一种红外热成像搜索跟踪瞄准的装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本技术涉及红外热成像领域，尤其涉及一种红外热成像搜索跟踪瞄准的装置。
【背景技术】
[0002]由于每种物体都具有唯一对应的红外光谱曲线，因此可以通过红外成像技术来识别特定的目标。但现有技术的红外热成像装置或方法与可见光成像技术相比具有像素低、灰度或伪彩色级数少的不足之处，因此很难单纯依赖计算机视觉技术实现红外成像搜索跟踪瞄准的应用。
【实用新型内容】
[0003]为解决上述技术问题，本实用新型的目的是提供一种红外热成像搜索跟踪瞄准的装置。为实现上述实用新型目的，本实用新型所提供的技术方案如下:
[0004]—种红外热成像搜索跟踪瞄准的装置，包括红外热成像装置、测距仪、转动支撑装置以及计算机，其中:
[0005]所述红外热成像装置安装在所述转动支撑装置上且用于采集视场内物体的红外图像以及热辐射信息；
[0006]所述测距仪也安装在所述转动支撑装置上且用于获得所述红外热成像装置与视场内目标物体的距离信息，所述测距仪与所述红外热成像装置同步地运动；
[0007]所述转动支撑装置内设控制器，控制器控制所述转动支撑装置的转动以实现全视场内的?目息米集；
[0008]所述计算机与所述红外热成像装置、所述测距仪以及所述转动支撑装置的控制器通信，所述计算机包括处理器和存储器，所述存储器存储与目标物体相关的预设条件以及由所述红外热成像装置和所述测距仪采集的信息。
[0009]优选地，所述测距仪为激光测距仪。
[0010]优选地，所述预设条件包括与目标物体的温度、大小、形状以及与所述红外热成像装置的距离相关的数据。
[0011]优选地，所述计算机通过有线和/或无线通信方式与其他部件通信。
[0012]优选地，所述转动装置的控制器向所述计算机实时通信其自身的水平角度和俯仰角度。
[0013]本实用新型的另一目标是提供一种红外热成像搜索跟踪瞄准的方法，具体包括下列步骤:
[0014](I)通过红外热成像装置采集视场内与目标物体相关的信息且通过测距仪采集目标物体与成像装置的距离信息，并将二者采集的信息通信至计算机，同时转动支撑装置利用控制器将自身的角度信息通信至计算机；
[0015](2)处理器读取与目标物体相关的信息以及预先存储在处理器内的预设条件，并且判断所述与目标物体相关的信息是否满足预设条件，若满足，则进入步骤(3)，否则进入步骤(4)；
[0016](3)将符合预设条件的画面帧对应的转动支撑装置放入位置进行预置位记录；
[0017](4)确定整个视场范围是否均已完成采集和判断，若是则进入步骤(5);否则转动支撑装置以改变其角度，之后返回到步骤(I);
[0018](5)确定是否存在预置位记录，若存在，则进入步骤(6)，否则结束程序；
[0019](6)通过计算机将转动支撑装置调整至记录的预置位，完成目标物体的搜索。
[0020]优选地，还包括下列步骤:
[0021 ]在完成目标物体的搜索后确认目标物体的表面温度场中心与实时红外热成像画面的中心是否重合，若是，则确认已瞄准，若否，则根据测距仪提供的距离信息计算二者的角度差，并通过计算机调整转动支撑装置转动与角度差相同的角度。
[0022]优选地，所述预设条件包括与目标物体的温度、大小、形状以及与所述红外热成像装置的距离相关的数据。
[0023]优选地，所述角度信息包括水平角度和俯仰角度。
[0024]优选地，所述测距仪为激光测距仪。
[0025]如上，本实用新型的红外热成像搜索跟踪瞄准的装置利用红外热成像技术探测热辐射而非可见光的原理，以温度特征为识别基础，通过距离、形状、大小等信息辅助，解决了红外热成像技术难以单纯依赖计算机视觉技术实现搜索跟踪瞄准的技术问题，提高了红外热成像技术在如军工、消防、安防、灾害及事故救援、电力等众多领域的应用范围，提高了精度和自动化水平，创造了更多的经济效益和社会效益。
【附图说明】
[0026]图1是本实用新型的红外热成像搜索跟踪瞄准装置的示意图；
[0027]图2是本实用新型的红外热成像搜索跟踪瞄准方法的流程图。
【具体实施方式】
