便攜式raw圖像采集測(cè)溫裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及輻射圖像測(cè)溫技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種便攜式RAW圖像采集測(cè)溫裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]非接觸式輻射測(cè)溫方法具有非侵入、響應(yīng)快、測(cè)溫范圍廣等優(yōu)點(diǎn)，已廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)、醫(yī)療、民用測(cè)溫領(lǐng)域，如紅外高溫計(jì)、熱像儀、光譜測(cè)溫裝置、輻射圖像測(cè)溫裝置等。輻射圖像測(cè)溫方法通過(guò)從圖像中提取被測(cè)對(duì)象的原始輻射強(qiáng)度信息，結(jié)合多光譜比色原理反演溫度及輻射率分布，與紅外、光譜測(cè)溫方法相比，能夠在直觀監(jiān)視運(yùn)行工況的同時(shí)實(shí)現(xiàn)溫度分布的場(chǎng)掃描，如中國(guó)專利ZL01106579.6公開(kāi)的一種爐膛燃燒溫度圖像檢測(cè)方法，又如中國(guó)專利CN101476939公開(kāi)的一種雙C⑶溫度場(chǎng)測(cè)量裝置及方法。輻射圖像測(cè)溫裝置成像系統(tǒng)復(fù)雜，導(dǎo)致體積龐大，不方便攜帶，往往采用固定式安裝，如中國(guó)專利CN201210380850公開(kāi)的化學(xué)氣相沉積設(shè)備的紅外輻射測(cè)溫校準(zhǔn)裝置及其校準(zhǔn)方法；同時(shí)，輻射圖像測(cè)溫裝置的測(cè)溫精度依賴于光學(xué)成像質(zhì)量，而這在測(cè)量現(xiàn)場(chǎng)高溫、積灰、結(jié)焦的環(huán)境下難以保證。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種結(jié)構(gòu)輕便、工作可靠、維修方便、測(cè)溫精度高的便攜式RAW圖像采集測(cè)溫裝置。
[0004]本實(shí)用新型是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn):
[0005]便攜式RAW圖像采集測(cè)溫裝置，包括筒狀的殼體，分別密封設(shè)置在殼體兩端的硬桿內(nèi)窺鏡和蓋板，以及設(shè)置在殼體內(nèi)部的數(shù)字式CCD攝像機(jī)和DSP圖像處理芯片；所述的數(shù)字式CCD攝像機(jī)的輸入端和輸出端分別與硬桿內(nèi)窺鏡的輸出端和DSP圖像處理芯片的輸入端連接；DSP圖像處理芯片的輸出端經(jīng)設(shè)置在殼體上的防爆格蘭頭與上位機(jī)連接。
[0006]優(yōu)選的，蓋板通過(guò)螺栓密封固定在殼體的后端，蓋板的內(nèi)側(cè)設(shè)置移動(dòng)式充電電源。
[0007]進(jìn)一步，移動(dòng)式充電電源的輸出端分別連接數(shù)字式CXD攝像機(jī)和DSP圖像處理芯片，移動(dòng)式充電電源輸出電壓為DC24V。
[0008]優(yōu)選的，硬桿內(nèi)窺鏡外部共軸套設(shè)有保護(hù)套筒，硬桿內(nèi)窺鏡通過(guò)防塵卡環(huán)密封連接在殼體的前端，前端設(shè)置采集通孔的保護(hù)套筒卡接在防塵卡環(huán)上設(shè)置的密封槽內(nèi)。
[0009]優(yōu)選的，殼體外部設(shè)置有提手，殼體在連接硬桿內(nèi)窺鏡的一端外部設(shè)置有隔熱保護(hù)層。
[0010]進(jìn)一步，隔熱保護(hù)層的外緣連接設(shè)置有喇叭狀的保護(hù)罩，保護(hù)罩的外緣半徑大于把手到殼體中軸線的距離。
[0011]優(yōu)選的，數(shù)字式CCD攝像機(jī)采用Bayer-RGGB模式，輸出RAW格式圖像數(shù)據(jù)；該圖像數(shù)據(jù)經(jīng)Gige網(wǎng)線接入到DSP圖像處理芯片中。
