专利名称：一种可进行视场扫描的双通道日盲紫外成像仪的制作方法
技术领域：
本发明涉及光学成像领域，具体涉及一种可进行视场扫描的双通道日盲紫外成像仪。
背景技术：
随着日盲紫外成像技术的发展，以其为核心的成像检测设备被广泛应用于各种场合，特别是用于对架空输电线路、电力设施绝缘子及金具等进行电晕故障检测。由于日盲紫外成像设备具有灵敏度高、抗干扰能力强、定位准确、使用方便等特点，其在工业领域正受到越来越广泛的欢迎。通常情况下，人们会携带手持式日盲紫外成像仪对某一目标场合(如架空输电线路、电力站等)进行电晕检测，因为手持式成像仪具有携带方便、便于用户根据实际情况记录检测信息等优点。目前市场上所用手持式日盲紫外成像仪由于集成了日盲紫外成像模块、参考背景成像模块(如可见光成像模块、红外光成像模块等)、相关处理芯片以及显示模块等，其重量都会重达若干千克(通常为3.5kg左右)，而且为了提高日盲紫外成像仪的拍摄灵敏度也会相应地减小其视场。在实际使用时，由于目标场合情况不一，工作人员经常需要将成像仪抬高一定的角度以对准高处的目标，或者不断调整设备指向以对准目标，因此就需要频繁地抬高放低设备或者调整设备把持姿势，这对长时间工作的巡线人员而言体力负荷较大。
考虑到日盲紫外成像仪的重量及其受视场限制的实际情况，操作人员在进行较长时间的工作(如对某条较长输电线路进行检测)时，显然负荷较大。因此若能在现有成像设备的基础上，在不降低日盲紫外成像仪灵敏度的前提下使巡检人员可以不必在竖直方向上改变仪器的观测方向，将使日盲紫外成像仪的使用在很大程度上变得简单、省力，从而减少工作人员的负荷，提高其工作效率。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种可进行视场扫描的双通道日盲紫外成像仪，通过在双通道日盲紫外成像仪镜头前安装扫描反射镜进行视场扫描。本发明解决上述问题所采用的技术方案为:一种可进行视场扫描的双通道日盲紫外成像仪，包括双通道日盲紫外成像仪，所述可进行视场扫描的双通道日盲紫外成像仪还设有扫描反射镜，扫描反射镜和双通道日盲紫外成像仪的镜头的子午面重合，扫描反射镜可绕一转轴前后旋转，将光束反射入双通道日盲紫外成像仪的镜头中。作为本发明的进一步改进，所述可进行视场扫描的双通道日盲紫外成像仪还设有反射镜，反射镜、扫描反射镜和双通道日盲紫外成像仪的镜头的子午面重合，扫描反射镜反射的光束再经过反射镜反射至双通道日盲紫外成像仪的镜头中。作为本发明的进一步改进，所述可进行视场扫描的双通道日盲紫外成像仪中还设有电机控制模块，所述电机控制模块通过驱动和控制电机对扫描反射镜的旋转进行控制。所述电机控制模块包括电机、驱动单元和控制单元，控制单元发送控制指令至驱动单元，驱动单元驱动电机。作为本发明的进一步改进，所述反射镜为直角棱镜，直角棱镜为石英材质，以同时反射日盲紫外光和可见光。和普通反射镜相比，直角棱镜更容易安装和调试，反射角度相对普通反射镜也更稳定。作为本发明的进一步改进，所述反射镜的反射面在双通道日盲紫外成像仪镜头所在平面内的正投影完全覆盖双通道日盲紫外成像仪镜头。优选的，反射镜与双通道日盲紫外成像仪镜头的主光轴之间的夹角在40°飞0°之间以兼顾系统的性能与尺寸要求，
作为本发明的进一步改进，所述扫描反射镜与反射镜为前表面镀有保护膜的镀铝或镀银反射镜，优选的，该保护膜为氟化镁保护膜。本发明所述的可进行视场扫描的双通道日盲紫外成像仪，因其采用了可前后旋转的扫描反射镜，能在不降低日盲紫外成像仪灵敏度的前提下，使得巡检人员在巡检过程中不必频繁地抬高放低设备或调整设备把持姿势，使日盲紫外成像仪的使用在很大程度上变得简单、省力，从而减少了工作人员的体力负荷，提高了其工作效率。
图1为常见的日盲紫外成像仪的示意 图2为本发明实施例1可进行视场扫描的双通道日盲紫外成像仪的示意 图3为本发明实施例1可进行视场扫描的双通道日盲紫外成像仪的另一种结构 图4为本发明通过电机控制反射镜转动的日盲紫外成像仪的结构 图5为本发明实施例2可进行视场扫描的双通道日盲紫外成像仪的结构图。
