一种便携式双视场热成像观测装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种便携式双视场热成像观测装置，更具体的说，尤其涉及一种在夜晚或者照明不良的环境下具有宽、窄视场可切换，同时具有拍照、录像、显示功能的便携式双视场热成像观测装置。
【背景技术】
[0002]热成像探测器利用自然界中的物体辐射出来的红外线进行成像，因其是被动接受红外线而成像并且可以在夜间或者自然光线条件不好的阴霾环境下成像，被广泛的应用在国防、工业、医疗安防监控领域。现有的热成像观测装备大多是定焦或者连续变焦的。定焦的镜头只有一个视场，具有观测及应用环境的局限性；连续变焦的热成像虽然范围比较大，但是造价成本较高。
[0003]双视场热像仪具有宽、窄两个视场。在一般的应用中可以利用宽视场迅速发现并找到目标，然后再利用窄视场观察目标的详细物理特征。目前，双视场型热成像观测仪的种类单一，并且体积庞大，不利于携带与搬运。同时，功能比较少，一般只具有宽、窄视场切换的功能，无法实现在现场拍照、录像等取证工作。
【发明内容】
[0004]本实用新型为了克服上述技术问题的缺点，提供了一种在夜晚或者照明不良的环境下具有宽、窄视场可切换，同时具有拍照、录像、显示功能的便携式双视场热成像观测装置。
[0005]本实用新型的便携式双视场热成像观测装置，包括红外镜头模组、热成像探测器、摄录单元和控制单元，红外镜头模组用于接收视场中的目标发出的红外线，热成像探测器用于将透过红外镜头模组的光信号转化为电信号，并形成模拟视频信号；控制单元连接有按键单元；其特别之处在于:红外镜头模组上设置有步进电机和AD采样单元，步进电机用于驱使红外镜头模组进行变倍和聚焦动作，控制单元通过AD采样单元获取红外镜头模组中镜组的变倍和聚焦数值，控制单元通过电机驱动单元对步进电机进行控制；使用时，控制单元根据按键单元输入的窄视场、宽视场以及聚焦命令，通过电机驱动单元驱使红外镜头模组完成窄、宽视场之间的切换和聚焦动作。
[0006]本实用新型的便携式双视场热成像观测装置，所述摄录单元连接有SD存储卡和显示单元，摄录单元将热成像探测器输出的模拟视频信号转化为数字信号，并存储在SD存储卡中；同时，摄录单元将采集的画面通过显示单元实时地显示出来，以便摄录人员进行观察。
[0007]本实用新型的便携式双视场热成像观测装置，所述控制单元连接有锂电池组和对外接口，所述对外接口包括12.6V电源接口、RS485控制接口和I路PAL制式视频接口。
[0008]本实用新型的便携式双视场热成像观测装置，所述按键单元为一方形的按键面板，按键面板上设置有宽视场、窄视场、录像、拍照、聚焦+、聚焦一、校正和保存8个按键。
[0009]本实用新型的便携式双视场热成像观测装置，所述控制单元由ARM微控制器组成，摄录单元由DSP数字处理芯片组成，步进电机为直线步进电机。
[0010]本实用新型的便携式双视场热成像观测装置，所述AD采样单元为可对红外镜头模组中透镜的位置进行检测的滑动变阻器。
[0011]本实用新型的有益效果是:本实用新型的热成像观测装置，通过红外镜头模组对物体发射红外线的接收以及热成像探测器的光信号至电信号的转化，实现了视频和图像信息的采集；通过步进电机对红外镜头模组的变倍和聚焦驱动，以及AD采样单元对镜组位置的检测，不仅实现了观测装置在窄视场与宽视场之间的切换，而且还可实现对目标的聚焦作用；相对于现有的连续变焦的热像仪来说，具有更低的成本、更轻的重量和更小的体积，有益效果显著，便于应用推广。