[0012]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下有益的技術(shù)效果:
[0013]本實(shí)用新型采用能夠靈活拆卸的硬桿內(nèi)窺鏡，能夠根據(jù)不同的工作環(huán)境進(jìn)行適應(yīng)性調(diào)整；圖像采集及測(cè)量元件全部安裝在殼體內(nèi)部，使裝置結(jié)構(gòu)緊湊、輕便。裝置選用的數(shù)字式CCD攝像機(jī)的A/D轉(zhuǎn)換可在相機(jī)內(nèi)部完成，不需要加裝視頻采集卡，簡(jiǎn)化了結(jié)構(gòu)連接。采用DSP圖像處理芯片替代計(jì)算機(jī)完成圖像采集和溫度計(jì)算，設(shè)計(jì)合理，使用方便，通過(guò)對(duì)殼體的全封閉結(jié)構(gòu)設(shè)置，電氣元件和電纜全部安裝在能夠防爆的殼體內(nèi)部，輸出電纜經(jīng)防爆格蘭頭引出，整套裝置具備防塵、防爆及高防護(hù)的特點(diǎn)，能夠?qū)?nèi)部的電子器件形成良好保護(hù)；整體性高，便攜性強(qiáng)，安全可靠。
[0014]進(jìn)一步的，采用可充電式移動(dòng)電源為數(shù)字式C⑶攝像機(jī)和DSP圖像處理芯片供電，使得整套裝置可移動(dòng)式操作，并且成本低廉；利用能夠方便拆卸的后蓋，可以快速的將其余移動(dòng)式充電電源進(jìn)行安裝和拆卸，并提供其他元件安裝和維護(hù)的必要空間，能夠方便的將數(shù)字CCD攝像機(jī)和硬桿內(nèi)窺鏡整體抽出進(jìn)行維護(hù)或更換。
[0015]進(jìn)一步的，通過(guò)硬桿內(nèi)窺鏡外部設(shè)置保護(hù)套，能夠?qū)ζ湫纬杀Ｗo(hù)，延長(zhǎng)使用壽命，并且在其與保護(hù)套筒連接處加裝防塵卡環(huán)及密封墊圈；能夠有效的防止外部灰塵進(jìn)入殼體內(nèi)部。
[0016]進(jìn)一步的，通過(guò)設(shè)置提手能夠更好地增加其使用和攜帶的便捷性，同時(shí)配合設(shè)置的隔熱保護(hù)層，對(duì)殼體內(nèi)部的電子器件提供良好和穩(wěn)定的工作環(huán)境；利用設(shè)置的保護(hù)罩，不僅能將使用時(shí)的熱流進(jìn)行阻擋，避免其對(duì)殼體的損傷，而且能夠保護(hù)提攜時(shí)使用人員的安全。
[0017]進(jìn)一步的，數(shù)字式CXD攝像機(jī)的RAW圖像數(shù)據(jù)可直接通過(guò)提取網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包得到，這解決了 DSP圖像處理芯片存儲(chǔ)單元容量較小，不能用于存儲(chǔ)高分辨率圖像的難點(diǎn)。同時(shí)DSP圖像處理芯片極快的處理速度可實(shí)現(xiàn)溫度測(cè)量的實(shí)時(shí)性要求。RAff圖像符合數(shù)字式CCD攝像機(jī)線性Gamma感光特性，保留了被測(cè)對(duì)象原始福射信息，并且標(biāo)定簡(jiǎn)單，動(dòng)態(tài)響應(yīng)范圍寬，可實(shí)現(xiàn)溫度分布的高精度測(cè)量。
【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1為本實(shí)用新型實(shí)例中所述裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖中:I為保護(hù)套筒，2為硬桿內(nèi)窺鏡，3為防塵卡環(huán)，4為數(shù)字式CXD攝像機(jī)，5為Gige網(wǎng)線，6為DSP圖像處理芯片，7為移動(dòng)式充電電源，8為蓋板，9為防爆格蘭頭，10為提手，11為殼體，12為隔熱保護(hù)層，13為保護(hù)罩。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明，所述是對(duì)本實(shí)用新型的解釋而不是限定。