[0028]以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所公开的内容容易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过不同的【具体实施方式】来实施或应用，在没有背离本实用新型的构思的前提下，本说明书中的各项细节也可以基于不同需要与应用进行各种组合或改变。
[0029]请参阅附图。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本实用新型的基本构想，图示中仅示出与本实用新型中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可以改变，且其组件布局型态也可以更为复杂。
[0030]下面结合实施例和附图对本实用新型进行详细说明。
[0031]由于各种物体对应的红外光谱曲线是唯一的，因此利用物体辐射的红外光谱可以识别出目标物体。但单纯依靠红外成像技术所获得的图像分辨率低，灰度或伪彩色级数少，难以单纯通过该红外图像识别出目标物体。因此，本实用新型将物体的红外图像与探测到的热辐射结合，进一步根据目标物体的形状、大小和距离等信息来搜索视场内的目标物体，并对其进行跟踪和对准。
[0032]图1示出了本实用新型的红外热成像搜索跟踪瞄准装置，该装置包括红外热成像装置200、测距仪300、转动支撑装置100以及计算机400。
[0033]红外热成像装置200安装在转动支撑装置100上且用于采集视场内物体的红外图像以及热辐射信息。红外热成像装置200主要由三部分组成:红外光学部件，由红外镜头和连接装置构成，用于将热辐射聚焦于红外探测器的焦平面;红外探测器，用于接收观测范围内的热辐射，对于不同的热辐射计量产生相应的电信号；电路模块，集成图像处理、应用功能、电源、传输等功能，处理上述红外探测器的电信号，并传输至计算机或监视器等多种终端设备。
[0034]测距仪300也安装在转动支撑装置100上且用于获得红外热成像装置与视场内目标物体的距离信息，测距仪300优选采用激光测距仪。为了准确计算红外热成像装置200与目标物体的距离，测距仪300与红外热成像装置200同步地运动。
[0035]转动支撑装置100内设控制器(未示出)，控制器控制转动支撑装置100的水平转动和俯仰转动以实现全视场内的红外图像采集。转动支撑装置100内可以设置多个电机，控制器接收到计算机400的控制命令，将该命令进行解码，转换为控制电机的运动的控制信号，通过多个电机的移动来实现转动支撑装置100的转动，进而带动红外热成像装置200和测距仪300的转动。另一方面，转动支撑装置100的控制器向计算机400实时通信其自身的水平角度和俯仰角度。转动装置所提供的水平角度和俯仰角有两种情况:一种情况是基于转动装置已知的位置和方向的相对水平角度和俯仰角度，另一种情况是利用集成罗盘和水平仪功能的转动装置提供基于地理信息的标准水平角度和俯仰角度。
[0036]计算机400与红外热成像装置200、测距仪300以及转动支撑装置100的控制器通过有线和/或无线的方式通信，计算机100包括处理器(未示出)和存储器(未示出)，存储器存储与目标物体相关的预设条件以及由红外热成像装置200和测距仪300采集的信息。其中，预设条件包括但不限于与目标物体的温度、大小、形状以及与红外热成像装置的距离相关的数据。处理器可以读取存储器内的信息，并将一些信息与预设条件进行比较，判断该信息是否符合预设条件。
[0037]图2示出了本实用新型的红外热成像搜索跟踪瞄准的方法。在步骤(I)中，通过红外热成像装置采集视场内与目标物体相关的信息且通过激光测距仪采集目标物体与成像装置的距离信息，并将二者采集的信息通信至计算机，同时转动支撑装置利用控制器将自身的水平和俯仰角度信息通信至计算机。
[0038]在步骤(2)中，处理器读取与目标物体相关的信息以及预先存储在处理器内的预设条件，该预设条件包括但不限于与目标物体的温度、大小、形状以及与红外热成像装置的距离相关的数据，之后判断与目标物体相关的信息是否满足预设条件，如果满足，则说明该图像采集区内有目标物体，那么程序进入步骤(3 )，否则说明该区域内没有目标物体，那么程序进入步骤(4)。
[0039]在步骤(3)中，将符合预设条件的画面帧对应的转动支撑装置的位置进行预置位记录以便装置后续调整至该位置。
