一种成像系统

技术领域

本申请涉及视频监控技术领域，尤其涉及一种成像系统。

背景技术

在车辆视频监控场景中，一般会有人脸监控需求和车牌监控需求。车牌反射率高，相机中通常会配置白光内置灯或低亮度的外置灯，用于感测车牌。由于人脸反射率低，并且人脸距离相机较远，车窗的光透过率较低，因此需要配置爆闪灯或高亮度频闪灯，用于感测人脸。

现有技术存在的问题是，在同时感测人脸和车牌的情况下，若配置爆闪灯或高亮度频闪灯为白光灯，会造成车牌曝光，若配置爆闪灯或高亮度频闪灯为红外光灯，对于单传感器相机，极易使车牌丢失色彩信息，车牌信息失真。无论车牌曝光还是车牌信息失真，都会使得监控效果较差。因此，现有的成像系统存在仅能保证人脸感测效果或仅能保证车牌感测效果的问题。

发明内容

本申请实施例提供了一种成像系统，用以解决现有的成像系统存在仅能保证人脸感测效果或仅能保证车牌感测效果的问题。

本申请提供了一种成像系统，所述成像系统包括：由物侧至像侧依次排列的镜头、滤光片和图像传感器，所述成像系统还包括红外高亮补光设备和低亮度白光灯；

所述红外高亮补光设备和所述低亮度白光灯用于环境补光；所述镜头用于采集图像；

其中，所述滤光片包括用于人脸感测的上区部分和用于车牌感测的下区部分；所述上区部分为全通滤光片或双光谱通带滤光片，所述下区部分为白光通滤光片；从所述镜头进入的光线经过所述滤光片的上区部分和/或下区部分进入所述图像传感器。

进一步地，所述白光通滤光片的通光波长为400纳米至650纳米；所述双光谱通带滤光片的通光波长为400纳米至650纳米，以及大于730纳米。

进一步地，所述上区部分的尺寸和所述下区部分的尺寸分别大于所述图像传感器的尺寸。

进一步地，所述成像系统还包括控制设备和可调电机；所述控制设备和可调电机连接，所述可调电机还与所述滤光片连接。

进一步地，所述控制设备，用于当接收到人脸车牌感测指令，控制所述可调电机转动，使从所述镜头进入的光线经过所述滤光片的上区部分和下区部分进入所述图像传感器。

进一步地，所述控制设备，用于当接收到仅人脸感测指令，控制所述可调电机向第一方向转动，使从所述镜头进入的光线经过所述滤光片的上区部分进入所述图像传感器。

进一步地，所述控制设备，用于当接收到仅车牌感测指令，控制所述可调电机向第二方向转动，使从所述镜头进入的光线经过所述滤光片的下区部分进入所述图像传感器。

进一步地，所述滤光片包括上区部分滤光片和下区部分滤光片，所述上区部分滤光片和下区部分滤光片胶合连接。

进一步地，所述滤光片包括同一片视窗，所述滤光片的上区部分包括全通滤片膜或双光谱通带滤片膜，所述滤光片的下区部分包括白光通滤片膜。

进一步地，所述红外高亮补光设备包括：红外爆闪灯或红外高亮度频闪灯。

本申请提供了一种成像系统，所述成像系统包括：由物侧至像侧依次排列的镜头、滤光片和图像传感器，所述成像系统还包括红外高亮补光设备和低亮度白光灯；所述红外高亮补光设备和低亮度白光灯用于环境补光；所述镜头用于采集图像；其中，所述滤光片包括用于人脸感测的上区部分和用于车牌感测的下区部分；所述上区部分为全通滤光片或双光谱通带滤光片，所述下区部分为白光通滤光片；从所述镜头进入的光线经过所述滤光片的上区部分和/或下区部分进入所述图像传感器。

上述的技术方案具有如下优点或有益效果：

本申请中，成像系统包括由物侧至像侧依次排列的镜头、滤光片和图像传感器；并且，滤光片包括上区部分和下区部分，上区部分采用全通滤光片或双光谱通带滤光片，经红外高亮补光设备补光后，保证对人脸的清晰感测，下区部分采用白光通滤光片，红外高亮补光设备补的红外光无法通过下区部分的白光通滤光片进入图像传感器，因此可以保证车牌不过爆，低亮度白光灯补光后，低亮度白光通过下区部分的白光通滤光片进入图像传感器，因此可以保证车牌色彩不丢失，车牌不会失真。通过本申请滤光片包括用于人脸感测的上区部分和用于车牌感测的下区部分的设计，从镜头进入的光线经过滤光片的上区部分和/或下区部分进入图像传感器。可以保证成像系统能够同时保证人脸感测效果和车牌感测效果。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请提供的成像系统结构示意图；