[0021]本實(shí)用新型一種便攜式RAW圖像采集測(cè)溫裝置，其結(jié)構(gòu)原理如圖1所示，包括保護(hù)套筒1，硬桿內(nèi)窺鏡2，防塵卡環(huán)3，數(shù)字式CXD攝像機(jī)4，Gige網(wǎng)線5，DSP圖像處理芯片6，移動(dòng)式充電電源7，蓋板8，防爆格蘭頭9，提手10，殼體11。同軸設(shè)置的保護(hù)套筒I和硬桿內(nèi)窺鏡2與殼體11連接處加裝防塵卡環(huán)3，以防止外部灰塵進(jìn)入防護(hù)罩內(nèi)部；硬桿內(nèi)窺鏡2連接在CXD攝像機(jī)4圖像輸入端；(XD攝像機(jī)4通過(guò)Gige網(wǎng)線5與DSP圖像處理芯片6連接；移動(dòng)式充電電源7分別與CCD攝像機(jī)4和DSP圖像處理芯片6相連接并為兩部分供電；DSP圖像處理芯片6的信號(hào)輸出電纜經(jīng)防爆格蘭頭9引出，可連接外部顯示器或上位機(jī)連接。蓋板8可用內(nèi)六角進(jìn)行拆卸，拆開(kāi)蓋板8后，可將硬桿內(nèi)窺鏡2和CCD攝像機(jī)4整體抽出進(jìn)行維護(hù)或更換。
[0022]本優(yōu)選實(shí)例中，數(shù)字式CCD攝像機(jī)4的工作模式為Bayer-RGGB模式，輸出RAW格式圖像數(shù)據(jù)；圖像數(shù)據(jù)經(jīng)Gige網(wǎng)線5送入DSP圖像處理芯片6中進(jìn)行圖像處理，判斷調(diào)整數(shù)字式CCD攝像機(jī)4的曝光時(shí)間，計(jì)算被測(cè)對(duì)象溫度分布。
[0023]本實(shí)用新型在使用前，將現(xiàn)有的已經(jīng)標(biāo)定得數(shù)據(jù)和溫度計(jì)算公式寫入DSP圖像處理芯片6的RAM中。使用時(shí)，利用提手10將裝置搬運(yùn)至測(cè)量地點(diǎn)，通過(guò)保護(hù)套筒I前端的采集通孔，使硬桿內(nèi)窺鏡2對(duì)準(zhǔn)被測(cè)對(duì)象，數(shù)字CCD攝像機(jī)4開(kāi)始采集RAW格式輻射圖像，并通過(guò)Gige網(wǎng)線5傳輸?shù)紻SP圖像處理芯片6的存儲(chǔ)堆棧中。DSP圖像處理芯片6根據(jù)預(yù)先編制的程序?qū)D像數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，控制調(diào)整數(shù)字CCD攝像機(jī)4的曝光時(shí)間，并由標(biāo)定數(shù)據(jù)計(jì)算被測(cè)對(duì)象溫度，測(cè)量結(jié)果經(jīng)電纜送至外部顯示。在使用時(shí)，隔熱保護(hù)層12和保護(hù)罩13能夠?qū)y(cè)量和使用時(shí)涌出的熱流進(jìn)行阻隔和分流，不僅保護(hù)殼體11內(nèi)部的電子器件，而且能夠保護(hù)操作者的安全。
[0024]其中，RAW圖像就是CMOS/CCD圖像傳感器將捕捉到的光源信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)的原始數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)為CFA彩色濾波數(shù)組，數(shù)據(jù)位數(shù)一般為12或14位(由A/D轉(zhuǎn)換電路決定)。與jpeg或bmp圖像相比，RAW圖像不受色彩空間、銳化值、白平衡、對(duì)比度、降噪等相機(jī)設(shè)置的影響，保留了被測(cè)對(duì)象原始輻射信息，更適合用于輻射圖像測(cè)溫分析。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.