一种夜视镜头结构以及夜视执法记录仪的制作方法

1.本技术涉及夜视镜头技术领域，尤其涉及一种夜视镜头结构以及夜视执法记录仪。


背景技术：

2.随着执法记录仪市场的发展，对执法记录仪的最基本功能，如夜视功能的质量要求越来越高。
3.目前大部分非夜视记录仪在弱光环境下的感光度和人眼差不多；而夜视记录仪的图像传感器感光度，必须远高于人眼才能算夜视，不仅能看到可见光，还能看到比人眼和非夜视记录仪更多的“红外光”，通过对红外光信号的处理，就能还原出清晰的画面。所以，夜视记录仪与非夜视记录仪的重要差别之一，在于捕获红外光线的能力。
4.因此，“夜视”和“非夜视”差别重点是图像传感器的差别。目前存在两种方式提高捕获红外光线的能力：一是增加图像传感器的尺寸；二是将图像传感器上的单个像素面积扩大，增加每个像素获取的光线。对于第一种方式，增加图像传感器的尺寸，成本也相应的增加，不符合技术研发方向；对于第二种方式，图像传感器像素的总数也不得不减少(通常只有200万像素)，虽然cpu可以更轻松地、更好地处理“少量”的光信号，不过图像分辨率较低，因此白天的清晰度不如更高分辨率的非夜视记录仪。
5.另外，影响夜视效果还有几个因素。“镜头”也是夜视效果好坏的重要因素，夜视记录仪的镜头为了获取更多光线，镜头光圈就必须更大，但大光圈很难做到亮度与清晰度的平衡，对镜片有更高的工艺要求，因此成本也更高；镜头的红外滤光同样影响夜视效果，由于图像传感器不仅能接收可见光，还能接收红外光，所以必须把白天大量的红外光线过滤掉，否则画面亮度太高难以控制。
6.综上所述，如何在同等图像传感器、镜头及镜头的红外滤光器的基础上发挥最大的红外效果尤为重要。


技术实现要素：

7.为了解决上述技术问题，本技术提供一种夜视镜头结构以及夜视执法记录仪，在不改动图像传感器、镜头及红外滤光器的基础上，实现提高红外光捕获范围的申请目的。
8.本技术一方面提供一种夜视镜头结构，包括主镜头和两个对称设置于所述主镜头两侧的红外灯；红外灯于水平方向的照射角度x满足以下公式：
9.x≥2arctan[tan(a/2)-b/c]；
[0010]
其中a为夜视镜头要求的拍摄角度，b为红外灯与主镜头之间的距离，c 为夜视镜头要求的拍摄距离。
[0011]
优选的，在所述红外灯上安装有双凹透镜。
[0012]
优选的，所述夜视镜头要求的拍摄角度为不小于130
°
。
[0013]
优选的，所述夜视镜头要求的拍摄距离不低于5m。
[0014]
本技术另一方面还提供一种夜视执法记录仪，包括上述任一项所述的夜视镜头结构。
[0015]
由上可知，应用本技术提供的技术方案可以得到以下有益效果：通过在红外灯上面增加一凹面透镜，并且令夜视镜头要求的拍摄角度、红外灯与主镜头之间的距离和夜视镜头要求的拍摄距离满足特定的数量关系，使发散的红外刚好匹配到镜头的视野范围，提高了红外光的均匀性，提高红外补光区域的范围,改善“手电筒”效应的影响，提高了执法记录仪的夜视能力。
附图说明
[0016]
为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对本技术实施例或现有技术的描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
[0017]
图1为常规红外夜视镜头手电筒效应示意图；
[0018]
图2为本实施例夜视镜头结构拍摄范围示意图；
[0019]
图3为传统夜视镜头结构示意图；
[0020]
图4为本实施例夜视镜头结构示意图。
具体实施方式
[0021]
下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
[0022]
在夜视记录仪中，已知的镜头视角为130
°
，红外灯发散的角度为90
°
，夜视记录仪的夜视要求为：红外成像要求夜视清晰可见，可见视野范围为5 米内。如不对光线做任何处理，必然在视频画面中产生中间亮而四周黑的“手电筒效应”，对应效果见图1。
[0023]
影响夜视效果的几个因素中，均需要高成本或复杂结构实现改善夜视效果的目的，无法在同等图像传感器、镜头及镜头的红外滤光器的基础上发挥更优的红外夜视效果。为了得到最佳的夜视画面，关键是对红外光与镜头做最佳的比配问题。
[0024]
为了解决上述技术问题，本实施例提供一种夜视镜头结构，该夜视镜头结构采用主动红外技术，借助红外发射灯来呈现出目标的细节特征,使得成本更低。
[0025]
在本实施例中，夜视镜头结构包括主镜头10和两个红外灯20，实际应用中，水平角度需求往往大于垂直角度需求，因此在本实施例中，两个红外灯 20对称设置于主镜头10两侧。
[0026]
为了实现较好的夜视效果，镜头的视角与红外灯20的照射角度交叉以内的位置，为夜视效果最佳位置，在镜头视角与红外灯20照射角度交叉以外的位置，要么不存在红外灯20照射光线，要么不在镜头的拍摄范围内。为此，本实施例提供的夜视镜头结构中，红外灯20于水平方向的照射角度x满足以下公式：
[0027]
x≥2arctan[tan(a/2)-b/c]；
[0028]
其中a为夜视镜头要求的拍摄角度，b为红外灯20与主镜头10之间的距离，c为夜视镜头要求的拍摄距离。
[0029]
若夜视镜头要求的拍摄角度为130
°
，夜视镜头要求的拍摄距离为5m，红外灯20于水平方向的照射角度可根据红外灯20与主镜头10之间的距离计算获得，计算获得的照射角
度为大于90
°
。
[0030]
由于传统的红外灯20罩为平面透明pc灯罩，红外灯20的照射角度为90
°
，夜视镜头结构若采用该照射角度的红外灯20，则无法满足上述要求的拍摄角度及拍摄距离。
[0031]
为了改善这种现象，本实施例提供的夜视镜头结构，在已知的条件下，在红外灯20上面增加一双凹面透镜30，是所述红外灯20罩的具体尺寸，红外灯20罩表面与镜头表面在同一水平面。双凹面透镜30的红外灯20罩使发散的红外刚好匹配到镜头的视野范围，通过光学软件模拟，得到适当的凹面曲面，是红外光发散到达到略小一镜头视野的范围，见图2。图3-4为传统红外灯罩与双凹透明的红外灯罩的详细对比视图。
[0032]
本实施例提供的夜视镜头结构，通过在红外灯20上面增加一凹面透镜30，并且令夜视镜头要求的拍摄角度、红外灯20与主镜头10之间的距离和夜视镜头要求的拍摄距离满足特定的数量关系，使发散的红外刚好匹配到镜头的视野范围，提高了红外光的均匀性，提高红外补光区域的范围,改善“手电筒”效应的影响，提高了执法记录仪的夜视能力。
[0033]
基于上述夜视镜头结构，本实施例另一方面还提供一种夜视执法记录仪，作为夜视执法记录仪，要求的拍摄角度不小于130
°
，要求的拍摄距离不低于 5m。
[0034]
本实施例公开的红外夜视执法记录仪,旨在改善红外夜视效果，通过凹球面镜罩,大大提高了执法记录仪的夜视能力,使得红外补光区域的范围大大提高,改善“手电筒”效应的影响，并且提高了红外光的均匀性。