一种渐变灰度镜以及基于渐变灰度镜的强光抑制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及视频监控领域，特别涉及一种渐变灰度镜和一种使用该灰度镜的强光抑制方法。
【背景技术】
[0002]在摄像机的应用中，当监控画面中远端的车大灯往往会对监控画面产生很大的影响，比例出现各种眩光、鬼影和图像过曝的问题，影响监控画面的实际拍摄效果。
[0003]为了避免眩光、鬼影和图像过曝这些问题，通常会采用下面的两种方式:(1)在监测到监控画面中出现车大灯时，降低整个摄像机的整个曝光量；(2)在监测到监控画面中出现车大灯时，开启光学宽动态。
[0004]方式(1)降低曝光量会使得整个监控画面的亮度同时降低，不利于处于画面近处目标的识别，并且对于眩光和鬼影的消除也不明显。
[0005]方式(2)开启光学宽动态以后，运动的车牌会变模糊，不利于车牌抓拍，同时图像效果会变差，有效信息可能无法识别。
【发明内容】
[0006]有鉴于此，本发明提供一种渐变灰度镜以及基于渐变灰度镜的强光抑制方法，可有效抑制监控画面中的眩光、鬼影和图像过曝的问题。此外不会降低监控画面整体的曝光量，不会影响车牌抓拍。该发明公开了一种渐变灰度镜，渐变灰度镜的透光率V(d)与(1-d/Η)成正比关系；其中Η表示渐变灰度镜的高度，d表示距离渐变灰度镜下边缘位置处高度，V(d)表示距离渐变灰度镜下边缘垂直距离d处的透光率。
[0007]优选的，所述的渐变灰度镜的透光率的公式为
[0008]V(d) = (l_d/H)*(P，/P)*100% ；
[0009]公式中Η表示渐变灰度镜的高度，d表示距离渐变灰度镜下边缘位置处高度，P表示当光透过渐变灰度镜前单位面积上的光功率，P’表示光透过渐变灰度镜后单位面积上的光功率，V(d)表示距离渐变灰度镜下边缘垂直距离d处的透光率。
[0010]还公开了一种基于渐变灰度镜抑制强光的方法，其特征在于:该方法通过在一滤镜切换装置上设置渐变灰度镜，当监测到监控画面中有运动的车大灯，将滤镜切换装置的渐变灰度镜切换到镜头与sensor所在的光路上，当未监测到监控画面中有运动的车大灯时，切换滤镜切换装置使得渐变灰度镜不位于所述光路上。
[0011]优选的，渐变灰度镜的透光率V(d)与(l-d/Η)成正比关系；其中Η表示渐变灰度镜的高度，d表示距离渐变灰度镜下边缘位置处高度，V(d)表示距离渐变灰度镜下边缘垂直距离d处的透光率。
[0012]优选的，所述的渐变灰度镜的透光率的公式为:
[0013]V(d) = (l-d/H)*(P，/P)*100%
[0014]公式中Η表示渐变灰度镜的高度，d表示距离渐变灰度镜下边缘位置处高度，P表示当光透过渐变灰度镜前单位面积上的光功率，P’表示光透过渐变灰度镜后单位面积上的光功率，V(d)表示距离渐变灰度镜下边缘垂直距离d处的透光率。
[0015]优选的，所述的滤镜切换装置位于摄像机内的图像传感器与镜头之间
[0016]优选的，所述的滤镜切换装置位于摄像机外部，且位于镜头前方。
[0017]优选的，所述的摄像机安装在离地3.5米-12米的高度。
[0018]优选的，安装所述的摄像机的光轴线与水平面的夹角在40° -58°。
[0019]相较于现有技术，本发明中的渐变灰度镜具有滤光呈渐变分布的功能，可抑制摄像机场景中远处车大灯造成的眩光和鬼影问题，同时不会影响对场景中近处车牌的抓拍。
【附图说明】
[0020]图1为本发明的一种渐变灰度镜不意图；
[0021]图2是本发明一种渐变灰度镜应用实例；
[0022]图3是本发明一种渐变灰度镜在摄像机中的设置和应用示意图；
[0023]图4是本发明另一种渐变灰度镜在摄像机中的设置和应用示意图；
[0024]图5是本发明基于渐变灰度镜的强光抑制方法流程图；
[0025]图6是本发明摄像机场景设置示意图。
【具体实施方式】
[0026]本发明提供了一种渐变灰度镜，该渐变灰度镜的透光率V(d)定性的与(l-d/Η)成正比。其中Η表示渐变灰度镜的高度，d表示距离渐变灰度镜下边缘位置处高度，V(d)表示距离渐变灰度镜下边缘垂直距离d处的透光率。即渐变灰度镜上边缘部分的透光率最小，下边缘透光率最大，具体如图1所示。
[0027]作为优选实现方式，定性的可定义渐变灰度镜的透光率的公式为:V(d) = (1-d/H)*(P，/P)*100% ；
[0028]具体来说，公式中Η表示渐变灰度镜的高度，d表示距离渐变灰度镜下边缘位置处高度，P表示当光透过渐变灰度镜前单位面积上的光功率，P’表示光透过渐变灰度镜后单位面积上的光功率，V(d)表示距离渐变灰度镜下边缘垂直距离d处的透光率。当然有关V(d)与(l-d/Η)之间的定性公式可以不是上述公式，只要满足两者的正比例关系即可。例如，还可考虑乘以一个与滤镜材质有关的常量参数K等。
[0029]作为一种渐变灰度镜的具体实现方式，该渐变灰度镜可通过在镜片表面镀膜实现，具体镀膜的厚度由V(d)公式决定。
[0030]作为对该渐变灰度镜的一种应用，本发明还提出了一种利用该渐变灰度镜来抑制场景中远处车大灯等对监控画面近处车牌抓拍等行为造成的强光干扰的方法。
[0031]具体来说，结合图3和图4可以看出，在摄像机内部镜头与图像传感器(sensor)之间或摄像机外部镜头前方设置一个滤镜切换装置。若是将滤镜切换装置设置在摄像机镜头的前方，为方便安装，可以放置在摄像机的防护罩内。滤镜切换装置的具体结构和实现原理为现有技术，在此不再赘述。
[0032]本发明现有的滤镜切换装置上设置一渐变灰度镜，实现渐变灰度镜的切换使用。作为滤