本發(fā)明屬于監(jiān)控?cái)z像照明裝置領(lǐng)域，尤其是涉及一種低功率LED補(bǔ)光燈。

背景技術(shù)：

現(xiàn)階段夜間運(yùn)動車輛車牌識別主要由卡口相機(jī)、電子警察(實(shí)質(zhì)仍為卡口相機(jī))輔助閃光燈補(bǔ)光實(shí)現(xiàn)，但以上兩種設(shè)備價格高昂，安裝工藝復(fù)雜，不適宜大規(guī)模普及，無法達(dá)到平安城市監(jiān)控全覆蓋的要求。普通高清監(jiān)控?cái)z像機(jī)夜間識別運(yùn)動車輛車牌主要依靠常亮光源補(bǔ)光，但無法抑制車輛強(qiáng)光照射，解決畫面拖尾現(xiàn)象，識別率極低。傳統(tǒng)補(bǔ)光方法采用鹵素?zé)?功率500W以上)、LED白光燈(功率80W以上)，均存在耗電量大，無法抑制車輛強(qiáng)光，無法解決運(yùn)動車輛畫面拖尾現(xiàn)象，車牌識別率低。鹵素?zé)魺艄忸伾珜嚺谱R別不利，識別率僅能達(dá)到30％，車牌清晰度不高，并且使用壽命短，耗電量高，發(fā)熱量大，啟動瞬間對監(jiān)控系統(tǒng)影響大，易造成設(shè)備故障率升高。功率80W以上LED白光燈對車牌識別有利，但LED燈光線集中，分布不均勻，光柱中間部分較亮，兩側(cè)明顯發(fā)暗，只能識別光柱較亮位置車牌，不能覆蓋整個路面，無法抑制車輛強(qiáng)光，無法解決運(yùn)動車輛畫面拖尾現(xiàn)象，識別率低于50％，車牌清晰度可以，但燈光刺眼，易引發(fā)交通事故，不符合交通安全法規(guī)要求。

專利201210185097.9公開了一種交通監(jiān)控照相補(bǔ)光燈，屬于交通監(jiān)控照相裝置領(lǐng)域。設(shè)有殼體，殼體內(nèi)設(shè)有電路控制模塊，電路控制模塊與安裝在反光鏡上的閃光燈管電連接，上蓋固定在殼體上，反光鏡與閃光燈管組成一個可發(fā)射長條形光的長條形發(fā)光體，可發(fā)射長條形光的長條形發(fā)光體前部的殼體端部固定有一個凸透鏡，其不但可以控制燈光照射區(qū)域的光斑大小，而且更重要的是可以對光斑不同部位的光強(qiáng)進(jìn)行控制，即使被拍照對象的不同部位的反光強(qiáng)度不同，也會得到被拍照物體的整體清晰照片。

專利201220369577.6公開了一種LED補(bǔ)光燈，所述補(bǔ)光燈包括LED燈封裝體，所述LED燈封裝體設(shè)置在一殼體內(nèi)，所述殼體的前端設(shè)置有反光罩和透光窗口，所述殼體的上下端面開設(shè)有散熱孔，殼體上連接設(shè)置一罩體，該罩體與殼體間架空設(shè)置。該LED補(bǔ)光燈結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理、使用壽命長且可以作為補(bǔ)光燈使用，其提高了LED光源的工作效率，同時能夠保證亮度、光效和頻閃要求，能夠有效的降低組件成本的情況下提高頻閃時長的精確控制和補(bǔ)光效果，使其可以適用于交通監(jiān)控設(shè)計(jì)要求。

夜間如何采用一種成本低廉的補(bǔ)光方法，既可以抑制車輛強(qiáng)光照射，又可以識別運(yùn)動車輛車牌，是監(jiān)控行業(yè)內(nèi)的難題，國內(nèi)外至今未有成功案例，隨著高清監(jiān)控的智能化深度應(yīng)用，社會需求更加迫切。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種用于普通高清攝像機(jī)夜間識別運(yùn)動中車輛車牌的補(bǔ)光燈，提高車輛號牌識別率，達(dá)到智能化車牌檢索對圖像清晰度的要求，同時補(bǔ)光燈功率低，節(jié)能環(huán)保的同時還能保護(hù)駕駛員安全駕駛。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：