图2为本申请提供的另一成像系统结构示意图；

图3为本申请提供的滤光片与图像传感器的位置示意图；

图4为本申请提供的再一成像系统结构示意图；

图5为本申请提供的图像效果示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本申请作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。

图1为本申请提供的成像系统结构示意图，该成像系统包括：由物侧至像侧依次排列的镜头11、滤光片22和图像传感器33，所述成像系统还包括红外高亮补光设备44和低亮度白光灯55；

所述红外高亮补光设备44和所述低亮度白光灯55用于环境补光；所述镜头11用于采集图像；

其中，所述滤光片22包括用于人脸感测的上区部分221和用于车牌感测的下区部分222；所述上区部分为全通滤光片或双光谱通带滤光片，所述下区部分为白光通滤光片；从所述镜头进入的光线经过所述滤光片的上区部分和/或下区部分进入所述图像传感器。

当环境亮度较低时，通过成像系统中的红外高亮补光设备和低亮度白光灯进行环境补光。红外高亮补光设备补光是为了能够清晰地拍摄人脸，低亮度白光灯补光是为了能够清晰地拍摄车牌。成像系统中可以配置亮度传感器和控制设备，控制设备可以是中央处理器、单片机、微处理器MCU等。通过亮度传感器获取环境亮度信息，并将环境亮度信息发送至控制设备。控制设备判断环境亮度信息是否低于设定的亮度阈值，如果是，则说明环境亮度较低，影响车牌和人脸的识别，此时控制红外高亮补光设备和低亮度白光灯开启。或者成像系统中的镜头采集环境图像，根据图像确定环境亮度信息。其中，可以获取图像中每个像素点的亮度值，然后将图像中所有像素点的亮度值的平均值作为环境亮度信息。然后再判断环境亮度信息低于设定的亮度阈值时，控制红外高亮补光设备和低亮度白光灯开启。

为了实现同时拍摄清晰的人脸和车牌，本申请中，成像系统中高亮补光设备采用的是红外高亮补光设备，低亮补光设备采用的是低亮度白光灯。并且滤光片包括用于人脸感测的上区部分和用于车牌感测的下区部分，此处的上区部分和下区部分与图像中的人脸区域和车牌区域对应，图像中的人脸区域位于车牌区域之上。上区部分为全通滤光片或双光谱通带滤光片，下区部分为白光通滤光片。全通滤光片是指所有波长的光线都能通过的滤光片，双光谱通带滤光片是指白光光谱波长和灯具光谱波长能通过的滤光片。白光通滤光片的通光波长为400纳米至650纳米，灯具光谱的通光波长大于730纳米。因此双光谱通带滤光片的通光波长为400纳米至650纳米，以及大于730纳米。

如图1所示，通过上区部分的光线进入图像传感器的上部分，通过下区部分的光线进入图像传感器的下部分。因为上区部分为全通滤光片或双光谱通带滤光片，因此红外高亮补光设备发出的高亮红外光能够进入图像传感器的上部分，从而实现对人脸的清楚拍摄。因为下区部分为白光通滤光片，红外高亮补光设备发出的高亮红外光无法进入图像传感器的下部分，因此不会造成车牌区域的颜色信息丢失而出现失真。低亮度白光灯发出的低亮度白光能够进入图像传感器的下部分，从而实现对车牌的清楚拍摄。

所述红外高亮补光设备包括：红外爆闪灯或红外高亮度频闪灯。

本申请中，成像系统包括由物侧至像侧依次排列的镜头、滤光片和图像传感器；并且，滤光片包括上区部分和下区部分，上区部分采用全通滤光片或双光谱通带滤光片，经红外高亮补光设备补光后，保证对人脸的清晰感测，下区部分采用白光通滤光片，红外高亮补光设备补的红外光无法通过下区部分的白光通滤光片进入图像传感器，因此可以保证车牌不过爆，低亮度白光灯补光后，低亮度白光通过下区部分的白光通滤光片进入图像传感器，因此可以保证车牌色彩不丢失，车牌不会失真。通过本申请滤光片包括用于人脸感测的上区部分和用于车牌感测的下区部分的设计，从镜头进入的光线经过滤光片的上区部分和/或下区部分进入图像传感器。可以保证成像系统能够同时保证人脸感测效果和车牌感测效果。

图2为本申请提供的成像系统结构示意图，如图2所示，成像系统还包括控制设备66和可调电机77；所述控制设备66和可调电机77连接，所述可调电机77还与所述滤光片22连接。

