宽动态摄像机及其实现宽动态摄像的方法
专利汇可以提供宽动态摄像机及其实现宽动态摄像的方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种宽动态摄像机及其实现宽动态摄像的方法，该宽动态摄像机包括镜头、与镜头对应的光学 传感器 、依次与 光学传感器 电性连接的模拟前端处理器和 模数转换 模 块 、宽动态处理模块、及 图像处理 模块，该图像处理模块对镜头进行自动 光圈 控制。本 发明 的宽动态摄像机及其实现宽动态摄像的方法，其采用价格较为便宜和通用的单扫面CCD光学传感器，不仅成本较低，配套元件供货便宜，系统构架组成灵活，且宽动态效果明显， 颜色 色彩逼真、照度低，适合光线动态范围大，均匀光线等各种光线日夜监控的需求，其可以有效解决传统摄像技术中对光线范围适应过窄的问题，且拍摄的图像效果颜色不存在偏色的现象。，下面是宽动态摄像机及其实现宽动态摄像的方法专利的具体信息内容。
1.一种宽动态摄像机，其特征在于，包括：镜头、与镜头对应的光学传感器、依次与光学传感器电性连接的模拟前端处理器和模数转换模块、宽动态处理模块、及图像处理模块，该图像处理模块对镜头进行自动光圈控制。
2.如权利要求1所述的宽动态摄像机，其特征在于，所述光学传感器为单扫描CCD光学传感器，该光学传感器还电性连接一时序驱动。
3.如权利要求1所述的宽动态摄像机，其特征在于，所述宽动态处理模块内包括传感器数字图像视频信号及同步信号接收模块、及后端图像处理接口模块，宽动态处理模块通过该后端图像处理器接口模块与图像处理模块电性连接。
4.如权利要求1所述的宽动态摄像机，其特征在于，所述图像处理模块包括白平衡处理单元、曝光处理单元、色彩处理单元、及视频编码单元。
5.一种如权利要求1所述的宽动态摄像机实现宽动态摄像的方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1、提供一宽动态摄像机，该宽动态摄像机包括镜头、与镜头对应的光学传感器、依次与光学传感器电性连接的模拟前端处理器和模数转换模块、宽动态处理模块、及图像处理模块，该图像处理模块对镜头进行自动光圈控制；
步骤2、光线通过镜头聚焦到光学传感器上，光学传感器感应光线并产生电信号，将该电信号传送至模拟前端处理器和模数转换模块；
步骤3、模拟前端处理器和模数转换模块对接收到的电信号进行模拟处理，并转换成并行原始数字视频信号和行、场同步信号传送至宽动态处理模块；
步骤4、宽动态处理模块对接收到的数字视频信号进行处理，将实际光线的动态范围进行压缩后，传送至图像处理模块；
步骤5、图像处理模块对接收到的数字信号进行图像处理、曝光控制、及白平衡处理，并编码成复合视频信号输出视频信号。
6.如权利要求5所述的实现宽动态摄像的方法，其特征在于，所述光学传感器为单扫描CCD光学传感器，该光学传感器还电性连接一时序驱动。
7.如权利要求5所述的实现宽动态摄像的方法，其特征在于，所述宽动态处理模块内包括传感器数字图像视频信号及同步信号接收模块、及后端图像处理接口模块，宽动态处理模块通过该后端图像处理器接口模块与图像处理模块电性连接。
8.如权利要求7所述的实现宽动态摄像的方法，其特征在于，所述步骤4中，宽动态处理模块对接收到的数字视频信号进行处理的操作包括：传感器数字图像视频信号及同步信号接收模块接收数字视频信号、行同步信号、及场同步信号，通过原始色彩基调、亮度、及伽马值处理，并经降噪系统处理，再经降噪色彩基调、亮度、伽马值处理，最后进行动态范围降噪、点对点调整处理后，由后端图像处理器接口模块送出。
9.如权利要求8所述的实现宽动态摄像的方法，其特征在于，所述步骤4中，宽动态处理模块对实际光线的动态范围进行压缩，该步骤中由后端图像处理器接口模块送出的信号为原始数字视频信号。
10.如权利要求5所述的实现宽动态摄像的方法，其特征在于，所述图像处理模块包括白平衡处理单元、曝光处理单元、色彩处理单元、及视频编码单元。
技术领域
本发明关于一种安防设备，尤其涉及一种用于安防系统的宽动态摄像机及其实现宽动态摄像的方法。
背景技术
