一种双光谱便携式巡检装置的制作方法

本公开涉及成像领域，特别涉及一种双光谱便携式巡检装置。
背景技术：
：在生产和生活实践中，有些场合下存在发出紫外光的情形，为了对这种情形监控和成像，需要紫外成像设备。然而在太阳光或其他人造光源照射的情况下，可见光会对上述需求产生影响，如何实现一种便于使用的、多功能的成像装置，就成为急需解决的技术问题。技术实现要素：为了解决上述问题，本公开揭示了一种双光谱便携式巡检装置，包括：紫外成像单元、可见光成像单元和图像生成单元，其中，所述紫外成像单元的紫外光路与可见光成像单元的光路为平行光路，且：所述紫外成像单元与所述可见光成像的焦距能够同步调节，以便获得良好的视觉效果；所述紫外成像单元与所述可见光成像单元为可拆卸设计方式，以便单独使用任一成像单元；紫外成像单元，用于对太阳光滤光的同时对除了太阳之外的其他发光源所发出的紫外光进行成像；可见光成像单元，用于对所述其他发光源所发出的紫外光之外的背景光中的可见光进行成像；图像生成单元，用于对所述紫外成像单元与所述可见光成像单元的视频/图像进行编解码和图像合成。优选的，所述紫外成像单元，包括沿光线传播的方向上，依次安装石英凸透镜、日盲型紫外滤光镜，紫外镜头，紫外ICCD。优选的，所述可见光成像单元，包括沿光线传播的方向上，依次设置的可见光镜头，可见光CCD。优选的，所述图像生成单元基于PC机，或基于FPGA，或类似FPGA的其他专用集成电路。优选的，所述紫外成像单元包括紫外调焦模块，所述可见光成像单元包括可见光调焦模块；所述紫外调焦模块以及可见光调焦模块均是便于成像时调焦。优选的，所述紫外镜头为变焦镜头，以便成像时调焦。优选的，所述石英凸透镜为石英玻璃，对紫外透过率至少93％。优选的，所述紫外ICCD为光阴极灵敏度至少40mA/W。优选的，所述日盲型紫外滤光镜的截止深度为10-13。优选的，所述装置包括网络模块，以及如下存储接口中任一或者其组合：USB存储接口或SD存储接口。通过本公开的技术方案，能够实现一种可拆卸、可调焦、可见光与紫外光双光谱的成像装置，且是日盲型，既可以是固定的也可以是移动的，可以是廉价的，也可以是便携的，还可以是便携且实时的，能够应用于多种成像场合。附图说明图1为一个实施例中的结构示意图；图2为一个实施例中的紫外成像单元的结构示意图。具体实施方式下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。参见图1，在一个实施例中，本公开揭示了一种双光谱便携式巡检装置，包括：紫外成像单元与可见光成像单元，其中，所述紫外成像单元的紫外光路与可见光成像单元的光路为平行光路，且：所述紫外成像单元与所述可见光成像的焦距可以同步调节，以便获得良好的视觉效果；所述紫外成像单元与所述可见光成像单元为可拆卸设计方式，以便单独使用任一成像单元；紫外成像单元，用于对太阳光滤光的同时对除了太阳之外的其它发光源所发出的紫外光进行成像；可见光成像单元，用于对所述其他发光源所发出的紫外光之外的背景光中的可见光进行成像；图像生成单元，用于对所述紫外成像单元与所述可见光成像单元的视频/图像进行编解码和图像合成。对于该实施例而言，除了实现了双光谱以及对太阳光不进行响应的紫外成像之外，更加特别的在于其可拆卸设计思路，便于单独使用任一成像单元，这有利于在某些情况下的便携性。此外，一方面上述两个光路为平行光路，另一方面上述两个成像单元的焦距可调，这在确保双光谱有效针对成像对象进行成像的同时，还能使得便于调整可见光成像单元的作用范围，这有利于某些情况下对于紫外成像所针对的对象的所处可见光范围的调整，有利于参考其他视野。容易理解的，可拆卸以及调节焦距的方式很多，比如通过调整两个成像单元之间的连接部件的末端设计为可拆卸的销、卡扣等。对应于这种可拆卸结构，所述图像生成单元也适应性的支持对单路的可见光或紫外光进行成像，以及支持对二者的叠加合成，同时支持：既单独显示各路成像，又显示叠加合成后的图像，这样更有利于综合对比可见光区域，以及紫外光区域。需要说明的是，除了太阳光这种可见光之外，其他人造光源发出的可见光，同样适用于上述实施例，这属于可见光光源的常规光源之列。后文会详述，基于图像特征的双目标定图像配准算法对实现了对不同焦距下可见光视频与紫外视频的实时融合处理，该方法能够有效提高图像融合处理的速度和系统运行效率，满足对紫外信号进行检测和定位的要求。结合图2，在另一个实施例中，所述紫外成像单元，包括沿光线传播的方向上，依次安装石英凸透镜1，日盲型紫外滤光镜2，紫外镜头3，紫外ICCD4。