专利名称：摄像机自动切换滤片的可靠性检测装置及其控制方法
技术领域：
本发明涉及视频监控、图像处理领域，具体涉及一种摄像机自动切换滤片的可靠 性检测装置。
背景技术：
随着技术和经济的发展，摄像机被广泛的应用到各个领域，可自动切换的摄像机 滤片也得到越来越多的使用。对于摄像机滤片的自动切换，国内外都有成熟的技术，然而对 滤片切换的可靠性检测技术尚不成熟。由于摄像机滤片使用在各种环境下，会出现一些难 以预期的问题，摄像机自动切换滤片的可靠性难以保证，这也在一定程度上制约了摄像机 自动切换滤片的推广应用。
发明内容
针对现有技术之不足，本发明提供一种摄像机自动切换滤片的可靠性检测装置， 通过可变亮度光源及其检测电路，自动输出驱动信号使滤片自动切换，模拟不同光线环境， 检测摄像机自动切换滤片在不同环境下能否可靠工作。本发明的技术方案是一种摄像机自动切换滤片的可靠性检测装置，主要包括 主电路板、LCD显示屏、可调亮度的LED光源、光线亮度检测电路、滤片切换驱动电路以及声 光提示；主电路板包括单片机和拨码开关，主电路板由电源模块供电；可调亮度的LED光源通过调整可调电阻阻值来调节亮度以模拟不同光线环境；IXD显示屏显示检测的次数和出错次数；光线亮度检测电路检测LED光源是否发光，并把检测结果传给单片机；滤片切换驱动电路提供驱动滤片切换的电流；声光提示，主要包括告警LED和蜂鸣器，提示当前的滤片切换状态和出错报警；可调亮度的LED光源置于亮度检测电路中的光敏电阻的下端，亮度检测电路的输 出端接到单片机的P2. 0端口上，检测LED光源的点亮和熄灭，单片机检测出来的信号通过 P0. 0和P0. 1端口输出到滤片切换驱动电路，与驱动芯片的AIN和BIN引脚连接，滤片切 换驱动电路的输出为驱动芯片的AOUT和BOUT引脚，直接连接到滤片切换装置的两个输入 端，将滤片置于红外对射模块中的红外发射管与接收管之间，以检测滤片切换状态，检测结 果由红外对模块的输出端输出，红外对射模块的输出端连接到单片机的P2. 6端口，单片机 的P2. 7端口接到可调LED光源电路的输入端控制点亮和熄灭，至此构成本装置的主回路， 此外，单片机的P0. 2至P0. 6端口分别连接到IXD显示模块中的引脚1至引脚5，单片机的 P0. 7和P2. 1端口分别连接到声光报警模块的蜂鸣器电路的输入端和报警LED电路的输入 端，8路拨码开关连接到单片机的Pl. 0至Pl. 7端口。本发明摄像机自动切换滤片的可靠性检测装置的控制方法包括如下步骤包括如下步骤
步骤1，通过拨码开关设置工作模式和滤片切换频率；步骤2，通过GPIO控制LED光源产生反复点亮-熄灭的光源；步骤3，通过可调电阻调整LED光源的亮度，由光线亮度检测电路产生控制逻辑；步骤4，由MCU产生脉冲宽度调制(PWM)信号，通过滤片切换驱动电路输出；步骤5，通过红外对射检测电路，判断滤片是否正常切换；步骤6，IXD显示屏显示当前切换次数；步骤7，若出错，则蜂鸣器鸣响报警，告警LED以2Hz的频率闪烁，同时在IXD显示 屏上显示出错次数。所述步骤1中，首先，确定需要的工作模式，通过主电路板上的拨码开关设置工作 模式第一步，设置检测次数，本发明提供四种检测次数不同的工作模式，分别是100、 1000、10000、100000次，针对不同的滤片使用不同的检测次数；第二步，设置检测模式，本发明提供两种检测模式，分别是出错停止模式和连续检 测模式，在出错停止模式下，如果检测出滤片切换出现错误，立即停止检测并报错，若没有 错误则一直检测到设定的检测次数；在连续检测模式下，如果检测出滤片切换出现错误，报 错并显示错误次数，检测继续进行，直到设定的检测次数，检测停止；其次，通过拨码开关可以设置滤片切换频率，本发明提供5种不同的滤片切换频 率，分别是0. IHz, 0. 