一種低照度環(huán)境下車載攝像頭圖像處理系統(tǒng)的制作方法
【專利說明】
[技術(shù)領(lǐng)域]
[0001]本發(fā)明涉及車載攝像頭技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是一種低照度環(huán)境下車載攝像頭圖像處理系統(tǒng)。
[【背景技術(shù)】]
[0002]車載攝像頭作為汽車行車安全的一個(gè)電子輔助系統(tǒng)正被廣泛應(yīng)用于各種車輛上，在提高駕乘人員視野、減小盲區(qū)、降低交通事故率方面發(fā)揮著積極有效的作用。隨著對車載攝像頭需求量增加，其應(yīng)用環(huán)境也呈現(xiàn)多樣化趨勢，不僅被使用在各種轎車、工程車、大客車、校車上，而且在白天、夜晚或光線暗淡情況下對視頻圖像和性能要求也越來越高，特別是黑夜或光線昏暗環(huán)境下，要能識別出圖像甚至高清晰度彩色視頻的需求與日俱增。
[0003]針對黑暗或光線微弱環(huán)境下車載攝像頭的應(yīng)用，目前市場上普通的車載攝像頭夜視效果很差，根本無法辨識圖像，無法滿足需求。而現(xiàn)階段較普遍的方案是(近)紅外補(bǔ)償光源車載攝像頭，即通過集成在攝像頭上的紅外燈矩陣發(fā)出紅外光源補(bǔ)光，照射拍攝區(qū)域以獲取景物黑白圖像。這種紅外車載攝像頭雖借助于紅外補(bǔ)光能識別出夜間圖像，但限制于紅外燈功率其探測距離較近，一般2?3m，而較遠(yuǎn)處景物無法識別。另外，紅外矩陣燈補(bǔ)償光源的使用，一方面必然導(dǎo)致電源功耗增加(電流一般0.2?0.3A)，發(fā)熱量高，加速電路元器件老化，降低產(chǎn)品壽命；另一方面影響機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，質(zhì)量重，外形尺寸大等，不便于車輛安裝和車輛輕型化。
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【發(fā)明內(nèi)容】
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[0004]本發(fā)明的目的就是要解決上述的不足而提供一種低照度環(huán)境下車載攝像頭圖像處理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了應(yīng)用低光照車載攝像頭在黑暗或微光環(huán)境下，不借助外界紅外補(bǔ)償光源進(jìn)行圖像識別偵測，能夠輔助駕乘人員行車安全。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的設(shè)計(jì)一種低照度環(huán)境下車載攝像頭圖像處理系統(tǒng)，包括I/O輸入輸出接口 1、電源管理單元2、低照度圖像傳感器3、紅外光學(xué)鏡頭4、D/A轉(zhuǎn)換器5、外部存儲(chǔ)器6、圖像驅(qū)動(dòng)單元7及濾波電路8，所述I/O輸入輸出接口 I的輸出端連接電源管理單元2的輸入端，所述電源管理單元2的輸出端分別連接低照度圖像傳感器3、D/A轉(zhuǎn)換器5、外部存儲(chǔ)器6，所述低照度圖像傳感器3與外部存儲(chǔ)器6的輸出端相連，所述紅外光學(xué)鏡頭4的輸出端連接低照度圖像傳感器3，所述低照度圖像傳感器3的輸出端連接D/A轉(zhuǎn)換器5，所述D/A轉(zhuǎn)換器5的輸出端連接圖像驅(qū)動(dòng)單元7的輸入端，所述圖像驅(qū)動(dòng)單元7的輸出端連接濾波電路8的輸入端，所述濾波電路8的輸出端與I/O輸入輸出接口 I相連。
[0006]所述低照度圖像傳感器3采用1/3英寸的CMOS影像傳感器。
[0007]所述紅外光學(xué)鏡頭4內(nèi)置有至少兩層濾光片，所述濾光片上設(shè)有抗反射增透膜。
[0008]本發(fā)明同現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn):
