一種便攜式雙視場熱成像觀測裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種便攜式雙視場熱成像觀測裝置，更具體的說，尤其涉及一種在夜晚或者照明不良的環境下具有寬、窄視場可切換，同時具有拍照、錄像、顯示功能的便攜式雙視場熱成像觀測裝置。
【背景技術】
[0002]熱成像探測器利用自然界中的物體輻射出來的紅外線進行成像，因其是被動接受紅外線而成像并且可以在夜間或者自然光線條件不好的陰霾環境下成像，被廣泛的應用在國防、工業、醫療安防監控領域。現有的熱成像觀測裝備大多是定焦或者連續變焦的。定焦的鏡頭只有一個視場，具有觀測及應用環境的局限性；連續變焦的熱成像雖然范圍比較大，但是造價成本較高。
[0003]雙視場熱像儀具有寬、窄兩個視場。在一般的應用中可以利用寬視場迅速發現并找到目標，然后再利用窄視場觀察目標的詳細物理特征。目前，雙視場型熱成像觀測儀的種類單一，并且體積龐大，不利于攜帶與搬運。同時，功能比較少，一般只具有寬、窄視場切換的功能，無法實現在現場拍照、錄像等取證工作。

【發明內容】

[0004]本實用新型為了克服上述技術問題的缺點，提供了一種在夜晚或者照明不良的環境下具有寬、窄視場可切換，同時具有拍照、錄像、顯示功能的便攜式雙視場熱成像觀測裝置。
[0005]本實用新型的便攜式雙視場熱成像觀測裝置，包括紅外鏡頭模組、熱成像探測器、攝錄單元和控制單元，紅外鏡頭模組用于接收視場中的目標發出的紅外線，熱成像探測器用于將透過紅外鏡頭模組的光信號轉化為電信號，并形成模擬視頻信號；控制單元連接有按鍵單元；其特別之處在于:紅外鏡頭模組上設置有步進電機和AD采樣單元，步進電機用于驅使紅外鏡頭模組進行變倍和聚焦動作，控制單元通過AD采樣單元獲取紅外鏡頭模組中鏡組的變倍和聚焦數值，控制單元通過電機驅動單元對步進電機進行控制；使用時，控制單元根據按鍵單元輸入的窄視場、寬視場以及聚焦命令，通過電機驅動單元驅使紅外鏡頭模組完成窄、寬視場之間的切換和聚焦動作。
[0006]本實用新型的便攜式雙視場熱成像觀測裝置，所述攝錄單元連接有SD存儲卡和顯示單元，攝錄單元將熱成像探測器輸出的模擬視頻信號轉化為數字信號，并存儲在SD存儲卡中；同時，攝錄單元將采集的畫面通過顯示單元實時地顯示出來，以便攝錄人員進行觀察。
[0007]本實用新型的便攜式雙視場熱成像觀測裝置，所述控制單元連接有鋰電池組和對外接口，所述對外接口包括12.6V電源接口、RS485控制接口和I路PAL制式視頻接口。
[0008]本實用新型的便攜式雙視場熱成像觀測裝置，所述按鍵單元為一方形的按鍵面板，按鍵面板上設置有寬視場、窄視場、錄像、拍照、聚焦+、聚焦一、校正和保存8個按鍵。
[0009]本實用新型的便攜式雙視場熱成像觀測裝置，所述控制單元由ARM微控制器組成，攝錄單元由DSP數字處理芯片組成，步進電機為直線步進電機。
[0010]本實用新型的便攜式雙視場熱成像觀測裝置，所述AD采樣單元為可對紅外鏡頭模組中透鏡的位置進行檢測的滑動變阻器。
[0011]本實用新型的有益效果是:本實用新型的熱成像觀測裝置，通過紅外鏡頭模組對物體發射紅外線的接收以及熱成像探測器的光信號至電信號的轉化，實現了視頻和圖像信息的采集；通過步進電機對紅外鏡頭模組的變倍和聚焦驅動，以及AD采樣單元對鏡組位置的檢測，不僅實現了觀測裝置在窄視場與寬視場之間的切換，而且還可實現對目標的聚焦作用；相對于現有的連續變焦的熱像儀來說，具有更低的成本、更輕的重量和更小的體積，有益效果顯著，便于應用推廣。
