[发明专利]一种提高视频信号采集抗干扰能力的方法

权利要求书

1.一种提高视频信号采集抗干扰能力的方法，其特征在于，包括摄像头、激光发射头、激光头控制器及驱动电路、DOE光束整形片、窄带滤光片、图像预处理模块，本发明基于近红外激光补光技术，采用DOE光束整形片对激光光源进行光束整形得到可以覆盖摄像机视角的光源，该光源可以照射一定距离内的物体，摄像头前置一个窄带滤光片，激光的波长范围和窄带滤光片的带通范围一致，这样就可以保证激光补光光源的能量能通过窄带滤光片，而环境光的能量一般是宽频带能量，其在窄带滤光片通带范围内的光能量的比例及其少，因此可以滤除绝大部分的环境光，最后，采用帧间差分法让激光以隔帧点亮的方式工作，这样摄像头采集到的是隔帧补光的视频源，将相邻两帧作差合成一帧，则得到彻底消除环境光的视频流。

2.根据权利要求1所述一种提高视频信号采集抗干扰能力的方法，其特征在于，所述近红外激光补光技术采用840nm、870nm、910nm或者940nm的半导体近红外激光器作为补光光源(相比红外LED，该光源有着更窄的光谱成分，光谱越窄，越有利于滤除环境光)，激光的单色性非常好，一般光谱宽度小于5nm，考虑温度对光谱漂移的影响，激光的光谱宽度也会在±10nm以内，因此，窄带滤光片的带通宽度为20nm。

3.根据权利要求1所述一种提高视频信号采集抗干扰能力的方法，其特征在于，所述DOE光束整形片的作用是对光束整形，让激光的能量可以均匀的照射整个场景，形成可以覆盖整个摄像机视场角的发散光源。

4.根据权利要求1所述一种提高视频信号采集抗干扰能力的方法，其特征在于，所述窄带滤光片的带通范围为20nm左右，其中心波长和激光对应，若采用830nm的激光器，则滤光片的中心波长也是830nm，其带通范围为820nm～840nm；在带通范围内的透过率为75％，带通范围外的透过率接近0％；由于激光的波长范围和滤光片的带通范围非常吻合，所以透过率约75％，而环境光有着非常宽的光谱范围，因此其透过率小于2％。

5.根据权利要求1所述一种提高视频信号采集抗干扰能力的方法，其特征在于，所述帧间差分法：通过上述的窄带滤光片，红外激光有75％左右的透过率，环境干扰光有2％的透过率，当环境光的亮度很大时，2％的能量也是一个不可忽略的值，甚至有可能高于红外激光的能量；将激光隔帧点亮，这样就得到一帧含激光补光+环境光的视频帧，而下一帧则仅含环境光的视频帧，把两帧作差，则得到仅含激光补光的视频帧，将两帧作差得到一帧纯激光的视频，使帧率减少一半，可以采取复制的方式，使帧率保持在原来的数值；比如第n帧和第n-1帧作差，得到该时刻下仅含激光光源的新视频帧第n帧，复制新视频流第n帧，放在新视频流的第n-1帧里。

6.根据权利要求5所述一种提高视频信号采集抗干扰能力的方法，其特征在于，激光点亮的时间周期和视频的帧周期同步，即视频每一帧曝光的时间和激光点亮和熄灭的同步。