一种北斗定位超低照度夜视望远镜的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种北斗定位超低照度夜视望远镜，包括：壳体，其具有密闭内部空间；信号采集镜头，目镜以及集成电路板，集成电路板设置在所述密闭内部空间内并连接所述信号采集镜头，集成电路板包括：成像芯片，在成像芯片上连接有信号增强模块；前置放大器，转换模块以及DSP处理器，其接收所述转换模块输出的图像信号并进行处理，输出数字信息至所述显示器；成像芯片、前置放大器以及DSP处理器均连接至FPGA控制器；在所述DSP处理器上还连接有用于北斗导航定位的北斗导航定位芯片。本实用新型所述望远镜集北斗定位、极低照度成像、图像处理和存储、远程无线传输于一体，结构合理，具有体积小，重量轻，防水防盐雾等特点。
【专利说明】一种北斗定位超低照度夜视望远镜
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及望远镜，更具体地涉及一种集北斗定位、极低照度成像、图像处理和存储、远程无线传输于一体的望远镜。
【背景技术】
[0002]夜视望远镜，又称为夜视眼镜，夜视仪，以及红外线望远镜等，是一种在全黑或有微光的夜晚观测的仪器，最早在军事上得以应用。后广泛用于刑侦，安全防范，森林防火，电力及通信的巡线，工地，养殖场，农场的看护，甚至旅游等各领域。夜视望远镜分为主动式夜视望远镜和被动式夜视望远镜两种:主动式夜视望远镜用红外探照灯照射目标，接收反射的红外辐射形成图像；被动式夜视望远镜不发射红外线，依靠目标自身的红外辐射形成“热图像”，故又称为热像仪。主动式夜视望远镜物体表面清晰可见，且能日夜两用，白天可彩色成像，夜间极低照度条件下，也可成像。但是，主动红外夜视仪需要人工红外辐射源，具有容易自我暴露的缺点。北斗卫星导航系统〔BeiDou (COMPASS)Navigat1n Satellite System〕是中国正在实施和大力推广的自主研发、独立运行的全球卫星导航系统。如何在望远镜上集成北斗导航定位技术实时获取观测点的北斗信息，使低照度成像系统特别适合军事应用和特种行业应用是目前研宄急需解决的问题。
实用新型内容
[0003]针对上述问题，本实用新型的目的是提供一种集北斗定位、极低照度成像、图像处理和存储、远程无线传输于一体的望远镜，其以集成电路板为主，通过统一 1C设计和数字电路设计实现可在极低照度下成像并记录成像点的北斗度坐标、高度、移动速度和成像时间，具有体积小、重量轻、功耗低，防水以及防盐雾等功能，能广泛用于航空航天，部队、武警、公安、港务管理、空管、环保监控等领域。
[0004]本实用新型所述北斗定位超低照度夜视望远镜包括:
[0005]壳体，其具有顶部、基部以及侧壁围成的密闭内部空间；
[0006]信号采集镜头，其穿设在所述壳体一端的侧壁上；
[0007]目镜，其连接所述壳体另一端的侧壁；
[0008]以及集成电路板，其设置在所述密闭内部空间内并连接所述信号采集镜头，所述集成电路板包括:
[0009]用于接收所述信号采集镜头的信号并成像的成像芯片，在所述成像芯片上连接有信号增强模块；所述成像芯片采用可见光信号和微像元信号的振荡调制，并将二信号叠加处理整形。
[0010]用于振荡调制可见光信号和热磁辐射信号的前置放大器，其连接所述成像芯片；所述前置放大器将微弱的可见光信号以及空间空气、介质媒体后的热磁辐射信号进行振荡式放大调制。
[0011]用于模数转换的转换模块，其输入端连接所述前置放大器；所述转换模块进行A/D、D/A模数转换。
[0012]以及DSP处理器，其输入端连接所述转换模块，其输出端连接有显示器；其接收所述转换模块输出的图像信号并进行处理，输出数字信息至所述显示器；所述DSP处理器主要是对成像作后期处理，以使观察到的图像更为清晰，采用DSP芯片直接对图像进行处理，提高处理速度，保证观察效果的实时性。同时所述DSP处理器软件固化背景补差调制与图像像素锐化处理结合，便可得到更好的更细腻的复合成像；使图像冗余度丢失的像元信号补差还原，提高了在动态范围中的透雾、穿尘效果。从而使发现物标与识别、辨别物标的距离延伸或增远。通过实际测试，尤其在温度更低的环境中，将使热成像识别目标像元信号增强，提高辨认目标清晰度，因此具有透雾、穿尘能力。