[0012]本實用新型的熱成像觀測裝置，不僅可以在黑夜或者光照不良的情況下進行有效成像，而且可以利用寬視場進行目標的搜索，再利用窄視場鎖定目標進行細節部分的觀察，使用更加方便。實時錄像、拍照功能有利于現場取證，聚焦+、聚焦_、校正、極性等按鍵可以輔助調節熱成像輸出視頻的清晰度，更有利于觀察；通過內置大容量鋰電池組給整個系統進行供電，方便外出攜帶，待機時間久。
[0013]本發明的有益效果還體現在:(1)可形成體積小、重量輕的觀測儀，便于攜帶，單人可操作性強；(2)采用具有過壓、過流、欠壓、欠流保護的鋰電池組，電池續航能力強，通過對鋰電池組的有效管理可以滿足常溫下連續工作四個小時以上的工作時間(3)可以直接通過外部按鍵進行相關的按鍵控制操作，使用更加方便快捷。
【附圖說明】
[0014]圖1為本實用新型的便攜式雙視場熱成像觀測裝置的原理圖；
[0015]圖2為本實用新型中按鍵單元的結構圖。
[0016]圖中:1控制單元，2電機驅動單元，3步進電機，4紅外鏡頭模組，5熱成像探測器，6攝錄單元，7 SD存儲卡，8 AD采樣單元，9鋰電池組，10按鍵單元，11顯示單元，12對外接
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【具體實施方式】
[0017]下面結合附圖與實施例對本實用新型作進一步說明。
[0018]如圖1所示，給出了本實用新型的便攜式雙視場熱成像觀測裝置的原理圖，其由控制單元1、紅外鏡頭模組4、熱成像探測器5、攝錄單元6、步進電機3、電機驅動電源2、AD采樣單元8、SD存儲卡7、顯示單元11、鋰電池組9、按鍵單元10和對外接口 12 ;控制單元I具有信號采集、數據運算和控制輸出的作用。紅外鏡頭模組4用于接收外界物體發出的紅外光，透過紅外鏡頭模組4的紅外線會照射到熱成像探測器5上，熱成像探測器5將接收的光信號轉化為電信號，并形成PAL制式的模擬信號，以輸入至攝錄單元6中。
[0019]SD存儲卡7和顯示單元11均與攝錄單元6相連接，攝錄單元6將接收的模擬視頻信號轉化為數字信號，并存儲在SD存儲卡7中，以便數字視頻和圖像數據的存儲和轉存。熱成像探測器5輸出的PAL制式的模擬視頻信號可通過顯示單元11直接顯示出來，以供攝錄人員進行查看。
[0020]所示的步進電機3和AD采樣單元8均設置于紅外鏡頭模組4上，步進電機3可驅使紅外鏡頭模組4上的鏡組進行移動，以便進行寬視場與窄視場之間的切換，以及實現前后聚焦動作。控制單元I通過電機驅動單元2驅使步進電機3進行運動，電機驅動單元2接收控制單元I發送的脈沖信號和控制信號，并將其轉化為驅使步進電機3轉動的信號。AD采樣單元8與控制單元I相連接，AD采樣單元8通過檢測紅外鏡頭模組4中透鏡的位置，來判斷紅外鏡頭模組4是處于寬視場，還是處于窄視場，以及進行聚焦的數值。
[0021]所示的控制單元I可由ARM微控制器組成，攝錄單元可采用DSP數字處理芯片形成的處理電路。AD采樣單元8為滑動變阻器，來時刻記錄紅外鏡頭模組在兩個寬窄視場之間的位置，將模擬信號轉換成數字信號。
[0022]所示的控制單元I還連接有對外接口 12、按鍵單元10和鋰電池組9，鋰電池組9為整個雙視場熱成像觀測裝置的工作提供穩定電壓，鋰電池組9由3節18650鋰電池組成，具有充、放電過壓，過流，欠壓、欠流保護功能。對外接口 12包括12.6V電源接口、RS485控制接口和I路PAL制式視頻接口，分別實現外部電源供電、RS485總線控制和PAL制式視頻信號輸出。
[0023]按鍵單元10是一個方形的按鍵面板，如圖2所示，給出了本實用新型中按鍵單元的結構圖，具有寬視場、窄視場、錄像、聚焦+、聚焦_、拍照、校正、極性、保存九個按鍵。按下寬、窄視場按鍵時步進電機會帶動鏡頭模組移向相對應的寬、窄視場位置；聚焦+、聚焦-按鍵分別對應步進電機的聚焦操作；錄像、拍照按鍵主要用來現場取證，收集視頻和圖片信息；校正、極性按鍵用來控制熱成像探測器輸出圖像的校正和極性切換等操作；保存按鍵用來保存當前的設置或者操作。