低功率LED補(bǔ)光燈，包括殼體和設(shè)置在殼體內(nèi)部的電路控制模塊、LED燈，殼體的前端設(shè)有反光杯和透光窗口，電路控制模塊和LED燈相連接，所述LED燈的功率為5-50W，所述反光杯出口與透光窗口相配合設(shè)置，所述反光杯包括杯底和杯壁，所述杯底為一圓形平面，杯壁為一圓錐臺側(cè)壁，杯底與杯壁小端之間平滑過度連接，反光杯的出口為杯壁大端，杯底的中部設(shè)有與LED燈相配合的孔。

反光杯將LED燈所射出的光線集中成為平行的光束，使LED燈在較低的功率下也能夠提供較清晰的補(bǔ)光效果。本發(fā)明LED燈與杯底在同一平面上，部分射到杯壁上的光線，經(jīng)過杯壁的多次反射，最終射到杯底上，從通過杯底的折射形成垂直于杯底的平行的光束。本發(fā)明LED補(bǔ)光燈在照射區(qū)域內(nèi)光線柔和且分布均勻。不會由于光線變化而影響司機(jī)的視線，安全性高。

所述反光杯還包括安裝翅片，安裝翅片的一端與杯壁大端之間平滑過度連接，安裝翅片的另一端與殼體相連接。

反光杯杯底可以直接粘貼在殼體上，也可以在杯壁的周圍設(shè)有安裝翅片，通過安裝翅片與殼體相連接。安裝翅片與杯壁大端之間的平滑過度連接，也能夠改變照射在連接處的光線方向，使光線向反光杯中部集中。

所述安裝翅片與杯底相平行，所述安裝翅片與殼體的形狀相配合，所述安裝翅片的中部設(shè)有一個直徑大于杯壁大端的圓孔，所述圓孔與杯壁大端之間平滑過度連接，所述安裝翅片的外側(cè)邊緣與殼體之間固定連接。

所述安裝翅片的外側(cè)邊緣設(shè)有安裝孔，所述殼體的邊緣設(shè)有帶有內(nèi)螺紋的螺紋孔，所述安裝翅片通過螺栓連接固定在殼體上。

采用螺栓連接安裝拆卸方便，連接牢固且便于檢修。

所述杯底、杯壁和安裝翅片一體加工成型。

杯底、杯壁和安裝翅片可以由延展性好的金屬材料直接一體加工成型。也可以由塑料或其他高分子材料采用模具注塑而成。然后在杯底、杯壁和安裝翅片上涂布有反光涂層。優(yōu)選采用鋁箔直接壓制而成，制備簡單，生產(chǎn)成本低。

所述透光窗口上設(shè)有凸透鏡，所述凸透鏡為直徑與透光窗口相同平凸透鏡，所述平凸透鏡的平面為光線射入面，所述平凸透鏡的凸面為光線射出面，所述平凸透鏡的平面邊緣與透光窗口的內(nèi)側(cè)壁相連接，所述凸透鏡的凸面為半球面或半橢球面。

凸透鏡與反光杯相配合將LDE燈所射出的發(fā)散的光線集中成為平行光線，使照射范圍內(nèi)的光線分布均勻，亮度一致。本發(fā)明LED補(bǔ)光燈所提供的光源光線柔和，駕駛員在駕駛過程中，駕駛員與LED燈距離不同處的光線亮度一致，不會由于光線變化而影響司機(jī)視線，造成安全事故。

所述凸透鏡還包括與平面相垂直的圓柱形側(cè)面和與平面相平行的環(huán)形面，圓柱形側(cè)面的一端與平面相鄰，圓柱形側(cè)面的另一端與環(huán)形面外圓相連接，所述環(huán)形面內(nèi)圓與凸面相連接，所述圓柱形側(cè)面與透光窗口的內(nèi)側(cè)壁相連接，所述杯壁大端直徑與凸透鏡的環(huán)形面外圓直徑相同。