5Hz,lHz,2. 5Hz，5Hz，在设定检测次数后，选择的切换频率越快，则相应 的检测时间越短；反之，则检测时间越长；根据需要，使用不同的切换频率。所述步骤2中，通过单片机编程，控制LED产生反复点亮-熄灭的光源第一步，读取检测次数由拨码开关产生的工作模式信号得出检测次数，LED 一次 点亮-熄灭为一个发光周期，检测次数即为LED光源发光周期数；第二步，读取检测模式由拨码开关产生的工作模式信号得出检测模式，检测模式 分为出错停止模式和连续检测模式，在出错停止模式下，出现错误时LED光源停止周期性 发光，保持熄灭状态，若没有错误则一直检测到设定的次数；在连续检测模式下，出现错误 时，LED光源保持周期性发光，直到达到设定的检测次数，LED光源熄灭；第三步，读取滤片切换频率
权利要求
1.一种摄像机自动切换滤片的可靠性检测装置，主要包括主电路板、IXD显示屏、可 调亮度的LED光源、光线亮度检测电路、滤片切换驱动电路以及声光提示；主电路板包括单片机和拨码开关，主电路板由电源模块供电；可调亮度的LED光源通过调整可调电阻阻值来调节亮度以模拟不同光线环境；IXD显示屏显示检测的次数和出错次数；光线亮度检测电路检测LED光源是否发光，并把检测结果传给单片机； 滤片切换驱动电路提供驱动滤片切换的电流；声光提示，主要包括告警LED和蜂鸣器，提示当前的滤片切换状态和出错报警； 可调亮度的LED光源置于亮度检测电路中的光敏电阻的下端，光线亮度检测电路的输 出端接到单片机的P2. 0端口上，检测LED光源的点亮和熄灭，单片机检测出来的信号通过 P0. 0和P0. 1端口输出到滤片切换驱动电路，与驱动芯片的AIN和BIN引脚连接，滤片切 换驱动电路的输出为驱动芯片的AOUT和BOUT引脚，直接连接到滤片切换装置的两个输入 端，将滤片置于红外对射模块中的红外发射管与接收管之间，以检测滤片切换状态，检测结 果由红外对模块的输出端输出，红外对射模块的输出端连接到单片机的P2. 6端口，单片机 的P2. 7端口接到可调LED光源电路的输入端控制点亮和熄灭，至此构成本装置的主回路， 此外，单片机的P0. 2至P0. 6端口分别连接到IXD显示模块中的引脚1至引脚5，单片机的 P0. 7和P2. 1端口分别连接到声光报警模块的蜂鸣器电路的输入端和报警LED电路的输入 端，8路拨码开关连接到单片机的Pl. 0至Pl. 7端口。
2.权利要求1所述摄像机自动切换滤片可靠性检测装置的控制方法，包括如下步骤 步骤1，通过拨码开关设置工作模式和滤片切换频率；步骤2，通过GPIO控制LED光源产生反复点亮-熄灭的光源； 步骤3，通过可调电阻调整LED光源的亮度，由光线亮度检测电路产生控制逻辑； 步骤4，由MCU产生脉冲宽度调制(PWM)信号，通过滤片切换驱动电路输出； 步骤5，通过红外对射检测电路，判断滤片是否正常切换； 步骤6，IXD显示屏显示当前切换次数；步骤7，若出错，则蜂鸣器鸣响报警，告警LED以2Hz的频率闪烁，同时在LCD显示屏上 显示出错次数。
3.根据权利要求2所述的摄像机自动切换滤片的可靠性检测装置的控制方法，其特征 在于所述的步骤1中，首先，确定需要的工作模式，通过主电路板上的拨码开关设置工作模式第一步，设置检测次数；第二步，设置检测模式；其次，通过拨码开关设置滤片切换频率。