[0012]本实用新型的热成像观测装置，不仅可以在黑夜或者光照不良的情况下进行有效成像，而且可以利用宽视场进行目标的搜索，再利用窄视场锁定目标进行细节部分的观察，使用更加方便。实时录像、拍照功能有利于现场取证，聚焦+、聚焦_、校正、极性等按键可以辅助调节热成像输出视频的清晰度，更有利于观察；通过内置大容量锂电池组给整个系统进行供电，方便外出携带，待机时间久。
[0013]本发明的有益效果还体现在:(1)可形成体积小、重量轻的观测仪，便于携带，单人可操作性强；(2)采用具有过压、过流、欠压、欠流保护的锂电池组，电池续航能力强，通过对锂电池组的有效管理可以满足常温下连续工作四个小时以上的工作时间(3)可以直接通过外部按键进行相关的按键控制操作，使用更加方便快捷。
【附图说明】
[0014]图1为本实用新型的便携式双视场热成像观测装置的原理图；
[0015]图2为本实用新型中按键单元的结构图。
[0016]图中:1控制单元，2电机驱动单元，3步进电机，4红外镜头模组，5热成像探测器，6摄录单元，7 SD存储卡，8 AD采样单元，9锂电池组，10按键单元，11显示单元，12对外接
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【具体实施方式】
[0017]下面结合附图与实施例对本实用新型作进一步说明。
[0018]如图1所示，给出了本实用新型的便携式双视场热成像观测装置的原理图，其由控制单元1、红外镜头模组4、热成像探测器5、摄录单元6、步进电机3、电机驱动电源2、AD采样单元8、SD存储卡7、显示单元11、锂电池组9、按键单元10和对外接口 12 ;控制单元I具有信号采集、数据运算和控制输出的作用。红外镜头模组4用于接收外界物体发出的红外光，透过红外镜头模组4的红外线会照射到热成像探测器5上，热成像探测器5将接收的光信号转化为电信号，并形成PAL制式的模拟信号，以输入至摄录单元6中。
[0019]SD存储卡7和显示单元11均与摄录单元6相连接，摄录单元6将接收的模拟视频信号转化为数字信号，并存储在SD存储卡7中，以便数字视频和图像数据的存储和转存。热成像探测器5输出的PAL制式的模拟视频信号可通过显示单元11直接显示出来，以供摄录人员进行查看。
[0020]所示的步进电机3和AD采样单元8均设置于红外镜头模组4上，步进电机3可驱使红外镜头模组4上的镜组进行移动，以便进行宽视场与窄视场之间的切换，以及实现前后聚焦动作。控制单元I通过电机驱动单元2驱使步进电机3进行运动，电机驱动单元2接收控制单元I发送的脉冲信号和控制信号，并将其转化为驱使步进电机3转动的信号。AD采样单元8与控制单元I相连接，AD采样单元8通过检测红外镜头模组4中透镜的位置，来判断红外镜头模组4是处于宽视场，还是处于窄视场，以及进行聚焦的数值。
[0021]所示的控制单元I可由ARM微控制器组成，摄录单元可采用DSP数字处理芯片形成的处理电路。AD采样单元8为滑动变阻器，来时刻记录红外镜头模组在两个宽窄视场之间的位置，将模拟信号转换成数字信号。
[0022]所示的控制单元I还连接有对外接口 12、按键单元10和锂电池组9，锂电池组9为整个双视场热成像观测装置的工作提供稳定电压，锂电池组9由3节18650锂电池组成，具有充、放电过压，过流，欠压、欠流保护功能。对外接口 12包括12.6V电源接口、RS485控制接口和I路PAL制式视频接口，分别实现外部电源供电、RS485总线控制和PAL制式视频信号输出。
[0023]按键单元10是一个方形的按键面板，如图2所示，给出了本实用新型中按键单元的结构图，具有宽视场、窄视场、录像、聚焦+、聚焦_、拍照、校正、极性、保存九个按键。按下宽、窄视场按键时步进电机会带动镜头模组移向相对应的宽、窄视场位置；聚焦+、聚焦-按键分别对应步进电机的聚焦操作；录像、拍照按键主要用来现场取证，收集视频和图片信息；校正、极性按键用来控制热成像探测器输出图像的校正和极性切换等操作；保存按键用来保存当前的设置或者操作。