[0009](I)微光成像質(zhì)量高:在黑暗環(huán)境或微光下，低噪點(diǎn)，寬動(dòng)態(tài)，能夠捕捉高清晰度圖像；
[0010](2)穩(wěn)定性高:電流小，發(fā)熱少，抗老化，耐久長，低功耗，便于維護(hù)；
[0011](3)可行性高:電路及機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)簡潔，無紅外光源補(bǔ)償，外形尺寸??；
[0012](4)應(yīng)用前景廣泛:從整體市場分析和未來發(fā)展看，車載領(lǐng)域涉及轎車、工程車輛、大客車、校車等，其應(yīng)用非常廣闊。
[0013]綜上:本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了應(yīng)用低光照車載攝像頭在黑暗或微光環(huán)境下，不借助外界紅外補(bǔ)償光源進(jìn)行圖像識別偵測，能夠輔助駕乘人員行車安全，值得推廣應(yīng)用。
[【附圖說明】]
[0014]圖1是本發(fā)明的原理框圖；
[0015]圖2是傳統(tǒng)的紅外補(bǔ)償光源車載攝像頭內(nèi)部系統(tǒng)邏輯圖；
[0016]圖中:1、I/O輸入輸出接口 2、電源管理單元3、低照度圖像傳感器4、紅外光學(xué)鏡頭5、D/A轉(zhuǎn)換器6、外部存儲(chǔ)器7、圖像驅(qū)動(dòng)單元8、濾波電路9、普通圖像傳感器10、LED驅(qū)動(dòng)電路11、紅外LED矩陣12、普通光學(xué)鏡頭13、圖像放大單元。
[【具體實(shí)施方式】]
[0017]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作以下進(jìn)一步說明:
[0018]如附圖1所示，本發(fā)明包括:1/0輸入輸出接口 1、電源管理單元2、低照度圖像傳感器3、紅外光學(xué)鏡頭4、D/A轉(zhuǎn)換器5、外部存儲(chǔ)器6、圖像驅(qū)動(dòng)單元7及濾波電路8，I/O輸入輸出接口 I的輸出端連接電源管理單元2的輸入端，電源管理單元2的輸出端分別連接低照度圖像傳感器3、D/A轉(zhuǎn)換器5、外部存儲(chǔ)器6，低照度圖像傳感器3與外部存儲(chǔ)器6的輸出端相連，紅外光學(xué)鏡頭4的輸出端連接低照度圖像傳感器3，低照度圖像傳感器3的輸出端連接D/A轉(zhuǎn)換器5，D/A轉(zhuǎn)換器5的輸出端連接圖像驅(qū)動(dòng)單元7的輸入端，圖像驅(qū)動(dòng)單元7的輸出端連接濾波電路8的輸入端，濾波電路8的輸出端與I/O輸入輸出接口 I相連；其中，低照度圖像傳感器3采用1/3英寸的CMOS影像傳感器，紅外光學(xué)鏡頭4內(nèi)置有至少兩層濾光片，濾光片上設(shè)有抗反射增透膜。
[0019]本發(fā)明的工作原理為:該低照度車載攝像頭電源范圍支持DC9?16V，外部電源經(jīng)I/o輸入輸出接口 I輸入到系統(tǒng)內(nèi)部電源管理單元2，經(jīng)其降壓處理后分別分配給低照度圖像傳感器3、外部存儲(chǔ)器6及D/A轉(zhuǎn)換器5等各用電模塊；低照度圖像傳感器3上電后調(diào)用外部存儲(chǔ)器6中存儲(chǔ)的參數(shù)進(jìn)行初始化配置，外界光線經(jīng)過紅外光學(xué)鏡頭4進(jìn)入到低照度圖像傳感器3感應(yīng)成像，成像后生成的數(shù)字信號經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換器5轉(zhuǎn)換為圖像模擬信號，并依次經(jīng)過圖像驅(qū)動(dòng)單元7、濾波電路8處理后，再通過I/O輸入輸出接口 1，將視頻信號提供給車載顯示單元，最終完成圖像從生成到處理這個(gè)過程。