[0013]其中，所述成像芯片、前置放大器以及DSP处理器均连接至FPGA控制器；在所述DSP处理器上还连接有用于北斗导航定位的北斗导航定位芯片。所述北斗导航定位芯片可在图像上直接叠加成像点的北斗信号。在系统中嵌入北斗芯片，并将北斗信号输出后与成像信号叠加，在图像上实时显示北斗信号，可实时定位观测点的北斗坐标、高度、移动速度和成像的精准时间。
[0014]优选地，所述DSP处理器的输出端还连接有用于储存图像信息的储存模块，所述储存模块的输出端连接所述显示器。所述DSP处理器输出的图像信息可以根据需要在所述储存模块储存以及回放。
[0015]优选地，所述DSP处理器上还连接有用于调制数字信号的调制模块，所述调制模块的输出端连接有无线模块，实现图像信息的远程传输。
[0016]优选地，所述壳体为胆式双层壳体，其内充满氮气。由此可以有效保护内部的集成电路板不受雨水、灰尘甚至海水的侵蚀和破坏。
[0017]优选地，所述壳体的顶部开设有用于接收信号的开口，所述开口具有金属材料制成的密封盖。所述开口可以保证北斗信号正常接收。
[0018]优选地，所述壳体的一端侧壁上还设置有USB接口，所述USB接口连接所述储存模块的输出端；所述USB接口上设置有密封盖。
[0019]优选地，所述无线模块为3G、TD-LTE或COFDM中的一种。
[0020]优选地，所述壳体有碳纤维材料制成。不仅具有防水以及防盐雾等功能，同时还具有体积小，重量轻，能耗低等特点。
[0021]本实用新型所述北斗定位超低照度夜视望远镜集北斗定位、极低照度成像、图像处理和存储、远程无线传输于一体的望远镜，其以集成电路板为主，通过统一 1C设计和数字电路设计实现可在极低照度下成像并记录成像点的北斗度坐标、高度、移动速度和成像时间，成像后可在本地存储、回放。也可以有线或无线传输方式，传送到远端进行接收和视频处理，大幅度提高了可探控距离和反应速度。采用胆式双层壳体，不仅具有体积小、重量轻、功耗低等功能，同时具有防水以及防盐雾等功能，能广泛用于航空航天，部队、武警、公安、港务管理、空管、环保监控等领域。
【专利附图】
【附图说明】
[0022]图1为本实用新型其中一个实施例所述北斗定位超低照度夜视望远镜的结构示意图；
[0023]图2为本实用新型其中一个实施例所述北斗定位超低照度夜视望远镜的集成电路板结构示意图。
【具体实施方式】
[0024]下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
[0025]如图1所示，本实用新型所述北斗定位超低照度夜视望远镜包括:
[0026]壳体100，其具有顶部、基部以及侧壁围成的密闭内部空间；
[0027]信号采集镜头108，其穿设在所述壳体一端的侧壁上；用于采集可见光信号。
[0028]以及集成电路板(图中为示出)，其设置在所述密闭内部空间内并连接所述信号采集镜头108，
[0029]和目镜109，其连接所述壳体另一端的侧壁；所述目镜109例如为两个。所述壳体100的顶部开设有用于接收信号的开口 110，所述开口 110具有金属材料制成的密封盖107。所述开口 110可以保证北斗信号正常接收。
[0030]所述壳体100的一端侧壁上还设置有USB接口 111，所述USB接口 11连接所述储存模块的输出端；所述USB接口上设置有密封盖112，所述密封盖112上例如连接有拉环，其便于将密封盖112取下或装上。所述壳体100为胆式双层壳体，其内充满氮气。由此可以有效保护内部的集成电路板不受雨水、灰尘甚至海水的侵蚀和破坏。所述壳体100有碳纤维材料制成。不仅具有防水以及防盐雾等功能，同时还具有体积小，重量轻，能耗低等特点。
[0031]在所述壳体的顶部两侧例如还设置有多个开关，所述开关例如为录像功能开关121、热磁功能开关122、无线发射开关123、电源开关124、变焦拉近125或拉远开关126以及红外开关127和备用开关128。所述壳体100的截面例如设置成椭圆形，向两侧形成手握部，所述开关例如设置在所述手握部，便于操作。
[0032]如图2所示，本实用新型所述北斗定位超低照度夜视望远镜的所述集成电路板包括:
[0033]用于接收所述信号采集镜头108的信号并成像的成像芯片2，在所述成像芯片2上连接有信号增强模块8 ;所述成像芯片2采用可见光信号和微像元信号的振荡调制，并将二信号叠加处理整形。所述成像芯片2可还原出物体在空中及受环境因素改变的动态微弱信号，从而提高透雾能力与空间分辨能力。
[0034]用于振荡调制可见光信号和热磁辐射信号的前置放大器3，其输入端连接所述成像芯片2的输出端；所述前置放大器3将微弱的可见光信号以及空间空气、介质媒体后的热磁辐射信号进行振荡式放大调制。