4.根据权利要求2所述的摄像机自动切换滤片的可靠性检测装置的控制方法，其特征 在于所述的步骤2中，通过单片机编程，控制LED光源产生反复点亮-熄灭的光源第一步，读取检测次数； 第二步，读取检测模式； 第三步，读取滤片切换频率；第四步，通过GPIO对LED光源进行控制，当输出为高电平时LED光源点亮，输出为低电平时LED光源熄灭，通过编程控制输出信号使LED光源点亮熄灭时间相等。
5.根据权利要求2所述的摄像机自动切换滤片的可靠性检测装置的控制方法，其特征 在于所述的步骤3由光线亮度检测电路产生控制逻辑是首先，LED光源的阳极接电源，阴极经过一个可调电阻接到GPIO ；通过调整可调电阻的 阻值改变LED光源两端的电压，从而控制LED光源的亮度，由亮度的变化来模拟不同光线环 境；其次，在LED光源上加一个光线亮度检测模块，通过一个比较电路即可把LED光源的点 亮熄灭状态反馈出来。
6.根据权利要求2所述的摄像机自动切换滤片的可靠性检测装置的控制方法，其特征 在于所述的步骤4中所述由MCU产生脉冲宽度调制(PWM)信号，通过滤片切换驱动电路输 出首先，通过单片机输出连续的脉冲宽度调制(PWM)信号；其次，该PWM信号输入到滤片切换驱动电路中，再由驱动电路来驱动滤片。
7.根据权利要求2所述的摄像机自动切换滤片的可靠性检测装置的控制方法，其特征 在于所述的步骤5中所述通过红外对射检测电路，判断滤片是否正常切换首先，红外对射电路主要由红外对射管和比较电路组成，红外对射管具有一个红外发 射管和一个红外接收管，当红外发射管的红外信号经反射被红外接收管接收后，红外接收 管的电阻发生变化，经过比较电路整形得到输出结果；其次，滤片置于红外发射管与红外接收管之间，正常上电后，切换到红外滤光片，红外 光被滤掉，红外接收管不能收到红外信号，若此时红外检测电路输出高电平则滤片切换工 作正常，反之，若红外检测电路输出低电平，则滤片切换工作出错；当输入电压正负极颠倒 时，切换到普通滤光片，红外接收管可以接收到信号，若红外检测电路输出低电平则滤片切 换工作正常，反之，若红外检测电路输出高电平，则滤片切换工作出错，由此检测滤片是否 切换正常。
8.根据权利要求2所述的摄像机自动切换滤片的可靠性检测装置的控制方法，其特征 在于所述的步骤6中，采用分辨率为84X48的LCD显示屏显示切换次数，滤片从普通滤光 片切换到红外滤光片，再切换回来，记为切换一次，LCD显示屏实时地显示当前的切换次数。
9.根据权利要求2所述的摄像机自动切换滤片的可靠性检测装置的控制方法，其特 征在于所述的步骤7中，在出错时，首先，通过一个GPIO控制一个蜂鸣器鸣响报警，另一个 GPIO控制一个发光二极管，使告警LED以2Hz的频率闪烁；其次，在滤片切换出错时，LCD显 示屏实时地显示错误次数。
全文摘要
一种摄像机自动切换滤片的可靠性检测装置，主要包括主电路板、LCD显示屏、可调亮度的LED光源、光线亮度检测电路、滤片切换驱动电路以及声光提示，其中主电路板主要包括单片机和拨码开关，声光提示主要包括告警LED和蜂鸣器，通过可变亮度光源及其检测电路，自动输出驱动信号使滤片自动切换，模拟不同光线环境，检测摄像机自动切换滤片在不同环境下能否可靠工作。本发明结构紧凑，尺寸小巧，可靠性高，安装方便，LCD显示屏能够显示检测次数和错误次数，价格便宜、通用性好，采用GPIO控制，控制简单方便，占用单片机资源少，本发明生产成本适中，适于普遍应用。
文档编号H04N17/00GK102143379SQ20111007316
公开日2011年8月3日 申请日期2011年3月25日 优先权日2011年3月25日
发明者吴成东, 吴昊, 张云洲, 腾贺 申请人:东北大学