车载球形摄像机的夜视和防抖技术研究

摘要

车载球形摄像机是安防监控领域占有十分重要地位的一员，近年来越来越受到人们的重视，广泛应用于公安、消防、道路监察等领域。随着车载球形摄像机的应用越来越广泛，人们希望产品的功能尽可能完备。本文针对市场上现有车载球形摄像机功能不齐全的问题，以本课题组现有车载球形摄像机为基础，对红外夜视功能和视频防抖功能的关键技术展开深入的研究，提出了可行的解决方案。
　　本文的主要研究内容如下:
　　叙述了当前形势下提升车载球形摄像机性能的必要性和广阔的发展前景，并就目前国内的研究现状，提出采用大功率红外LED作为夜视光源和采用电子防抖技术补偿高频抖动的方案。
　　深入研究了主动红外夜视的关键技术，综合考虑红外灯的功率、光电转化率、红外光波长、出射角度等问题，提出了红外灯、二次屈光透镜与一体式CCD摄像机成套搭配的思想，使夜视光源与视场范围和摄像机灵敏度相匹配，保证了红外夜视效果。
　　对如何提高夜视系统的使用寿命展开了研究，提出了控制残余热量的解决方案，并从机械结构和电路设计两方面减小残余热量对系统使用寿命的影响，使得本红外夜视系统能够长时间运行。
　　综合比较目前的视频防抖方式，分析了造成视频抖动的根本原因，提出采用仿射模型解决防抖问题的方案，并详述了正确补偿高频抖动的实现过程，通过实验可以明显的看到效果，对减轻道路安全监控人员的视觉疲劳和提升监控质量有非常重要的意义。

目录

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致谢

摘要

图目录

表目录

第1章 绪论

1．1 红外夜视技术研究现状

1．2 红外灯研究现状

1．3 视频防抖研究现状

1．4 国内外一体式CCD摄像机研究概况

1．5 本研究的目标及意义

1．6 论文的章节安排

第2章 红外照明系统的光学设计

2．1 照明光源的选择

2．2 红外照明系统的二次屈光透镜选择

2．3 红外灯板的散热措施

2．3．1 铝基板散热原理

2．3．2 散热机制

2．3．3 散热仿真

2．4 红外灯、透镜、一体式COD摄像机的成套搭配

2．4．1 红外灯、透镜、一体式CCD摄像机的合理搭配

2．4．2 红外LED理论照射距离计算

2．4．3 红外系统的实际夜视效果

2．5 本章小结

第3章 红外灯驱动的设计

3．1 LED的电源要求

3．2 LED的等效模型

3．3 红外LED恒流驱动及实验效果

3．4 本章小结

第4章 车载视频电子防抖的基本原理

4．1 视频防抖的方法

4．2 摄像机运动与图像运动之问的关系

4．3 图像模糊原理分析

4．4 图像运动模型分析

4．5 本章小结

第5章 车载视频防抖实现

5．1 结构刚度对视频抖动的影响

5．2 电子防抖的关键问题

5．3 电子防抖的实现过程

5．4 防抖效果及实验

5．5 本章小结

第6章 总结与展望

参考文献

硕士期间申请专利