[0035]用于模数转换的转换模块4，其输入端连接所述前置放大器3;所述转换模块进行A/D、D/A模数转换。
[0036]以及DSP处理器6，其输入端连接所述转换模块4，其输出端连接有显示器10 ;其接收所述转换模块4输出的图像信号并进行处理，输出数字信息至所述显示器10;所述DSP处理器6主要是对成像作后期处理，以使观察到的图像更为清晰，采用DSP芯片直接对图像进行处理，提高处理速度，保证观察效果的实时性。同时所述DSP处理器6利用软件固化背景补差调制与图像像素锐化处理结合，便可得到更好的更细腻的复合成像；使图像冗余度丢失的像元信号补差还原，提高了在动态范围中的透雾、穿尘效果。从而使发现物标与识另IJ、辨别物标的距离延伸或增远。通过实际测试，尤其在温度更低的环境中，将使热成像识别目标像元信号增强，提高辨认目标清晰度，因此具有透雾、穿尘能力。
[0037]其中，所述成像芯片2、前置放大器3以及DSP处理器6均连接至FPGA控制器5 ；在所述DSP处理器6上还连接有用于北斗导航定位的北斗导航定位芯片7。所述北斗导航定位芯片7可在图像上直接叠加成像点的北斗信号。在系统中嵌入北斗芯片7，并将北斗信号输出后与成像信号叠加，在图像上实时显示北斗信号，可实时定位观测点的北斗坐标、高度、移动速度和成像的精准时间所述DSP处理器6的输出端还连接有用于储存图像信息的储存模块9，所述储存模块9的输出端连接所述显示器。所述DSP处理器输出的图像信息可以根据需要在所述储存模块储存以及回放。所述DSP处理器6上还连接有用于调制数字信号的调制模块12，所述调制模块12的输出端连接有无线模块11，实现图像信息的远程传输。所述无线模块为3G、TD-LTE或COFDM中的一种。
[0038]尽管本实用新型的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本实用新型的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本实用新型并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。
【权利要求】
1.一种北斗定位超低照度夜视望远镜，其特征在于，包括: 壳体，其具有顶部、基部以及侧壁围成的密闭内部空间； 信号采集镜头，其穿设在所述壳体一端的侧壁上； 目镜，其连接所述壳体另一端的侧壁； 以及集成电路板，其设置在所述密闭内部空间内并连接所述信号采集镜头，包括: 用于接收所述信号采集镜头的信号并成像的成像芯片，在所述成像芯片上连接有信号增强模块； 用于振荡调制可见光信号和热磁辐射信号的前置放大器，其连接所述成像芯片； 用于模数转换的转换模块，其输入端连接所述前置放大器； DSP处理器，其输入端连接所述转换模块，其输出端连接有显示器；其接收所述转换模块输出的图像信号并进行处理，输出数字信息至所述显示器； 所述成像芯片、前置放大器以及DSP处理器均连接至FPGA控制器；在所述DSP处理器上还连接有用于北斗导航定位的北斗导航定位芯片。
2.如权利要求1所述的北斗定位超低照度夜视望远镜，其特征在于，所述DSP处理器的输出端还连接有用于储存图像信息的储存模块，所述储存模块的输出端连接所述显示器。
3.如权利要求1所述的北斗定位超低照度夜视望远镜，其特征在于，所述DSP处理器上还连接有用于调制数字信号的调制模块，所述调制模块的输出端连接有无线模块，实现图像信息的远程传输。
4.如权利要求1所述的北斗定位超低照度夜视望远镜，其特征在于，所述壳体为胆式双层壳体，其内充满氮气。
5.如权利要求4所述的北斗定位超低照度夜视望远镜，其特征在于，所述壳体的顶部开设有用于接收信号的开口，所述开口具有金属材料制成的密封盖。
6.如权利要求2所述的北斗定位超低照度夜视望远镜，其特征在于，所述壳体的一端侧壁上还设置有USB接口，所述USB接口连接所述储存模块的输出端；所述USB接口上设置有密封盖。
7.如权利要求3所述的北斗定位超低照度夜视望远镜，其特征在于，所述无线模块为3G、TD-LTE 或 COFDM 中的一种。
8.如权利要求4所述的北斗定位超低照度夜视望远镜，其特征在于，所述壳体有碳纤维材料制成。
【文档编号】G02B23/12GK204206357SQ201420761721
【公开日】2015年3月11日 申请日期:2014年12月5日 优先权日:2014年12月5日
【发明者】徐连彦, 陈青, 陈昌志 申请人:徐连彦, 陈青