圓柱形側(cè)面和環(huán)形面與凸透鏡的平面構(gòu)成了一個環(huán)繞在凸透鏡底部的具有一定高度的圓柱形。該圓柱形不僅方便凸透鏡的安裝，使凸透鏡與透光窗口之間的連接更加牢固，還進(jìn)一步增強(qiáng)了凸透鏡的集光效果。才有常規(guī)的凸透鏡，部分光線可能在凸透鏡的邊緣直接射出，沒有集光效果，而在凸透鏡的底部設(shè)有一個與凸透鏡一體加工而成的圓柱形，部分射到凸透鏡邊緣的光線，經(jīng)過圓柱形側(cè)壁和環(huán)形面的多次折射和反射，又回到了反光杯中，經(jīng)過反光杯的反射，重新從凸透鏡的其他部分射出。

所述環(huán)形面內(nèi)圓半徑為環(huán)形面外圓半徑的80-96％。

本發(fā)明研究人員經(jīng)過大量實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，環(huán)形面內(nèi)圓半徑為外圓半徑的80-96％時，集光效果最好，既能夠防止部分光線從凸透鏡的邊緣直接射出，又能夠避免環(huán)形面內(nèi)圓與外圓之間的距離過大，光線直接透過環(huán)形面射出。

所述凸透鏡平面與反光杯杯底之間的距離為平凸透鏡焦距的1/2-1/3。

由于LED燈安裝在杯底，所以相當(dāng)于凸透鏡平面與LED燈之間的距離為平凸透鏡焦距的1/2-1/3。

所述LED燈為正多邊形或圓形，所述LED燈的中心在凸透鏡的軸線上，所述正多邊形的邊數(shù)大于等于4個，所述正多邊形的頂角和凸透鏡的環(huán)形面外圓在同一個以凸透鏡焦點(diǎn)為頂點(diǎn)的圓錐面上。

這樣能夠進(jìn)一步保證通過凸透鏡的光為平行光，且在照射區(qū)域內(nèi)光線均勻柔和。

所述殼體的前端還設(shè)有遮光板，遮光板與殼體相連接，遮光板上設(shè)有透光窗口。

遮光板的設(shè)置用于保證LED燈射出的光線都經(jīng)過凸透鏡。

本發(fā)明具有的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是：

1、LED燈功率低，節(jié)能環(huán)保；

2、車輛號牌識別清晰，無畫面拖尾現(xiàn)象；

3、照射范圍內(nèi)的光線分布均勻，亮度一致，不影響司機(jī)視線，安全性高。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖

圖2是本發(fā)明反光杯的側(cè)視圖

圖3是本發(fā)明反光杯的俯視圖

圖4是本發(fā)明凸透鏡的側(cè)視圖

圖5是本發(fā)明凸透鏡的俯視圖

圖中：

1、殼體 2、電路控制模塊 3、LED燈 4、電線 5、反光杯

6、透光窗口 7、凸透鏡 8、遮光板 51、杯底 52、杯壁

53、安裝翅片 521、杯壁小端 522、杯壁大端 71、平面 72、凸面

73、圓柱形側(cè)面 74、環(huán)形面 741、環(huán)形面內(nèi)圓 742、環(huán)形面外圓

具體實(shí)施方式

如圖1所示，本發(fā)明一種低功率LED補(bǔ)光燈，包括殼體1和設(shè)置在殼體1內(nèi)部的電路控制模塊2和功率為5-50W的LED燈3，電路控制模塊2和LED燈3通過電線4相連接，在殼體1的前端設(shè)有反光杯5和透光窗口6，透光窗口6與反光杯5的出口相配合設(shè)置。如圖2、圖3所示，反光杯5包括杯底51和杯壁52，杯底51為一圓形平面，杯底51的正中央設(shè)有一個與LED燈3形狀相配合的孔，LED燈3安裝在孔內(nèi)。杯壁52為一圓錐臺側(cè)壁，杯底51與杯壁小端521之間平滑過度連接，杯底51與杯壁小端521之間存在一個環(huán)形的弧面，反光杯5的出口為杯壁大端522。反光杯5可以直接粘貼在殼體1內(nèi)部安裝LED燈3處。反光杯5還可以包括安裝翅片53，通過安裝翅片53與殼體1相連接。安裝翅片53一端與杯壁大端522之間平滑過度連接，安裝翅片53的另一端與殼體1相連接。安裝翅片53可以為與杯底51相平行且與殼體1的形狀相配合的平面，在安裝翅片53的中部設(shè)有一個直徑大于杯壁大端522的圓孔，圓孔與杯壁大端522之間平滑過度連接，安裝翅片53的外側(cè)邊緣與殼體1之間固定連接?？梢栽诎惭b翅片53的外側(cè)邊緣設(shè)有安裝孔，在殼體的邊緣設(shè)有帶有內(nèi)螺紋的螺紋孔，安裝翅片53通過螺栓連接固定在殼體1上。