具体实施例方式为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明了，以下结合附图和实施例，对本发明进行详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。实施例1
目前市场上所用手持式双通道日盲紫外成像仪的结构大多如图1所示，其内部集成了日盲紫外成像模块、参考背景成像模块(如可见光成像模块、红外光成像模块等)、相关处理芯片以及显示模块等于一体，故重量都会重达若干千克(通常为3.5kg左右)。在实际使用时，人们为了提高日盲紫外成像仪的拍摄灵敏度，不得不相应的减小其视场。由于目标场合情况不一，工作人员经常需要将成像仪抬高一定的角度以对准高处的线路或不断调整设备指向以对准目标，因此需要频繁地抬高放低设备或者调整设备把持姿势。这对长时间工作的巡线人员而言体力负荷较大。本发明在现有双通道日盲紫外成像仪的基础上，通过在成像仪镜头前安装扫描反射镜来克服上述困难。参见图2，为本发明实施例1所述可进行视场扫描的双通道日盲紫外成像仪结构图，其包括扫描反射镜1、反射镜2、双通道日盲紫外成像仪3以及转轴4。工作人员在操作时，可以通过前后转动扫描反射镜1，使目标光信号经过扫描反射镜转I和反射镜2反射后，进入双通道日盲紫外成像仪3成像。采用该安装有扫描反射镜结构的双通道日盲紫外成像仪，可以避免巡检人员频繁地抬高放低设备或调整整个设备的把持姿势，其只要转动其中的扫描反射镜I即可实现垂直方向上视场较大的电晕检测。参见图2，扫描反射镜1、反射镜2和双通道日盲紫外成像仪3中的镜头3-1在光的传播方向上依次排列，且三者的子午面重合。扫描反射镜I通过转轴4安装于镜头3-1的前上方，扫描反射镜I的大小和位置应满足，其转动时在反射镜2中所成的像在镜头3-1所在平面内的正投影始终完全匹配覆盖镜头3-1，优选的，扫描反射镜I在转动过程中，与扫描反射镜I及反射镜2之间的主光线的夹角在15°至45°之间变化。转轴4与镜头3-1的子午面垂直。在使用本实施例所述可进行视场扫描的双通道日盲紫外成像仪时，操作人员只需前后转动扫描反射镜1，即可进行视场扫描，此时目标光信号经过扫描反射镜I和反射镜2反射后被双通道日盲紫外成像仪3成像，不需要操作人员频繁的抬高放低成像仪或前后转动整个成像设备。反射镜2固定安装于双通道日盲紫外成像仪3中镜头3-1的前下方，不可转动，其反射面朝向镜头3-1，反射镜2的大小和位置至少应满足其在镜头3-1所在平面内的正投影完全匹配覆盖镜头3-1。优选的，反射镜2与镜头3-1的主光轴之间的夹角在40°飞0°之间以兼顾系统的性能与尺寸要求，此时反射镜2与镜头3-1之间的距离可根据实际需要进行选定。扫描反射镜I与反射镜2为前表面镀有保护膜的镀铝或镀银反射镜，优选的，该保护膜为氟化镁保护膜。其中铝和银对日盲紫外至可见光波段具有高反射率，保护膜在保护铝或银材料不被氧化的同时对日盲紫外至可见光波段具有高透过率。双通道日盲紫外成像仪3为目前市场上使用较多的手持式日盲紫外/可见光双通道成像仪，如江苏紫峰光电科技有限公司生产的ZF-Sl型双通道电晕监测仪、以色列Ofil公司生产的双通道日盲紫外成像仪等。目标光信号(如图中所示电晕发出的光信号)被成像仪中的分光镜分成两束后分别进入日盲紫外成像通道和可见光成像通道，可见光成像通道对目标环境成像以为日盲紫外图像提供清晰的背景参考信息，日盲紫外成像通道对电晕发出的光信号进行成像，二者在处理系统中进行图像叠加输出。在进一步实施例中，上述固定安装于双通道日盲紫外成像仪3中的反射镜2为直角棱镜，其结构参见图3，包括扫描反射镜1、直角棱镜2、双通道日盲紫外成像仪3及转轴
4。其中扫描反射镜1、双通道日盲紫外成像仪3及转轴4与上述可进行视场扫描的双通道日盲紫外成像仪相同。直角棱镜的一个直角平面垂直于镜头3-1的主光轴，直角棱镜的斜面与镜头3-1的弧矢面成45°角，其大小至少应满足其在镜头3-1所在平面内的正投影完全匹配覆盖镜头3-1。直角棱镜为石英材质，以同时反射日盲紫外光和可见光。反射镜2采用直角棱镜是因为和普通反射镜相比，直角棱镜更容易安装和调试，反射角度相对普通反射镜也更稳定。在进一步实施例中，本发明所述扫描反射镜I的转动可以通过电机控制。参见图4，为本实施例所述用电机控制的可进行视场扫描的双通道日盲紫外成像仪结构图，其通过电机控制模块5对扫描反射镜I的旋转进行控制。所述电机控制模块5包含电机单元5-1、驱动单元5-2以及控制单元5-3。所述电机单元5-1为步进电机或直流电机,其通过传动装置与转轴4相连，从而精确控制转轴4的转动；所述驱动单元5-2用于控制电机的运行；操作人员通过控制单元5-3发出指令，控制转轴4转动的角度，优选的，控制单元5-3可以为按键形式或滚轮形式，以便操作人员通过按键或滚轮控制扫描反射镜I向上、向下转动，或直接选择整机视场方向(如对视场方向为斜上方40°等)。实施例2