[0024]工作时，红外镜头模组4内物体发射的红外光，经热成像探测器5转化为模拟视频信号，不仅可通过显示单元11将采集的红外图像实时地显示出来，而且通过摄录单元6转化为数字信号后可保存于SD存储卡7中。控制单元I通过步进电机3和AD采样单元8，对红外镜头模组4中镜组的驱动以及位置的检测，实现了红外镜头模组4在宽视场与窄视场之间的切换，而且还可实现聚焦动作，有利宽视场下围搜索目标和窄视场下看清目标细节。
【主权项】
1.一种便携式双视场热成像观测装置，包括红外镜头模组(4)、热成像探测器(5)、摄录单元(6)和控制单元(I )，红外镜头模组用于接收视场中的目标发出的红外线，热成像探测器用于将透过红外镜头模组的光信号转化为电信号，并形成模拟视频信号；控制单元连接有按键单元(10);其特征在于:红外镜头模组(4)上设置有步进电机(3)和AD采样单元(8)，步进电机用于驱使红外镜头模组进行变倍和聚焦动作，控制单元通过AD采样单元获取红外镜头模组中镜组的变倍和聚焦数值，控制单元通过电机驱动单元(2)对步进电机进行控制；使用时，控制单元根据按键单元输入的窄视场、宽视场以及聚焦命令，通过电机驱动单元驱使红外镜头模组完成窄、宽视场之间的切换和聚焦动作。2.根据权利要求1所述的便携式双视场热成像观测装置，其特征在于:所述摄录单元(6)连接有SD存储卡(7)和显示单元(11)，摄录单元将热成像探测器(5)输出的模拟视频信号转化为数字信号，并存储在SD存储卡中；同时，摄录单元将采集的画面通过显示单元实时地显示出来，以便摄录人员进行观察。3.根据权利要求1或2所述的便携式双视场热成像观测装置，其特征在于:所述控制单元(I)连接有锂电池组(9)和对外接口(12)，所述对外接口包括12.6V电源接口、RS485控制接口和I路PAL制式视频接口。4.根据权利要求1或2所述的便携式双视场热成像观测装置，其特征在于:所述按键单元(10)为一方形的按键面板，按键面板上设置有宽视场、窄视场、录像、拍照、聚焦+、聚焦一、校正和保存8个按键。5.根据权利要求1或2所述的便携式双视场热成像观测装置，其特征在于:所述控制单元(I)由ARM微控制器组成，摄录单元(6)由DSP数字处理芯片组成，步进电机(3)为直线步进电机。6.根据权利要求1或2所述的便携式双视场热成像观测装置，其特征在于:所述AD采样单元(8)为可对红外镜头模组(4)中透镜的位置进行检测的滑动变阻器。
【专利摘要】本实用新型的便携式双视场热成像观测装置，包括红外镜头模组、热成像探测器、摄录单元和控制单元，控制单元连接有按键单元；特征在于：红外镜头模组上设置有步进电机和AD采样单元，步进电机用于驱使红外镜头模组进行变倍和聚焦动作，控制单元通过AD采样单元获取红外镜头模组中镜组的变倍和聚焦数值，控制单元通过电机驱动单元对步进电机进行控制。本实用新型的热成像观测装置，可以在黑夜或者光照不良的情况下进行有效成像，而且可以利用宽视场进行目标的搜索，再利用窄视场锁定目标进行细节部分的观察，使用更加方便。相对于现有的连续变焦的热像仪来说，具有更低的成本、更轻的重量和更小的体积，有益效果显著，便于应用推广。
【IPC分类】H04N5/33, G01V8/10, G01J5/10
【公开号】CN204758840
【申请号】CN201520436772
【发明人】刘维栋, 丁鉴彬, 苏士涛
【申请人】山东神戎电子股份有限公司
【公开日】2015年11月11日
【申请日】2015年6月24日