便攜式RAW圖像采集測(cè)溫裝置，其特征在于，包括筒狀的殼體(11)，分別密封設(shè)置在殼體(11)兩端的硬桿內(nèi)窺鏡(2)和蓋板(8)，以及設(shè)置在殼體(11)內(nèi)部的數(shù)字式CCD攝像機(jī)(4)和DSP圖像處理芯片￠);所述的數(shù)字式CCD攝像機(jī)(4)的輸入端和輸出端分別與硬桿內(nèi)窺鏡⑵的輸出端和DSP圖像處理芯片(6)的輸入端連接；DSP圖像處理芯片(6)的輸出端經(jīng)設(shè)置在殼體(11)上的防爆格蘭頭與上位機(jī)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式RAW圖像采集測(cè)溫裝置，其特征在于，蓋板(8)通過(guò)螺栓密封固定在殼體(11)的后端，蓋板(8)的內(nèi)側(cè)設(shè)置移動(dòng)式充電電源(7)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的便攜式RAW圖像采集測(cè)溫裝置，其特征在于，所述移動(dòng)式充電電源⑵的輸出端分別連接數(shù)字式CCD攝像機(jī)(4)和DSP圖像處理芯片(6)，移動(dòng)式充電電源⑵輸出電壓為DC24V。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式RAW圖像采集測(cè)溫裝置，其特征在于，硬桿內(nèi)窺鏡(2)外部共軸套設(shè)有保護(hù)套筒(I)，硬桿內(nèi)窺鏡(2)通過(guò)防塵卡環(huán)(3)密封連接在殼體(11)的前端，前端設(shè)置采集通孔的保護(hù)套筒(I)卡接在防塵卡環(huán)(3)上設(shè)置的密封槽內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式RAW圖像采集測(cè)溫裝置，其特征在于，殼體(11)外部設(shè)置有提手，殼體(11)在連接硬桿內(nèi)窺鏡(2)的一端外部設(shè)置有隔熱保護(hù)層(12)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的便攜式RAW圖像采集測(cè)溫裝置，其特征在于，隔熱保護(hù)層(12)的外緣連接設(shè)置有喇叭狀的保護(hù)罩(13)，保護(hù)罩(13)的外緣半徑大于把手(10)到殼體(11)中軸線的距離。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式RAW圖像采集測(cè)溫裝置，其特征在于，數(shù)字式CCD攝像機(jī)⑷采用Bayer-RGGB模式，輸出RAW格式圖像數(shù)據(jù)；該圖像數(shù)據(jù)經(jīng)Gige網(wǎng)線(5)接入到DSP圖像處理芯片(6)中。
【專利摘要】本實(shí)用新型便攜式RAW圖像采集測(cè)溫裝置包括筒狀的殼體，分別密封設(shè)置在殼體兩端的硬桿內(nèi)窺鏡和蓋板，以及設(shè)置在殼體內(nèi)部的數(shù)字式CCD攝像機(jī)和DSP圖像處理芯片；數(shù)字式CCD攝像機(jī)的輸入端和輸出端分別與硬桿內(nèi)窺鏡的輸出端和DSP圖像處理芯片的輸入端連接；DSP圖像處理芯片的輸出端經(jīng)設(shè)置在殼體上的防爆格蘭頭與上位機(jī)連接。采用能夠靈活拆卸的硬桿內(nèi)窺鏡，根據(jù)不同的工作環(huán)境進(jìn)行適應(yīng)性調(diào)整；圖像采集及測(cè)量元件全部安裝在殼體內(nèi)部，使裝置結(jié)構(gòu)緊湊、輕便。裝置選用的數(shù)字式CCD攝像機(jī)的A/D轉(zhuǎn)換可在相機(jī)內(nèi)部完成，不需要加裝視頻采集卡，簡(jiǎn)化了結(jié)構(gòu)連接。采用DSP圖像處理芯片完成圖像采集和溫度計(jì)算，設(shè)計(jì)合理，使用方便。
【IPC分類】G01J5-02, H04N5-225, G01J5-00
【公開(kāi)號(hào)】CN204439214
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520092136
【發(fā)明人】張向宇, 張波, 向小鳳, 徐宏杰
【申請(qǐng)人】華能國(guó)際電力股份有限公司, 西安熱工研究院有限公司
【公開(kāi)日】2015年7月1日
【申請(qǐng)日】2015年2月9日