控制设备还可以分别与红外高亮补光设备和低亮度白光灯连接，用于控制红外高亮补光设备和低亮度白光灯的开启与关闭。

控制设备通过控制可调电机转动，实现滤光片的上下移动。控制设备，用于当接收到人脸车牌感测指令，控制可调电机转动，使从镜头进入的光线经过滤光片的上区部分和下区部分进入图像传感器。从而实现人脸车牌清晰拍摄。

所述控制设备，用于当接收到仅人脸感测指令，控制所述可调电机向第一方向转动，使从所述镜头进入的光线经过所述滤光片的上区部分进入所述图像传感器。因为上区部分为全通滤光片或双光谱通带滤光片，并且全部光线通过上区部分滤光片进入图像传感器，因此整个图像传感器都能够接收到红外高亮补光设备发出的高亮红外光，从而对人脸的拍摄效果更好。

所述控制设备，用于当接收到仅车牌感测指令，控制所述可调电机向第二方向转动，使从所述镜头进入的光线经过所述滤光片的下区部分进入所述图像传感器。因为下区部分为白光通滤光片，并且全部光线通过下区部分滤光片进入图像传感器，因此整个图像传感器都能够接收到低亮度白光灯发出的低亮白光，从而对车牌的拍摄效果更好。

第一方向和第二方向是相反的方向，例如第一方向是顺时针方向，第二方向是逆时针方向。或者第一方向是逆时针方向，第二方向是顺时针方向。可调电机配置好之后，控制可调电机向第一方向转动可使动滤光片向下运动，使图像传感器的位置仅与滤光片的上区部分的位置向对应。控制可调电机向第二方向转动可使动滤光片向上运动，使图像传感器的位置仅与滤光片的下区部分的位置相对应。

图3为本申请提供的滤光片与图像传感器的位置示意图，如图3所示，通过控制设备控制可调电机转动可以实现三种状态，状态一为图像传感器的位置仅与滤光片的下区部分的位置相对应，用于仅车牌感测；状态二为图像传感器的位置分别与滤光片的上区部分和下区部分的位置相对应，用于同时感测人脸和车牌；状态三为图像传感器的位置仅与滤光片的上区部分的位置相对应，用于仅人脸感测。

为了能够实现从镜头进入的光线经过滤光片的上区部分进入所述图像传感器，或者从镜头进入的光线经过滤光片的下区部分进入所述图像传感器，本申请中，所述上区部分的尺寸和所述下区部分的尺寸分别大于所述图像传感器的尺寸。

本申请中，滤光片可以由两块子滤光片构成，两块子滤光片分别是上区部分滤光片和下区部分滤光片，上区部分滤光片和下区部分滤光片胶合连接。为了避免上下区分界线明显，提高图像质量，本申请中，所述滤光片包括同一片视窗，所述滤光片的上区部分包括全通滤片膜或双光谱通带滤片膜，所述滤光片的下区部分包括白光通滤片膜。滤光片包括同一片视窗是指滤光片为单块的整状滤光片，然后在上区部分贴附全通滤片膜或双光谱通带滤片膜，下区部分贴附白光通滤片膜。

图4为本申请提供的成像系统结构示意图。图4中示出了镜头、滤光片、图像传感器、可调电机以及三种状态。

本申请提供的成像系统，镜头变动小，只需要替换原使用的滤光片即可；实施简单，不需要增加软件资源，不需要过多依赖硬件资源，只需要成像系统安装好，设定好滤光片后，单快门即可实现人脸与正常颜色车牌同时抓拍，且无过曝及亮度不足问题。图5为本申请提供的图像效果示意图，图5左侧为现有技术的成像系统采集的图像，右侧为本申请提供的成像系统采集的图像。根据图5可以看出，人脸更加清晰，车牌颜色正常不失真。

本申请中，成像系统包括由物侧至像侧依次排列的镜头、滤光片和图像传感器；并且，滤光片包括上区部分和下区部分，上区部分采用全通滤光片或双光谱通带滤光片，经红外高亮补光设备补光后，保证对人脸的清晰感测，下区部分采用白光通滤光片，红外高亮补光设备补的红外光无法通过下区部分的白光通滤光片进入图像传感器，因此可以保证车牌不过爆，低亮度白光灯补光后，低亮度白光通过下区部分的白光通滤光片进入图像传感器，因此可以保证车牌色彩不丢失，车牌不会失真。通过本申请滤光片包括用于人脸感测的上区部分和用于车牌感测的下区部分的设计，从镜头进入的光线经过滤光片的上区部分和/或下区部分进入图像传感器。可以保证成像系统能够同时保证人脸感测效果和车牌感测效果。

尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。