为了改善上述问题，现有市面上提出了宽动态摄像机概念并有相应产品推出。宽动态摄像机比传统的监控摄像机具有更高倍数的动态范围，能够在明暗对比强烈的环境下获取清晰的图像，其越来越为广泛地应用于安防系统中，常见的宽动态摄像机主要有双扫描CCD方式，正如上面所述，室内比较暗的光线曝光时间比较短如1/50s，而室外比较强的光线则曝光时间比较长如1/4000s，再将两次曝光形成的图像叠加合成形成相对较理想的图像。这种双扫描比较复杂，供货不多，价格比较贵，而且整个摄像机系统比较复杂。而且如果一个物体处于光线分界处，如一个人站在日光灯下，整个人的图像边缘会有明显的边框，这是因为这部分处于临界光线，曝光时间是个不确定值，且图像效果颜色也存在比较明显的偏色现象。
发明内容
本发明的另一目的在于，提供一种宽动态摄像机实现宽动态摄像的方法，其实现方法简单，架构组成灵活，可以解决传统摄像技术中对光线范围适应过窄的问题，且拍摄的图像效果颜色不存在偏色的现象。
为了实现上述目的，本发明提供一种宽动态摄像机，包括：镜头、与镜头对应的光学传感器、依次与光学传感器电性连接的模拟前端处理器和模数转换模块、宽动态处理模块、及图像处理模块，该图像处理模块对镜头进行自动光圈控制。
所述光学传感器为单扫描CCD光学传感器，该光学传感器还电性连接一时序驱动。
所述宽动态处理模块内包括传感器数字图像视频信号及同步信号接收模块、及后端图像处理接口模块，宽动态处理模块通过该后端图像处理器接口模块与图像处理模块电性连接。
所述图像处理模块包括白平衡处理单元、曝光处理单元、色彩处理单元、及视频编码单元。
进一步地，本发明还提供一种宽动态摄像机实现宽动态摄像的方法，该方法包括：
步骤1、提供一宽动态摄像机，该宽动态摄像机包括镜头、与镜头对应的光学传感器、依次与光学传感器电性连接的模拟前端处理器和模数转换模块、宽动态处理模块、及图像处理模块，该图像处理模块对镜头进行自动光圈控制；
步骤2、光线通过镜头聚焦到光学传感器上，光学传感器感应光线并产生电信号，将该电信号传送至模拟前端处理器和模数转换模块；
步骤3、模拟前端处理器和模数转换模块对接收到的电信号进行模拟处理，并转换成并行原始数字视频信号和行、场同步信号传送至宽动态处理模块；
步骤4、宽动态处理模块对接收到的数字视频信号进行处理，将实际光线的动态范围进行压缩后，传送至图像处理模块；
步骤5、图像处理模块对接收到的数字信号进行图像处理、曝光控制、及白平衡处理，并编码成复合视频信号输出视频信号。
所述光学传感器为单扫描CCD光学传感器，该光学传感器还电性连接一时序驱动。
所述宽动态处理模块内包括传感器数字图像视频信号及同步信号接收模块、及后端图像处理接口模块，宽动态处理模块通过该后端图像处理器接口模块与图像处理模块电性连接。
所述步骤4中，宽动态处理模块对接收到的数字视频信号进行处理的操作包括：传感器数字图像视频信号及同步信号接收模块接收数字视频信号、行同步信号、及场同步信号，通过原始色彩基调、亮度、及伽马值处理，并经降噪系统处理，再经降噪色彩基调、亮度、伽马值处理，最后进行动态范围降噪、点对点调整处理后，由后端图像处理器接口模块送出。
所述步骤4中，宽动态处理模块对实际光线的动态范围进行压缩，该步骤中由后端图像处理器接口模块送出的信号为原始数字视频信号。
所述图像处理模块包括白平衡处理单元、曝光处理单元、色彩处理单元、及视频编码单元。
本发明的有益效果：本发明的宽动态摄像机及其实现宽动态摄像的方法，其采用价格较为便宜和通用的单扫面CCD光学传感器，不仅成本较低，配套元件供货便宜，系统构架组成灵活，且宽动态效果明显，颜色色彩逼真、照度低，适合光线动态范围大，均匀光线等各种光线日夜监控的需求，其可以有效解决传统摄像技术中对光线范围适应过窄的问题，且拍摄的图像效果颜色不存在偏色的现象。
为了能更进一步了解本发明的特征以及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，然而所附图式仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。
附图说明
附图中，
图1为本发明宽动态摄像机的模块示意图；
图2为本发明中宽动态处理模块的信号处理流程图；
图3为本发明宽动态摄像机实现宽动态摄像的方法流程图。
具体实施方式
如图1所示，本发明提供一种宽动态摄像机，包括：镜头10、与镜头10对应的光学传感器20、依次与光学传感器20电性连接的模拟前端处理器和模数转换模块30、宽动态处理模块40、及图像处理模块50，该图像处理模块50对镜头10进行自动光圈控制。
