可見光與紅外綜合成像系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了可見光與紅外綜合成像系統(tǒng)，包括紅外光學(xué)鏡頭、非制冷紅外探測(cè)器以及前端處理電路，紅外光學(xué)鏡頭與非制冷紅外探測(cè)器連接，非制冷紅外探測(cè)器與前端處理電路連接，還包括后續(xù)電路，所述后續(xù)電路的輸入端與前端處理電路的輸出端連接，所述后續(xù)電路的輸出端連接有以太網(wǎng)接口和視頻輸出口，后續(xù)電路的輸入端連接有視頻輸入口。本實(shí)用新型采用上述結(jié)構(gòu)，既能實(shí)現(xiàn)紅外探測(cè)，又能將可見光攝像機(jī)的視頻進(jìn)行壓縮編碼，并發(fā)送至監(jiān)控中心，提高了系統(tǒng)的兼容性。
【專利說(shuō)明】可見光與紅外綜合成像系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及可見光、紅外成像領(lǐng)域，具體是可見光與紅外綜合成像系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]紅外線是一種電磁波，它在電磁波連續(xù)頻譜中的位置是處于無(wú)線電波與可見光之間的區(qū)域。紅外線輻射是自然界存在的一種最為廣泛的電磁波輻射，它是基于任何物體在常規(guī)環(huán)境下都會(huì)產(chǎn)生自身的分子和原子無(wú)規(guī)則的運(yùn)動(dòng)，并不停地輻射出熱紅外能量，分子和原子的運(yùn)動(dòng)愈劇烈，輻射的能量愈大，反之，輻射的能量愈小。溫度在絕對(duì)零度以上的物體，都會(huì)因自身的分子運(yùn)動(dòng)而輻射出紅外線。
[0003]紅外熱像儀是利用紅外探測(cè)器和光學(xué)成像物鏡接受被測(cè)目標(biāo)的紅外輻射能量分布圖形反映到紅外探測(cè)器的光敏元件上，從而獲得紅外熱像圖，這種熱像圖與物體表面的熱分布場(chǎng)相對(duì)應(yīng)。通俗地講紅外熱像儀就是將物體發(fā)出的不可見紅外能量轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢姷臒釄D像。熱圖像的上面的不同顏色代表被測(cè)物體的不同溫度。
[0004]隨著森林保護(hù)和林業(yè)建設(shè)的不斷發(fā)展，林地面積、林業(yè)蓄積量逐年增加，防火任務(wù)日益艱巨。森林火災(zāi)是林業(yè)重要災(zāi)害之一。森林火災(zāi)具有突發(fā)性、災(zāi)害發(fā)生的隨機(jī)性、短時(shí)間內(nèi)能造成巨大損失的特點(diǎn)。森林防火工作仍存在野外火源管理難度大，林區(qū)火災(zāi)隱患增多等薄弱環(huán)節(jié)。如何提升森林防火現(xiàn)代化水平，及時(shí)掌握了解各個(gè)林區(qū)的現(xiàn)狀，及早發(fā)現(xiàn)火情，將森林火災(zāi)帶來(lái)的損失減少到最小，是目前急需解決的。在大面積的森林中，火災(zāi)往往是由不明顯的隱火引發(fā)的。這是毀滅性火災(zāi)的根源，用現(xiàn)有的普通方法，很難發(fā)現(xiàn)這種隱性火災(zāi)苗頭。
[0005]目前，森林巡護(hù)通常采用攝像儀來(lái)實(shí)現(xiàn)，當(dāng)光照度較高時(shí)，通常采用可見光攝像儀來(lái)實(shí)現(xiàn)，當(dāng)光照度不夠時(shí)，則采用紅外攝像儀來(lái)實(shí)現(xiàn)，可見光攝像儀與紅外攝像儀不能做到共用，同時(shí)還需要各自連接到監(jiān)控中心，給安裝帶來(lái)麻煩。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0006]本實(shí)用新型提供了可見光與紅外綜合成像系統(tǒng)，解決了以往的可見光攝像儀與紅外攝像儀不能共用，給監(jiān)控帶來(lái)運(yùn)作上的負(fù)擔(dān)，同時(shí)也給安裝帶來(lái)不便的問題。