[0040]在步骤(4)中，确定整个视场范围是否均已完成采集和判断，如果已经对全部视场范围进行了图像采集和判断，则程序进入步骤(5);否则将转动支撑装置转动预设角度以改变其角度，之后程序返回到步骤(I)中重复上述步骤。[0041 ] 在步骤(5)中，处理器确定是否存在预置位记录，如果存在，则表明对应位置存在目标物体，接下来进入步骤(6)，否则该程序结束。
[0042]在步骤(6)中，通过计算机控制转动支撑装置，使其调整至记录的预置位，至此完成目标物体的搜索。
[0043]在本实用新型的一个优选实施例中，在完成目标物体的搜索后可以确定目标物体是否与红外热成像画面的中心对准，其具体操作为步骤(7)中的确认目标物体的表面温度场中心与实时红外热成像画面的中心是否重合，若是重合，则可以确认二者已经瞄准。若是目标物体位于成像画面的边缘，则在步骤(8)中根据激光测距仪提供的距离信息计算二者的角度差，并通过计算机调整转动支撑装置，使其转动与角度差相同的角度。激光测距仪随转动装置转动连续读取距离参数，用于线性测量分析目标的相对位置和外形。激光测距仪随转动装置瞄准目标后为涉及本方法和装置的实际应用提供后续算法的必要参数，以提高瞄准精度。
[0044]本装置可用于区分温度、形状、大小、距离任意一项参数有区别的物体，由于不同物质的热辐射率不同，加上选取目标的热特征不同，所以温度是区分目标的首选因素。当同一类型的物体，大小、形状、距离相似，可以以温度来进行目标筛选。例如，在机场口岸使用本装置和方法可以快速筛查发热人群，便于快速发现、锁定可疑传染源。又如，将本装置和方法集成于军用火控系统，可对已发动的战机和战车(发动后温度比未发动的高)进行优先打击。也可以将本实用新型的装置和方法用于电力应用中，对大量相同设备进行热故障检测。另外，可以在消防应用中与灭火装置集成，如水炮等，可实现自动搜索跟踪瞄准高热目标进行自动灭火。再如，再灾害及事故救援中可对受灾人员和高危目标进行快速搜索和跟踪瞄准。
[0045]以上实施例仅表达了本实用新型的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
【主权项】
1.一种红外热成像搜索跟踪瞄准的装置，其特征在于，包括红外热成像装置、测距仪、转动支撑装置以及计算机，其中: 所述红外热成像装置安装在所述转动支撑装置上且用于采集视场内物体的红外图像以及热辐射信息； 所述测距仪也安装在所述转动支撑装置上且用于获得所述红外热成像装置与视场内目标物体的距离信息，所述测距仪与所述红外热成像装置同步地运动； 所述转动支撑装置内设控制器，控制器控制所述转动支撑装置的转动以实现全视场内的?目息米集； 所述计算机与所述红外热成像装置、所述测距仪以及所述转动支撑装置的控制器通信，所述计算机包括处理器和存储器，所述存储器存储与目标物体相关的预设条件以及由所述红外热成像装置和所述测距仪采集的信息。2.根据权利要求1所述的红外热成像搜索跟踪瞄准的装置，其特征在于，所述测距仪为激光测距仪。3.根据权利要求1所述的红外热成像搜索跟踪瞄准的装置，其特征在于，所述预设条件包括与目标物体的温度、大小、形状以及与所述红外热成像装置的距离相关的数据。4.根据权利要求1所述的红外热成像搜索跟踪瞄准的装置，其特征在于，所述计算机通过有线和/或无线通信方式与其他部件通信。5.根据权利要求1所述的红外热成像搜索跟踪瞄准的装置，其特征在于，所述转动支撑装置的控制器向所述计算机实时通信其自身的水平角度和俯仰角度。
【专利摘要】本实用新型公开了一种红外热成像搜索跟踪瞄准的装置，包括红外热成像装置、测距仪、转动支撑装置以及计算机。本实用新型的红外热成像搜索跟踪瞄准的装置及方法利用红外热成像技术探测热辐射而非可见光的原理，以温度特征为识别基础，通过距离、形状、大小等信息辅助，解决了红外热成像技术难以单纯依赖计算机视觉技术实现搜索跟踪瞄准的技术问题，提高了红外热成像技术在如军工、消防、安防、灾害及事故救援、电力等众多领域的应用范围，提高了精度和自动化水平，创造了更多的经济效益和社会效益。
【IPC分类】G05D3/20
【公开号】CN205384519
【申请号】CN201620081544
【发明人】不公告发明人
【申请人】武汉天木林科技有限公司, 王雷
【公开日】2016年7月13日
【申请日】2016年1月27日