杯底51、杯壁53和安裝翅片53可以為一體加工成型。反光杯5可以由延展性好的金屬材料直接一體加工成型，也可以由塑料或其他高分子材料采用模具注塑而成，而后涂布上反光涂層。優(yōu)選采用鋁箔直接加工而成，既能夠滿足加工的延展性要求，又不需要進(jìn)行反光涂層的涂布工藝，制備簡單，生產(chǎn)成本低。

本發(fā)明LED補(bǔ)光燈的透光窗口6上可以安裝有凸透鏡7。如圖4、圖5所示，凸透鏡7可以為直徑與透光窗口6相同平凸透鏡。平凸透鏡的平面71為光線射入面，平凸透鏡的凸面72為光線射出面，平凸透鏡的平面邊緣與透光窗口6的內(nèi)側(cè)壁相連接。平凸透鏡的凸面72可以為半球面，也可以為半橢球面。

可以在殼體1的前端設(shè)有一個不透光的遮光板8，遮光板8與殼體1相連接，在遮光板8的中部設(shè)有一個圓形的透光窗口6，凸透鏡7的邊緣與透光窗口6的內(nèi)側(cè)壁相連接，將凸透鏡7固定安裝在透光窗口6上。也可以將遮光板8和凸透鏡7由玻璃一體加工成型，在遮光板8殼體1內(nèi)部的一端覆上遮光膜。

凸透鏡7還可以包括與平面71相垂直的圓柱形側(cè)面73和與平面71相平行的環(huán)形面74，圓柱形側(cè)面73的一端與平面71相鄰，圓柱形側(cè)面73的另一端與環(huán)形面外圓742相連接，環(huán)形面內(nèi)圓741與凸面72相連接，圓柱形側(cè)面73與透光窗口6的內(nèi)側(cè)壁相連接。也就相當(dāng)于在半球形或半橢球形的平凸透鏡底部設(shè)有一個圓柱形，圓柱形與平凸透鏡一體加工而成。圓柱形側(cè)面73和環(huán)形面74能夠?qū)⒉糠謴钠酵雇哥R邊緣射出的光經(jīng)過多次反射折射，到反光杯上，最終從凸透鏡7的中部射出。優(yōu)選的，環(huán)形面內(nèi)圓741的半徑為環(huán)形面外圓742半徑的80-96％。

凸透鏡7平面71與LED燈3之間的距離，也就是凸透鏡7平面71與杯底51之間的距離為凸透鏡7焦距的1/2-1/3。LED燈3為正多邊形或圓形，LED燈3的中心在凸透鏡7的軸線上。

優(yōu)選的，LED燈3為正多邊形，正多邊形的邊數(shù)大于等于4個，所述正多邊形的頂角和凸透鏡7的環(huán)形面外圓742在同一個以凸透鏡7焦點(diǎn)為頂點(diǎn)的圓錐面上。

本實(shí)例的工作過程：將本發(fā)明LED補(bǔ)光燈安裝在馬路的監(jiān)控橫梁上，光線從LED燈3中射出后，經(jīng)過反光杯5和凸透鏡7的多次反射或折射，LED燈3發(fā)出的光聚集成平行的光束，調(diào)整LED補(bǔ)光燈的安裝位置和照射方向，使LED補(bǔ)光燈的最強(qiáng)照射區(qū)域與攝像機(jī)拍攝最清晰區(qū)域重合。通過調(diào)整攝像機(jī)快門抑制車輛大燈的強(qiáng)光照射，使監(jiān)控畫面內(nèi)的車輛號牌清晰可見。

以上對本發(fā)明的一個實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)說明，但所述內(nèi)容僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，不能被認(rèn)為用于限定本發(fā)明的實(shí)施范圍。凡依本發(fā)明申請范圍所作的均等變化與改進(jìn)等，均應(yīng)仍歸屬于本發(fā)明的專利涵蓋范圍之內(nèi)。