在本发明中，光学传感器20为单扫描CCD光学传感器，该光学传感器20还电性连接一时序驱动22。该单扫描CCD光学传感器不仅成本低廉，且配套元件供货便宜，系统架构组成灵活，其和宽动态处理模块40和后端的图像处理模块50共同组成该宽动态摄像机，具有宽动态效果明显、颜色色彩逼真、照度低等众多特点，其适合光线动态范围大、均匀光线等各种光线日夜监控的需求。
模拟前端处理器和模数转换模块30对从光学传感器20接收到的电信号进行模拟处理，主要包括相关双采样滤除噪声、增益控制、黑电平钳位等处理，并转成并行原始数字视频信号和行、场同步信号。
如图2所示，本发明的宽动态处理模块40内包括传感器数字图像视频信号及同步信号接收模块42、及后端图像处理接口模块44，宽动态处理模块40通过该后端图像处理器接口模块44与图像处理模块50电性连接。工作时，传感器数字图像视频信号及同步信号接收模块42接收数字视频信号、行同步信号、及场同步信号，通过原始色彩基调、亮度、及伽马值处理，并经降噪系统处理，再经降噪色彩基调、亮度、伽马值处理，最后进行动态范围降噪、点对点调整处理后，由后端图像处理器接口模块44送出至图像处理模块50进行处理。
图像处理模块50包括白平衡处理单元、曝光处理单元、色彩处理单元、及视频编码单元(未图示)。该图像处理模块50对由宽动态处理模块40的后端图像处理器接口模块44处产生的数字信号进行图像处理、曝光控制、白平衡处理等，并编码成复合视频信号进行视频输出。
进一步地，本发明还提供一种宽动态摄像机实现宽动态摄像的方法(图3所示)，该方法包括：
步骤1、提供一宽动态摄像机，该宽动态摄像机包括镜头、与镜头对应的光学传感器、依次与光学传感器电性连接的模拟前端处理器和模数转换模块、宽动态处理模块、及图像处理模块，该图像处理模块对镜头进行自动光圈控制。在本发明中，光学传感器为单扫描CCD光学传感器，该光学传感器还电性连接一时序驱动。
步骤2、光线通过镜头聚焦到光学传感器上，光学传感器感应光线并产生电信号，将该电信号传送至模拟前端处理器和模数转换模块。
步骤3、模拟前端处理器和模数转换模块对接收到的电信号进行模拟处理，并转换成并行原始数字视频信号和行、场同步信号传送至宽动态处理模块。在该步骤中，模拟前端处理器和模数转换模块对从光学传感器接收到的电信号进行模拟处理，主要包括相关双采样滤除噪声、增益控制、黑电平钳位等处理，并转成并行原始数字视频信号和行、场同步信号。
步骤4、宽动态处理模块对接收到的数字视频信号进行处理，将实际光线的动态范围进行压缩后，传送至图像处理模块。本发明中，宽动态处理模块内包括传感器数字图像视频信号及同步信号接收模块、及后端图像处理接口模块，宽动态处理模块通过该后端图像处理器接口模块与图像处理模块电性连接。工作时，宽动态处理模块对接收到的数字视频信号进行处理的操作包括：传感器数字图像视频信号及同步信号接收模块接收数字视频信号、行同步信号、及场同步信号，通过原始色彩基调、亮度、及伽马值处理，并经降噪系统处理，再经降噪色彩基调、亮度、伽马值处理，最后进行动态范围降噪、点对点调整处理后，由后端图像处理器接口模块送出。在该步骤4中，宽动态处理模块对接收到的数字信号进行处理，具体为每帧像数内的各个像数点的色彩基调曲线、亮度曲线等，可以说将实际光线的动态范围进行了压缩，该步骤中由后端图像处理器接口模块所送出的信号仍然为原始数字视频信号。
步骤5、图像处理模块对接收到的数字信号进行图像处理、曝光控制、及白平衡处理，并编码成复合视频信号输出视频信号。图像处理模块包括白平衡处理单元、曝光处理单元、色彩处理单元、及视频编码单元。该图像处理模块对由宽动态处理模块的后端图像处理器接口模块处产生的数字信号进行图像处理、曝光控制、白平衡处理等，并编码成复合视频信号进行视频输出。
综上所述，本发明的宽动态摄像机及其实现宽动态摄像的方法，其采用价格较为便宜和通用的单扫面CCD光学传感器，不仅成本较低，配套元件供货便宜，系统构架组成灵活，且宽动态效果明显，颜色色彩逼真、照度低，适合光线动态范围大，均匀光线等各种光线日夜监控的需求，其可以有效解决传统摄像技术中对光线范围适应过窄的问题，且拍摄的图像效果颜色不存在偏色的现象。
以上所述，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案和技术构思作出其他各种相应的改变和变形，而所有这些改变和变形都应属于本发明后附的权利要求的保护范围。
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