就该实施例而言，其实现了一种具体的紫外成像单元，其中：石英凸透镜用于实现紫外光线的会聚和保护日盲型紫外滤光镜的作用，日盲型紫外滤光镜用于实现对太阳光的不响应和紫外光的响应，紫外镜头用于聚焦某处紫外光源，紫外ICCD则是其常规作用以实现图像传感。在另一个实施例中，所述可见光成像单元，包括沿光线传播的方向上，依次设置的可见光镜头，可见光CCD。特别的，对于该实施例和前一实施例，CCD并非不可以被CMOS的传感器所替代。容易理解，此实施例实现了一种具体的可见光成像单元。在另一个实施例中，所述图像生成单元基于PC机，或基于FPGA，或类似FPGA的其他专用集成电路。就该实施例而言，基于PC机的好处是成本低，但FPGA或类似FPGA的其他专用集成电路(ASIC)则更容易实现便携性和高性能的统一，此处的高性能有利于实时的图像处理。生成的图像可以处理为静态图片，也可以处理为视频或实时视频，既可以在所述装置自身中设置显示器或显示屏，也可以输出至其他显示器或显示屏，方便观测紫外发光源的位置和观察其他有价值的信息。在另一个实施例中，所述紫外成像单元包括调焦模块，以便成像时调焦。就该实施例而言，调焦功能一方面有利于检测或自检，另一方面有利于适应更广的应用范围。容易理解的，可见光成像单元同样可以包括调焦模块。需要说明的是，此处的调焦包括手动模式调焦或对焦以及自动调焦或对焦。在另一个实施例中，所述石英凸透镜为石英玻璃，主要是由于该透镜对紫外光线有远望和会聚作用，而且对紫外滤光镜片有保护作用在另一个实施例中，所述紫外镜头为变焦镜头，以便成像时调焦。类似前文的，这有利于检测或自检，以及有利于适应更广的应用范围。例如，如果物镜能够在从零到无穷远的范围内连续可调地对目标成像，这有利于紫外光和可见光的图像融合时，减少在时间和空间上图像配准的难度。在另一个实施例中，所述紫外ICCD为1XC18/18WZV紫外ICCD。容易理解的，此为紫外ICCD的一种选型方式，其技术参数如下表1：序号名称尺寸1辐射灵敏度(260mm)39.5mA*W-12辐射灵敏度(280mm)27.3mA*W-13鉴别率(中心)25.4Lp*mm-14鉴别率(边缘)25.4Lp*mm-15MCP增益3090006重量187g表1在另一个实施例中，所述日盲型紫外滤光镜的截止深度为10-13。例如如下表2型号滤光镜：名称型号尺寸透过率截止深度日盲型紫外滤光镜SBF1813d26mm×h24mm15％OD13表2在另一个实施例中，所述装置包括网络模块，以及如下存储接口中任一或者其组合：USB存储接口或SD存储接口。对于该实施例，通过存储接口，可以存储图像到外置存储设备，而通过网络模块，则可以上传图像到服务器或云端、和地理位置信息等，以及通过网络模块更新所述装置的固件等。此外，为了使得融合系统满足全天候融合的要求，系统设计有可见光成像单元和紫外成像单元。为了使两个单元的图像能够实时准确的配准，在图像生成单元利用双目标定的方法对特征配准结果进行修正，这可以采用基于图像特征的双目标定图像配准算法：基于特征的图像配准方法的首先要对待配准图像进行图像分割和特征提取，再利用提取得到的特征完成两幅图像特征之间的匹配，通过特征的匹配关系建立图像之间的配准映射关系。可见光相机每次焦距变化的步长是固定的，而紫外相机为固定焦距。对于同一个成像系统来说，紫外光相机和可见光相机的放置位置是固定的，则图像配准过程中的参数计算可以通过外部标定进行修正，计算获得相关的参数，从而实现实时图像的快速配准。总而言之，可以利用基于图像特征的双目标定图像配准算法对紫外成像单元和可见成像单元进行合成和校正。综上所述，本公开实现了一种可拆卸、可调整焦距、可见光与紫外光双光谱的成像装置，且是日盲型，既可以是固定的也可以是移动的，可以是廉价的，也可以是便携的，还可以是便携且实时的，能够应用于多种成像场合，包括但不限于电力
技术领域：
。本说明书对所公开的实施例的上述说明，已使本领域专业技术人员能够实现或使用本公开。对这些实施例的多种不经创造性劳动的修改，对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的。此外，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本公开的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本公开将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。当前第1页1 2 3