[0024]工作時，紅外鏡頭模組4內物體發射的紅外光，經熱成像探測器5轉化為模擬視頻信號，不僅可通過顯示單元11將采集的紅外圖像實時地顯示出來，而且通過攝錄單元6轉化為數字信號后可保存于SD存儲卡7中。控制單元I通過步進電機3和AD采樣單元8，對紅外鏡頭模組4中鏡組的驅動以及位置的檢測，實現了紅外鏡頭模組4在寬視場與窄視場之間的切換，而且還可實現聚焦動作，有利寬視場下圍搜索目標和窄視場下看清目標細節。
【主權項】
1.一種便攜式雙視場熱成像觀測裝置，包括紅外鏡頭模組(4)、熱成像探測器(5)、攝錄單元(6)和控制單元(I )，紅外鏡頭模組用于接收視場中的目標發出的紅外線，熱成像探測器用于將透過紅外鏡頭模組的光信號轉化為電信號，并形成模擬視頻信號；控制單元連接有按鍵單元(10);其特征在于:紅外鏡頭模組(4)上設置有步進電機(3)和AD采樣單元(8)，步進電機用于驅使紅外鏡頭模組進行變倍和聚焦動作，控制單元通過AD采樣單元獲取紅外鏡頭模組中鏡組的變倍和聚焦數值，控制單元通過電機驅動單元(2)對步進電機進行控制；使用時，控制單元根據按鍵單元輸入的窄視場、寬視場以及聚焦命令，通過電機驅動單元驅使紅外鏡頭模組完成窄、寬視場之間的切換和聚焦動作。2.根據權利要求1所述的便攜式雙視場熱成像觀測裝置，其特征在于:所述攝錄單元(6)連接有SD存儲卡(7)和顯示單元(11)，攝錄單元將熱成像探測器(5)輸出的模擬視頻信號轉化為數字信號，并存儲在SD存儲卡中；同時，攝錄單元將采集的畫面通過顯示單元實時地顯示出來，以便攝錄人員進行觀察。3.根據權利要求1或2所述的便攜式雙視場熱成像觀測裝置，其特征在于:所述控制單元(I)連接有鋰電池組(9)和對外接口(12)，所述對外接口包括12.6V電源接口、RS485控制接口和I路PAL制式視頻接口。4.根據權利要求1或2所述的便攜式雙視場熱成像觀測裝置，其特征在于:所述按鍵單元(10)為一方形的按鍵面板，按鍵面板上設置有寬視場、窄視場、錄像、拍照、聚焦+、聚焦一、校正和保存8個按鍵。5.根據權利要求1或2所述的便攜式雙視場熱成像觀測裝置，其特征在于:所述控制單元(I)由ARM微控制器組成，攝錄單元(6)由DSP數字處理芯片組成，步進電機(3)為直線步進電機。6.根據權利要求1或2所述的便攜式雙視場熱成像觀測裝置，其特征在于:所述AD采樣單元(8)為可對紅外鏡頭模組(4)中透鏡的位置進行檢測的滑動變阻器。
【專利摘要】本實用新型的便攜式雙視場熱成像觀測裝置，包括紅外鏡頭模組、熱成像探測器、攝錄單元和控制單元，控制單元連接有按鍵單元；特征在于：紅外鏡頭模組上設置有步進電機和AD采樣單元，步進電機用于驅使紅外鏡頭模組進行變倍和聚焦動作，控制單元通過AD采樣單元獲取紅外鏡頭模組中鏡組的變倍和聚焦數值，控制單元通過電機驅動單元對步進電機進行控制。本實用新型的熱成像觀測裝置，可以在黑夜或者光照不良的情況下進行有效成像，而且可以利用寬視場進行目標的搜索，再利用窄視場鎖定目標進行細節部分的觀察，使用更加方便。相對于現有的連續變焦的熱像儀來說，具有更低的成本、更輕的重量和更小的體積，有益效果顯著，便于應用推廣。
【IPC分類】H04N5/33, G01V8/10, G01J5/10
【公開號】CN204758840
【申請號】CN201520436772
【發明人】劉維棟, 丁鑒彬, 蘇士濤
【申請人】山東神戎電子股份有限公司
【公開日】2015年11月11日
【申請日】2015年6月24日