[0007]本實(shí)用新型為解決技術(shù)問題主要通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):可見光與紅外綜合成像系統(tǒng)，包括紅外光學(xué)鏡頭、非制冷紅外探測(cè)器以及前端處理電路，紅外光學(xué)鏡頭與非制冷紅外探測(cè)器連接，非制冷紅外探測(cè)器與前端處理電路連接，還包括后續(xù)電路，所述后續(xù)電路的輸入端與前端處理電路的輸出端連接，所述后續(xù)電路的輸出端連接有以太網(wǎng)接口和視頻輸出口，后續(xù)電路的輸入端連接有視頻輸入口。紅外光學(xué)鏡頭用于透過(guò)特定紅外波長(zhǎng)光波，并將之聚焦至非制冷紅外探測(cè)器焦平面；非制冷紅外探測(cè)器是利用輻射的熱效應(yīng)，通過(guò)熱電變換技術(shù)將入射到非制冷紅外探測(cè)器焦平面的熱輻射轉(zhuǎn)換為某幅段模擬電壓輸出；前端處理電路用于對(duì)探測(cè)器輸出的電信號(hào)進(jìn)行放大，經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換為14位數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)；后續(xù)電路用于數(shù)字圖像處理(其中包括降噪濾波、小目標(biāo)識(shí)別算法處理)、數(shù)據(jù)可視化轉(zhuǎn)換等，最后通過(guò)以太網(wǎng)接口實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸，可將圖像信號(hào)發(fā)送回監(jiān)控中心，監(jiān)控中心也可通過(guò)該以太網(wǎng)接口遠(yuǎn)程控制云臺(tái)、鏡頭等，另外，后續(xù)電路還可直接輸出視頻，便于現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)；后續(xù)電路的輸入端連接視頻輸入口，用于將可見光攝像機(jī)的圖像輸入到后續(xù)電路中，經(jīng)壓縮編碼后通過(guò)以太網(wǎng)接口傳輸回監(jiān)控中心。
[0008]進(jìn)一步地，所述紅外光學(xué)鏡頭為75mm鍺鏡頭或IOOmm鍺鏡頭或150mm鍺鏡頭。不同焦距的鏡頭對(duì)應(yīng)的視場(chǎng)角、空間分辨率是不同的，可根據(jù)需要來(lái)選擇。
[0009]所述紅外光學(xué)鏡頭為75mm錯(cuò)鏡頭。
[0010]所述后續(xù)電路為處理器0MAP3530。0MAP3530是專門為低功耗便攜式應(yīng)用而設(shè)計(jì)的，0MAP3530(主頻 600MHz)在單一的芯片上集成了 ARM? Cortex ? -A8 內(nèi)核、TMS320C64x+?DSP內(nèi)核、圖形引擎、視頻加速器以及豐富的多媒體外設(shè)，其中CorteX-A8內(nèi)核擁有超過(guò)當(dāng)今300MHz ARM9器件4倍的處理性能；430MHz的C64x+ DSP內(nèi)核能處理諸如家庭媒體中心、機(jī)器人系統(tǒng)、WEB信息站以及數(shù)字指示牌等嵌入式應(yīng)用的高清視頻(720p的MPEG-4解碼)?？蓮V泛用于流媒體、2D/3D游戲、視頻會(huì)議、高清靜態(tài)圖象、3G多媒體手機(jī)、高性能PDA等項(xiàng)目的評(píng)估與應(yīng)用。
[0011]所述以太網(wǎng)接口為RJ45接口。RJ45接口是一種常用的以太網(wǎng)接口，用于數(shù)據(jù)交換。
[0012]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)和有益效果:
[0013](I)本實(shí)用新型通過(guò)在原有紅外攝像儀的基礎(chǔ)上，增加了后續(xù)電路，同時(shí)外接以太網(wǎng)接口，這樣可以將探測(cè)到的圖像進(jìn)行壓縮編碼，并發(fā)送至監(jiān)控中心，做到了遠(yuǎn)程操控，提高了紅外攝像儀的使用價(jià)值。
[0014](2)本實(shí)用新型通過(guò)在后續(xù)電路上設(shè)置視頻輸出口，可直接輸出視頻，便于現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)，而設(shè)置視頻輸入口后，將可見光攝像機(jī)的圖像輸入到后續(xù)電路中，經(jīng)壓縮編碼后通過(guò)以太網(wǎng)接口傳輸回監(jiān)控中心，進(jìn)行分析處理。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1為本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明，但本實(shí)用新型的實(shí)施方式不限于此。