一种可进行视场扫描的双通道日盲紫外成像仪，参见图5，为其结构图。本实施例所述的可进行视场扫描的双通道日盲紫外成像仪包括扫描反射镜1、双通道日盲紫外成像仪2和转轴3。所述扫描反射镜I通过转轴3安装于双通道日盲紫外成像仪2上，因此在实际使用时，操作人员可以前后转动扫描反射镜I以使入射光信号被其反射至双通道日盲紫外成像仪2中。所述扫描反射镜I和双通道日盲紫外成像仪2中的镜头2-1在光的传播方向上依次排列，扫描反射镜I位于镜头2-1的前方且其反射面的子午面与镜头2-1的子午面重合。优选的，扫描反射镜I与镜头弧矢面之间的夹角为15°至45°之间。扫描反射镜I的大小和位置至少应满足其转动时在镜头2-1所在平面内的正投影始终完全匹配覆盖镜头2-1。由于扫描反射镜I需要同时反射日盲紫外光与可见光，因此本实施例所述反射镜2选择表面镀有保护膜的镀铝反射镜或表面镀有保护膜的镀银反射镜，优选的，该保护膜为氟化镁保护膜。在使用该可进行视场扫描的双通道日盲紫外成像仪时，由于只使用了单块反射镜，若直接成像，其图像是前后颠倒的，因此需在图像处理软件中对图像进行前后翻转的处理。同样的，本实施例中所述扫描反射镜2的转动也可以通过电机控制，其控制结构域控制方式与实施例1中所述相同，因而此处不再另行描述。以上所介绍的仅为本发明专利的较佳实施例而已，不能以此来限定本发明专利的权利范围，
依本发明专利权利要求所做的等同变化，仍属于本发明专利所涵盖的范围。
权利要求
1.一种可进行视场扫描的双通道日盲紫外成像仪，包括双通道日盲紫外成像仪，其特征是，所述可进行视场扫描的双通道日盲紫外成像仪还设有扫描反射镜，扫描反射镜和双通道日盲紫外成像仪的镜头的子午面重合，扫描反射镜可绕一转轴前后旋转，将光束反射入双通道日盲紫外成像仪的镜头中。
2.根据权利要求1所述可进行视场扫描的双通道日盲紫外成像仪，其特征是，所述可进行视场扫描的双通道日盲紫外成像仪还设有反射镜，反射镜、扫描反射镜和双通道日盲紫外成像仪的镜头的子午面重合，扫描反射镜反射的光束再经过反射镜反射至双通道日盲紫外成像仪的镜头中。
3.根据权利要求1或2所述可进行视场扫描的双通道日盲紫外成像仪，其特征是，所述可进行视场扫描的双通道日盲紫外成像仪中还设有电机控制模块，所述电机控制模块通过驱动和控制电机对扫描反射镜的旋转进行控制。
4.根据权利要求2所述可进行视场扫描的双通道日盲紫外成像仪，其特征是，所述反射镜为直角棱镜。
5.根据权利要求2所述可进行视场扫描的双通道日盲紫外成像仪，其特征是，所述反射镜的反射面在双通道日盲紫外成像仪镜头所在平面内的正投影完全覆盖双通道日盲紫外成像仪镜头。
6.根据权利要求2所述可进行视场扫描的双通道日盲紫外成像仪，其特征是，所述扫描反射镜与反射镜为前表面镀有保护膜的镀铝或镀银反射镜。
7.根据权利要求2所述可进行视场扫描的双通道日盲紫外成像仪，其特征是，所述反射镜与双通道日盲紫外成像仪镜头的主光轴之间的夹角在40°飞0°之间。
全文摘要
本发明涉及一种可进行视场扫描的双通道日盲紫外成像仪，该可进行视场扫描的双通道日盲紫外成像仪包括双通道日盲紫外成像仪和扫描反射镜，扫描反射镜和双通道日盲紫外成像仪的镜头的子午面重合，扫描反射镜可绕一转轴前后旋转，将光束反射入双通道日盲紫外成像仪的镜头中。本发明使用简单、省力，减少了工作人员的体力负荷，提高了其工作效率。
文档编号G01R31/12GK103197208SQ201310090500
公开日2013年7月10日 申请日期2013年3月21日 优先权日2013年3月21日
发明者朱曦, 李想, 平红, 孔夏丽 申请人:江苏五维电子科技有限公司, 江苏紫峰光电科技有限公司