基于CAN总线通信控制的双光谱观测仪的制作方法

文档序号:11985876阅读:260来源:国知局

本实用新型涉及一种双光谱观测仪,更具体的说,尤其涉及一种通过CAN总线实现可见光、热成像系统的实时控制的基于CAN总线通信控制的双光谱观测仪。



背景技术:

双光谱观测仪可以实现双光谱同时成像,将可见光成像与红外成像的优势集成为一体,在昼间观测时,可见光成像具备像素高、色彩全、分辨能力强等优势;在夜间观测时,红外成像具备探测距离远,隐蔽性强,可穿透烟雾、雨雪等恶劣环境等特点。可实现24小时昼夜监控。目前的监控成像系统中,普遍采用RS485通信系统,由于RS485为半双工工作模式,在同一时间内无法实现实时收发,在通信要求较高的车载应用环境,工作效率低,无法满足使用要求。



技术实现要素:

本实用新型为了克服上述技术问题的缺点,提供了一种基于CAN总线通信控制的双光谱观测仪。

本实用新型的基于CAN总线通信控制的双光谱观测仪,包括可见光成像系统、红外成像系统、电源转换系统和控制系统,可见光成像系统、红外成像系统中均设置有变倍镜组、聚焦镜组、变倍电机和聚焦电机;可见光成像系统的聚焦镜组的后端设置有可见光CCD,红外成像系统的聚焦镜组的后端设置有红外成像探测器,以分别实现可见光、红外图像的采集;电源转换系统将外部供电转换为不同电压等级,为观测仪的工作提供稳定的电源;其特征在于:控制系统由微控制器组成,变倍电机和聚焦电机均与控制系统相连接,控制系统通过CAN总线与上位机相通信,以接收上位机发送的控制指令及反馈可见光成像系统和红外成像系统的状态信息。

可见光成像系统用于昼间成像,可获取目标清晰的可见光图像;红外成像系统用于夜间或低光照条件下的成像,可获取目标的红外图像。控制系统具有信息采集、协议解码和执行控制的作用。可见光CCD、红外成像探测器将接收的图像光信号转化为模拟电信号,并经控制系统传输至上位机。控制系统通过CAN总线与上位机相连接,使得可见光成像系统、红外成像系统作为一个CAN节点接入到CAN总线上,控制系统接收上位机的控制信息,并响应执行控制指令,并可将观测仪的当前状态信息反馈至上位机。控制系统根据接收的控制信息,通过变倍电机驱使变倍镜组变倍,通过聚焦电机驱使聚焦镜组聚焦,以实现可见光和红外的清晰成像。

本实用新型的基于CAN总线通信控制的双光谱观测仪,所述控制系统与上位机还通过PAL制模拟视频信号线相连接,以便将采集的可见光图像和红外图像传输至上位机。

本实用新型的有益效果是:本实用新型的基于CAN总线的双光谱观测仪,控制系统通过CAN 总线与上位机相通信,使得可见光成像系统、红外成像系统作为一个CAN节点接入到总线中,可实时响应上位机的控制指令,可实现控制指令和状态反馈的同时收发,与RS485通信总线相比,响应速度快,工作效率高,易于满足要求。

进一步地,控制系统接收到控制信息后,经变倍电机、聚焦电机驱使变倍镜组、聚焦镜组分别变倍和聚焦,有利于采集清晰的可见光和红外图像;调节设置可见光、红外成像的图像参数,达到最佳的成像效果。

进一步地,CAN总线与RS485通信相比,CAN总线的分布式控制系统有明显的优越性:网络各节点之间的数据通信实时性强;通信速率更快,最高可达1Mbps;支持网段划分,多个网段之间数据传输完全隔离;差分电平传输及全自动硬件级CRC校验机制。本实用新型的观测仪应用于车载设备,并对多个场景目标巡航监控时,只要人工调节一个光谱的镜头位置,即可自动实现另一光谱视场的自动同步,方便高效,精确可靠。具有结构简单耐用、布局清晰合理,能有效提高设备工作效率,易于实现双光谱观测仪的智能监控。

附图说明

图1为本实用新型的基于CAN总线通信控制的双光谱观测仪的原理图。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本实用新型作进一步说明。

如图1所示,给出了本实用新型的基于CAN总线通信控制的双光谱观测仪的原理图,其由可见光成像系统、红外成像系统、控制系统和电源转换系统组成,可见光成像系统、红外成像系统均由变倍镜组、聚焦镜组、变倍电机、聚焦电机组成,变倍电机和聚焦电机分别驱使变倍镜组和聚焦镜组执行变倍、聚焦动作。可见光成像系统的聚焦镜组后端设置有可见光CCD传感器,用于将接收的可见光转化为模拟图像;红外成像系统的聚焦镜组后端设置有红外成像探测器,用于将接收的红外光转化为模拟图像。

可见光成像系统具备优异的成像性能,成像清晰,画质细腻,在白天可对目标进行观测,有较高的目标分辨识别能力。红外热成像系统,通过采集目标的红外线成像,只要高于绝对零度的目标,都会发射红外光,当目标与周围环境存在温差时,红外图像即可将目标区分开来。红外成像系统可分辨物体轮廓,具备优异的远距离探测能力,不受雨雪、盐雾、环境光的影响。电源转换系统,通过将设备的外部电源,通过电压转换、稳压控制电路,实现可见光成像系统、红外成像系统、控制系统的可靠供电,保证观测仪的稳定工作。

所示的变倍电机、聚焦电机、可见光CCD、红外成像探测器均与控制系统相连接,控制系统由微控制器组成,控制系统具有信息采集、协议解码和执行控制的作用。控制系统将CAN总线和PAL制模拟视频信号线与上位机相连接,使得可见光成像系统、红外成像系统作为一个CAN节点接入到总线中,可实现两个光谱设备(可见光成像系统和红外成像系统)的实时控制。

控制系统通过CAN总线接收上位机发送的控制指令,并通过变倍电机、聚焦电机控制变倍镜组、聚焦镜组执行变倍、聚焦动作,以获取监控区域的清晰可见光或红外图像。可见光成像系统、红外成像系统采集的模拟视频信号经PAL制模拟视频信号线传输至上位机中,以实现监控。

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