[0020]本發(fā)明主要是應(yīng)用低光照車載攝像頭在黑暗或微光環(huán)境下不借助外界紅外補(bǔ)償光源進(jìn)行圖像識別偵測，輔助駕乘人員行車安全。該系統(tǒng)在光線較暗或微弱星光下較傳統(tǒng)攝像頭成像清晰，較(近)紅外補(bǔ)光攝像頭無需補(bǔ)償光源即可捕捉高清彩色圖像；該系統(tǒng)未采用DSP圖像處理技術(shù)，不同于目前車載高端視頻圖像處理產(chǎn)品，其設(shè)計(jì)簡潔，成本較DSP方案低，功耗?。磺也徊捎脙?nèi)置紅外LED補(bǔ)償光源設(shè)計(jì)，產(chǎn)品功耗低(幾十毫安)發(fā)熱量小，系統(tǒng)更穩(wěn)定，且利用產(chǎn)品結(jié)構(gòu)小型化便于安裝。
[0021]本發(fā)明中，采用1/3”高感光度CMOS影像傳感器，能在0.0051ux低光照條件中捕捉高分辨率彩色圖像且具有寬動(dòng)態(tài)范圍(WDR)特點(diǎn)，同時(shí)通過AEC-QlOO可靠性測試的用于車載的影像傳感器，但價(jià)格卻與普通影像傳感器相差無幾；并采用特殊紅外光學(xué)鏡頭內(nèi)置多層濾光及AR-coating (抗反射增透膜)，使CMOS傳感器得到最恰當(dāng)?shù)某上窆饩€，有效提高了成像質(zhì)量。
[0022]本發(fā)明并不受上述實(shí)施方式的限制，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種低照度環(huán)境下車載攝像頭圖像處理系統(tǒng)，其特征在于:包括I/o輸入輸出接口(I)、電源管理單元(2)、低照度圖像傳感器(3)、紅外光學(xué)鏡頭(4)、D/A轉(zhuǎn)換器(5)、外部存儲(chǔ)器(6)、圖像驅(qū)動(dòng)單元(7)及濾波電路(8)，所述I/O輸入輸出接口⑴的輸出端連接電源管理單元(2)的輸入端，所述電源管理單元(2)的輸出端分別連接低照度圖像傳感器(3)、D/A轉(zhuǎn)換器(5)、外部存儲(chǔ)器￠)，所述低照度圖像傳感器(3)與外部存儲(chǔ)器￠)的輸出端相連，所述紅外光學(xué)鏡頭(4)的輸出端連接低照度圖像傳感器(3)，所述低照度圖像傳感器(3)的輸出端連接D/A轉(zhuǎn)換器(5)，所述D/A轉(zhuǎn)換器(5)的輸出端連接圖像驅(qū)動(dòng)單元(7)的輸入端，所述圖像驅(qū)動(dòng)單元(7)的輸出端連接濾波電路(8)的輸入端，所述濾波電路(8)的輸出端與I/O輸入輸出接口⑴相連。2.如權(quán)利要求1所述的低照度環(huán)境下車載攝像頭圖像處理系統(tǒng)，其特征在于:所述低照度圖像傳感器(3)采用1/3英寸的CMOS影像傳感器。3.如權(quán)利要求2所述的低照度環(huán)境下車載攝像頭圖像處理系統(tǒng)，其特征在于:所述紅外光學(xué)鏡頭(4)內(nèi)置有至少兩層濾光片，所述濾光片上設(shè)有抗反射增透膜。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種低照度環(huán)境下車載攝像頭圖像處理系統(tǒng)，該系統(tǒng)中，I/O輸入輸出接口(1)連接電源管理單元(2)，電源管理單元(2)分別連接低照度圖像傳感器(3)、D/A轉(zhuǎn)換器(5)、外部存儲(chǔ)器(6)，低照度圖像傳感器(3)與外部存儲(chǔ)器(6)相連，紅外光學(xué)鏡頭(4)連接低照度圖像傳感器(3)，低照度圖像傳感器(3)連接D/A轉(zhuǎn)換器(5)，D/A轉(zhuǎn)換器(5)連接圖像驅(qū)動(dòng)單元(7)，圖像驅(qū)動(dòng)單元(7)連接濾波電路(8)，濾波電路(8)的輸出端與I/O輸入輸出接口(1)相連；本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了應(yīng)用低光照車載攝像頭在黑暗或微光環(huán)境下，不借助外界紅外補(bǔ)償光源進(jìn)行圖像識別偵測，能夠輔助駕乘人員行車安全。
【IPC分類】H04N7/18, H04N5/232, H04N5/225
【公開號】CN104994270
【申請?zhí)枴緾N201510476680
【發(fā)明人】李鯤
【申請人】麥格納斯太爾汽車技術(shù)（上海）有限公司
【公開日】2015年10月21日
【申請日】2015年8月6日