一种红外热成像搜索跟踪瞄准的装置及方法
【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及方法。
【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。
【发明内容】
[0003]为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种红外热成像搜索跟踪瞄准的装置及方法。为实现上述发明目的，本发明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]本发明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，本发明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。
【附图说明】
[0026]图1是本发明的红外热成像搜索跟踪瞄准装置的示意图；
[0027]图2是本发明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发明的实施方式，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发明的其他优点与功效。本发明还可以通过不同的【具体实施方式】来实施或应用，在没有背离本发明的构思的前提下，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发明的基本构想，图示中仅示出与本发明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发明进行详细说明。
[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，本发明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示出了本发明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