[实用新型]一种双镜头黑光摄像机

说明书

技术领域

本实用新型属于视频监控成像技术领域，特指一种双镜头黑光摄像机。

背景技术

视频监控技术被广泛应用军事、安防、公共安全领域。通过摄像机可以观察和记录，感兴趣区域事件，对预防犯罪、保障公共安全，具有重大作用。摄像机是视频监控技术应用的关键核心设备，通过摄像机内部的图像传感器可以对场景实现成像。摄像机拍摄图像质量，与环境光照条件紧密相关。当光照充足时，可以拍摄出明亮的、清晰图像。当光照不足时，比如夜间，拍摄图像亮度不够，且存在大量图像噪声，无法实现清晰成像。对于视频监控而言，需要具备24小时监视能力。因此，如何在夜间极低照度条件下，获取清晰图像是视频监控技术领域需要解决的技术难题。通过近红外补光，可以获取场景中灰度图像，但是丢失了重要的颜色信息。采用白光补光，可以实现夜间低照度条件下彩色成像。但却带来另外一个问题：由人眼可以感知白光，在采用大功率白光补光时，会使人眼炫目，特别是在交通路口，很容易引发交通事故。但是，降低补光功率，又无法清晰成像。为此，现有补光系统多采用闪光灯照明，该方法只能获取图像，无法获取视频流。

对于视频监控而言，迫切需要在低照度情况下、非白光补光情况下，获取彩色图像。为此，海康威视推出了黑光摄像机。黑光是不可见光，包括近红外光、紫外光等。如图1所示，海康威视的黑光摄像机使用近红外光光源(3)补光照明，采用近红外与可见光分光棱镜(15) 将进入镜头的光线分为近红外光和可见光后，采用两个垂直放置彩色图像传感器(8-1、8-2)，分别获取近红外图像和彩色图像，再对近红外图像和彩色图像融合，得到低照度彩色图像。该摄像机拍摄的彩色图像明显优于现有基于单图像传感器的星光摄像机。但是，该黑光摄像机还存在以下问题：1)现有基于CCD或CMOS工艺的图像传感器在近红外波段的量子效率较低，经近红外与可见光分光棱镜后，在近红外光光路上，拍摄的灰度图像信噪比较低，为了提升灰度图像信噪比，需要增大近红外补光功率；2)为保证低照度成像性能，需要采用大像素尺寸图像传感器芯片，对于高分辨率成像而言，需要使用大尺寸图像传感器；3)在镜头后端设置了近红外与可见光分光棱镜后，前端使用的镜头需具有较大后焦深度，否则，两个图像传感器无法清晰成像；因此，对于黑光摄像机而言，需要定制大后焦镜头，而不能使用常规镜头，进而增加制造成本；4)为实现同轴成像，使近红外图像与彩色图像视场重合，拍摄清晰对焦图像，在图像传感器焊接、电路板制造，和镜头、近红外与可见光分光棱镜、2块成像电路装配过程中，需要消耗大量的时间，进行人工对准和调试，显著增加摄像机生产成本。

实用新型内容

为了克服现有黑光摄像机灰度图像信噪比低、装配精度要求高、制造成本高等问题，本实用新型公开一种双镜头黑光摄像机。

本实用新型解决上述问题的技术方案是：双镜头黑光摄像机由1个摄像机机壳(1)、1个光电传感器(2)、1个近红外光源(3)、1个近红外增透镜头(4)、1个单色图像传感器(5)、1个可见光镜头(6)、1个IRCUT(7)、1个彩色图像传感器(8)、1个处理电路(9)、1个供电接口(10)、 1组数据接口(11)构成。

所述摄像机机壳(1)前端安置光电传感器(2)，光电传感器(2)用于测量场景中可见光强度，以此判定是否开启或关闭近红外光源(3)。

所述摄像机机壳(1)前端设置两个镜头座，分别用于固定近红外增透镜头(4)和可见光镜头 (6)。

所述摄像机机壳(1)的两个镜头座后方，分别安置单色图像传感器(5)、彩色图像传感器(8)。

所述近红外光源(3)的波长范围为800nm～1000nm，固定在摄像机机壳(1)前方，在低照度情况下，对场景进行补充照明，照明视场角大于拍摄视场。

所述近红外光源(3)具有控制信号输入接口，与处理电路(9)连接，由处理电路(9)控制近红外光源(3)开启或关闭。

所述近红外增透镜头(4)用于汇聚场景中的可见光和近红外光。

所述可见光镜头(6)用于汇聚场景中可见光。

所述单色图像传感器(5)，位于近红外增透镜头(4)后端，用于感知场景中可见光和近红外光，拍摄灰度图像A。

所述彩色图像传感器(8)，位于可见光镜头(6)后端，用于感知场景中可见光，拍摄彩色图像B。

所述IRCUT(7)位于彩色图像传感器(8)前端，用于滤除近红外光。