的攝像頭本身特性（視角、焦距）和安裝參數（安裝高度、橫向位置、俯仰角等）有關。
實施例1：
參見圖1至圖4，一種夜間防眩光車載攝像頭，包括鏡頭1與濾光裝置，所述濾光裝置設置在鏡頭1的前方，所述夜間防眩光車載攝像頭還包括光電傳感器2、電磁鐵供電組件3、一號電磁鐵4，所述鏡頭1通過鏡頭座7與光電傳感器2相連接，所述光電傳感器2包括圖像採集單元21、眩光判斷單元22、電磁鐵控制單元23，所述濾光裝置包括相連接的偏光鏡片5與二號電磁鐵6，所述偏光鏡片5位於鏡頭1的前方，所述一號電磁鐵4與二號電磁鐵6相對設置，一號電磁鐵4、二號電磁鐵6均與電磁鐵供電組件3電連接，所述電磁鐵供電組件3與電磁鐵控制單元23信號連接，電磁鐵控制單元23與眩光判斷單元22信號連接，眩光判斷單元22與圖像採集單元21信號連接；所述電磁鐵供電組件3，用於將電流提供到所述一號電磁鐵4與二號電磁鐵6；所述圖像採集單元21，用於將通過鏡頭1投射的前方行車環境信息轉化為圖像；所述眩光判斷單元22，用於分析圖像的感興趣區域中的灰度分布狀態、明亮區域面積或非圓形明亮區域數目；所述電磁鐵控制單元23，用於控制電磁鐵供電組件3的電流。
按上述方案，一種夜間防眩光車載攝像頭的控制方法，所述控制方法依次包括以下步驟：
A、所述圖像採集單元21將通過鏡頭1投射的前方行車環境信息轉化為圖像，並將圖像傳輸到所述眩光判斷單元22；
B、所述眩光判斷單元22分析圖像的感興趣區域，並將分析結果傳輸到所述電磁鐵控制單元23；所述感興趣區域是指：所述圖像中劃定的天空、路面的範圍；
C、所述電磁鐵控制單元23根據分析結果來控制所述電磁鐵供電組件3提供到所述一號電磁鐵4、二號電磁鐵6的電流；
當分析結果顯示前方行車環境中不存在眩光時，電磁鐵控制單元23控制一號電磁鐵4、二號電磁鐵6斷電，此時，一號電磁鐵4、二號電磁鐵6的磁極相反產生吸力，偏光鏡片5被吸附至遠離鏡頭1的部位；所述分析結果顯示前方行車環境中不存在眩光是指：所述眩光判斷單元22分析圖像的感興趣區域中灰度分布符合白天特徵，或者所述眩光判斷單元22分析圖像的感興趣區域中明亮區域的總面積小於預設的閾值；
當分析結果顯示前方行車環境中存在眩光時，電磁鐵控制單元23控制一號電磁鐵4、二號電磁鐵6通電，此時，一號電磁鐵4、二號電磁鐵6的磁極相同產生排斥，偏光鏡片5被推行至鏡頭1的前方，以進行防眩光；所述分析結果顯示前方行車環境中存在眩光是指：所述眩光判斷單元22分析圖像的感興趣區域中明亮區域的最大面積或者非圓形明亮區域的數目達到預設的閾值。
實施例2：
基本內容同實施例1，不同之處在於：
所述偏光鏡片5的偏振方向與地平面的夾角為45度，偏光鏡片5的顏色為上深下淺的茶色。
實施例3：
基本內容同實施例1，不同之處在於：
參見圖1至圖3，所述夜間防眩光車載攝像頭還包括殼體8，所述殼體8包括前蓋81和後蓋82，所述前蓋81的一端通過上蓋83與後蓋82的一端相連接，所述前蓋81的另一端通過下蓋84與後蓋82的另一端相連接，所述光電傳感器2固定連接在後蓋82上，所述偏光鏡片5設置在殼體8的內部，且偏光鏡片5位於鏡頭1與前蓋81之間，所述偏光鏡片5與上蓋83之間設置有限位板9，限位板9與前蓋81垂直連接，所述二號電磁鐵6安裝在偏光鏡片5上遠離限位板9的部位，所述一號電磁鐵4位於二號電磁鐵6與下蓋84之間，且一號電磁鐵4固定連接在下蓋84上；所述下蓋84與前蓋81之間設置有凹槽85，所述凹槽85包括相通的半圓型凹槽851與矩形凹槽852，所述半圓型凹槽851、矩形凹槽852沿二號電磁鐵6到下蓋84的方向依次設置，所述一號電磁鐵4安裝在矩形凹槽852內。