[实用新型]日夜两用摄像装置及其滤光片、光学系统

说明书

【技术领域】

本实用新型涉及视频采集技术领域，特别是涉及日夜两用摄像装置及其滤光片、光学系统。

【背景技术】

现代数码摄像机主要包括图像传感元件以及图像处理芯片等。其中，对于图像传感元件，又存在两大技术主流，分别是电荷耦合器件(ChargeCoupled Device，CCD)与互补金属氧化物半导体(Complementary MetalOxide Semiconductor，CMOS)。

可见光的波长范围是380-780纳米，780纳米以上的属于红外光部分，而CCD和CMOS既能感应可见光，也能感应红外光。当红外光与可见光同时进入到CCD或者CMOS中被其感应的时候，拍摄出来的图像的色彩会与人眼看到的环境的色彩颜色不一致，即所谓的偏色。这是因为红外光对色彩还原进行了破坏。于是，人们为了在自然光下获得更好色彩还原，便使用滤光片设置于所述CCD或CMOS前面来过滤红外光。但对于可同时应用于光亮环境和暗环境的红外摄像机而言，即需要满足光亮环境下成像而尽量不偏色，又需要满足在黑暗的环境中有红外灯光源情况下也可以看清楚被摄物体的要求，所以人们便让850纳米波段的红外光能通过滤光片，试图满足在光亮环境中的图像色彩还原、又能满足黑暗环境中拍摄的要求。

对于这种红外摄像机而言，目前市场上一般采用850纳米波段的红外滤光片。参阅图1，所述滤光片对红外光的透光率基本上都在90％左右，以满足暗环境下进行红外拍摄的基本光线要求。但是，即使仅让红外部分的850纳米波段透过红外光，但仍有相当部分的红外光进入CCD或CMOS以满足暗环境下的拍摄要求，红外摄像机依然会受到红外光的影响。因此，红外摄像机在白天自然光下获得色彩还原真实的图像效果，就满足不了夜晚黑暗环境下看清被摄物体的要求；如果满足了夜晚黑暗环境下看清楚被摄物体的要求，白天自然光下获得的图像又出现偏色现象。一般而言，现有红外摄像机首先需要满足夜晚黑暗环境下看清楚被摄物体的要求，所以现有红外摄像机基本上都存在一定的偏色问题。

于2008年5月21日公开的中国发明专利申请第200710124954.3号描述了一种适宜全天候使用的摄录机，其包括图像传感器及设于该图像传感器前方的滤光镜，该滤光镜包括高通滤镜和低通滤镜，分别选择过滤可见线或红外光。所述专利申请主要是根据环境光的变化来切换图像传感器前方的滤光镜，以试图兼顾可见光拍摄与红外光拍摄。但是，这种方法需要配置昂贵、复杂的滤光镜切换系统，同时至少需要两块滤光镜，材料、维护成本较高且容易出现故障。

【实用新型内容】

为解决现有技术日夜两用摄像机难以兼顾夜晚红外拍摄与白天拍摄而导致白天图像偏色的技术缺陷，本实用新型提供一种日夜两用摄像装置及其滤光片、光学系统，可以实现既能在白天自然光下获得色彩还原较为真实的效果，在夜晚黑暗环境下也能清楚拍摄被摄物体的技术效果.

本实用新型为解决上述技术问题而提供一种日夜两用摄像装置，用于在白天模式下和夜晚模式下进行摄像，包括：光学系统，所述光学系统包括镜头、图像传感器、位于所述镜头和传感器之间的滤光片；在所述白天模式下所述光学系统的颜色修正率：D＞34.15，在夜晚模式下所述光学系统的红外感应率：E＞1.45％，其中，所述D＝(Tkj×Tkl×ΔC)/(Thj×Thl×ΔCMAX)，所述E＝(Thj×Thl×Ths)；所述Tkj为所述镜头对可见光的透光率，Tkl为所述滤光片对可见光的透光率，Thj为所述镜头对800-900纳米之间红外平均透光率，Thl为所述滤光片对800-900纳米之间红外平均透光率，Ths为所述图像传感器对800-900纳米红外光的感应能力，ΔCMAX为所述图像传感器中RGB各个像素对800-900纳米之间红外光平均感应能力之间的最大差距，ΔC为ΔCMAX中所述的两种像素对可见光感应能力之间的最大差距。

本实用新型为解决上述技术问题而提供一种应用于日夜两用摄像装置的滤光片，所述滤光片对800～900纳米之间红外平均透光率在5％～35％之间。

本实用新型为解决上述技术问题而提供一种应用于日夜两用摄像装置的光学系统，包括图像传感器，所述光学系统在白天模式下其可见光与红外光最终为所述图像传感器感应到的能量比例大于34.15，并且所述光学系统在夜晚模式下其红外光在进入所述光学系统前与进入所述光学系统后最终为所述图像传感器感应到的能量比例为大于1.45％。