[0017]實(shí)施例:
[0018]如圖1所示，本實(shí)施例包括紅外光學(xué)鏡頭、非制冷紅外探測(cè)器以及前端處理電路，紅外光學(xué)鏡頭與非制冷紅外探測(cè)器連接，非制冷紅外探測(cè)器與前端處理電路連接，還包括后續(xù)電路，所述后續(xù)電路的輸入端與前端處理電路的輸出端連接，所述后續(xù)電路的輸出端連接有以太網(wǎng)接口和視頻輸出口，后續(xù)電路的輸入端連接有視頻輸入口。
[0019]為了獲得較好的探測(cè)效果，本實(shí)施例選用的紅外光學(xué)鏡頭為75mm鍺鏡頭或IOOmm鍺鏡頭或150_鍺鏡頭，作為優(yōu)選，本實(shí)施例的紅外光學(xué)鏡頭選用75_鍺鏡頭。
[0020]為了做到視頻編碼壓縮，同時(shí)還能不過(guò)大地增加能耗，本實(shí)施例的后續(xù)電路選用處理器0MAP3530。[0021]作為優(yōu)選，本實(shí)施例的以太網(wǎng)接口為RJ45接口，用于將后續(xù)電路輸出的視頻傳輸回監(jiān)控中心。
[0022]本實(shí)用新型的工作原理:紅外光學(xué)鏡頭將特定的紅外光波透過(guò)，并將之聚焦至非制冷紅外探測(cè)器焦平面，利用輻射的熱效應(yīng)，通過(guò)熱電變換技術(shù)將入射到非制冷紅外探測(cè)器焦平面的熱輻射轉(zhuǎn)換為某幅段模擬電壓輸出，前端處理電路對(duì)該模擬電壓進(jìn)行放大、模數(shù)轉(zhuǎn)換后輸出至后續(xù)電路，后續(xù)電路進(jìn)行數(shù)字圖像處理，最后圖像經(jīng)壓縮編碼，通過(guò)以太網(wǎng)接口發(fā)送至監(jiān)控中心。
[0023]本實(shí)用新型已經(jīng)通過(guò)上述實(shí)施例進(jìn)行了說(shuō)明，但應(yīng)當(dāng)理解的是，上述實(shí)施例只是用于舉例和說(shuō)明的目的，而非意在將本實(shí)用新型限制于所描述的實(shí)施例范圍內(nèi)。此外，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的是，本實(shí)用新型并不局限于上述實(shí)施例，根據(jù)本實(shí)用新型的教導(dǎo)還可以做出更多種的變型和修改，這些變型和修改均落在本實(shí)用新型所要求保護(hù)的范圍以內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.可見光與紅外綜合成像系統(tǒng)，包括紅外光學(xué)鏡頭、非制冷紅外探測(cè)器以及前端處理電路，紅外光學(xué)鏡頭與非制冷紅外探測(cè)器連接，非制冷紅外探測(cè)器與前端處理電路連接，其特征在于:還包括后續(xù)電路，所述后續(xù)電路的輸入端與前端處理電路的輸出端連接，所述后續(xù)電路的輸出端連接有以太網(wǎng)接口和視頻輸出口，后續(xù)電路的輸入端連接有視頻輸入口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可見光與紅外綜合成像系統(tǒng)，其特征在于:所述紅外光學(xué)鏡頭為75mm鍺鏡頭或IOOmm鍺鏡頭或150mm鍺鏡頭。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可見光與紅外綜合成像系統(tǒng)，其特征在于:所述紅外光學(xué)鏡頭為75mm錯(cuò)鏡頭。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可見光與紅外綜合成像系統(tǒng)，其特征在于:所述后續(xù)電路為處理器0MAP3530。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可見光與紅外綜合成像系統(tǒng)，其特征在于:所述以太網(wǎng)接口為RJ45接口。
【文檔編號(hào)】H04N7/01GK203422162SQ201320269197
【公開日】2014年2月5日 申請(qǐng)日期:2013年5月17日 優(yōu)先權(quán)日:2013年5月17日
【發(fā)明者】殷剛 申請(qǐng)人:成都市晶林科技有限公司