专利名称：一种采用液晶光阀实现温度图像分离的摄像装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电视摄像装置，更具体地说是将正常照明物体影像与中高温物体影像分离的技术及电视摄像装置。
背景技术：
通常使用的电视摄像装置，其功能是将摄像镜头监视范围内接受到的光信号转换为图像信号。目前电视摄像装置中的象感元件普遍使用Si-CCD(Charge Coupled Devices)电荷耦合器件，它在可见光范围内灵敏度高，在红外光范围内灵敏度低，因此当在摄像镜头范围内同时出现被照明的常温物体和因自身温度高而导致发光的高温物体时，高温物体发射的强烈红外信息就会隐藏在可见光信息之中。表现为两种温度上有明显差别的物体，在影像的灰度值读数上是相等的，如若此时两种物体的形状也相似时，要通过CCD所提供的图像来将它们分离、识别，是十分困难的。
把500℃或更高温度状态下的物体影像与常温状态的物体影像实现分离的意义在于，在人工智能机器视觉研究中，如果智能机器不能正确识别是正常温度物体还是发光物体，这是危险的，会造成机器的错误识别，引起错误动作，从而造成机器损坏。另外，在火灾探测中，直接作为影像探测器，提供温度影像给监控主机使用。因此也需要将正常照明物体影像与中高温物体影像分离的技术，从视觉传感器或影像探测器这个源头上来保证机器识别或火灾监控的可靠性。
发明内容
本实用新型的日的就是提供一种可方便实施温差影像分离的摄像装置，配合监视器或多媒体，可在照明条件下将摄像镜头范围内500℃或更高温度状态下的物体影像与同时存在的常温状态的物体影像方便地实现分离，也可象普通摄像装置一样观察摄像范围内的所有物体的影像。
一种采用液晶光阀实现温度图像分离的摄像装置，有电视摄像装置，其特征在于电视摄像装置的CCD像感元件前，安装有可见光型液晶光阀，可见光型液晶光阀连接有交变电源。
可见光型液晶光阀与象感元件之间的距离以不超出物镜镜头外1～2cm为宜。
可见光型液晶光阀可以固定在摄像镜头前面。
可见光型液晶光阀可以固定在电视摄像装置整体外壳的防护罩前。
可见光型液晶光阀固定在固定于摄像镜头与CCD象感元件之间。
可见光型液晶光阀可以附着于CCD元件表面，可见光型液晶光阀与CCD象感元件形成整体，其面积大小以完全遮挡住CCD象感元件为准。
液晶光阀的固定可以粘接、卡接、螺栓连接等多种方式实现。形状与所放置的位置有关，在镜头之前时，可与镜头形状相同。在镜头之后，可以与CCD的形状相同。
交流电源可采用摄像机本体电池电源加逆变，形成符合要求的交流，也可外置交流电源。电压切换开关可置于交流电源外壳上，采用单按钮操作，在电源开机时为提供液晶光阀的亮态电压，单按按钮，变成为提供液晶光阀的暗态电压。这种电压切换，也可远程控制，故在交流电源上提供远程控制接口。
通过频率为50赫兹、电压为6～30伏特电信号的施加与否，控制液晶光阀的亮、暗工作状态，可见光型液晶光阀在亮态和暗态时表现出不同光谱透过特性，在亮态时，可见光和近红外光均可透过液晶光阀，在暗态时，可见光被截断(透过率很低)，而近红外光则可以很好透过(透过率很高)。通过施加不同的电压，可方便地控制可见光型液晶光阀的亮、暗态，从而灵活地选择是正常电视监视还是实施温差影像的分离。
本实用新型与现有电视摄像装置相比，具有正常电视影像监视与温差影像分离显示的双重效果，可对出现在摄像镜头范围内的500℃或更高温度的物体影像与照明状态下的常温物体影像实施影像分离。该装置具有结构紧凑、简单，控制容易、省电，切换快，安全性好，故障率低等优点。
图1为本实用新型结构示意图；图2为本实用新型另一结构示意图；图3为本实用新型另一结构示意图；图4为本实用新型另一结构示意图；图5为电视摄像装置中CCD电荷耦合器件的光谱响应曲线；图6为一种液晶光阀在亮、暗态时的光谱透过率曲线，及由此而构成的液晶光阀型电视摄像装置摄取的影像实例；图7为另一种[扭曲向列]可见光型液晶光阀亮、暗态时的光谱透过率曲线，及由此而构成的液晶光阀型电视摄像装置摄取的影像实例。
具体实施方式
实施例1参见图1，液晶光阀电视摄像装置由可见光型液晶光阀1、CCD象感元件2、电视摄像机本体3、液晶光阀控制开关4、交变电源5、电视摄像机电源6、摄像镜头7、防护罩8组成。由CCD象感元件2和电视摄像机本体3构成的电视摄像机选用MTV-1501型CCD黑白摄像机、摄像机电源6向电视摄像机提供工作电源；可见光型液晶光阀1选用扭曲向列液晶光阀，其光谱透过率曲线如图7所示。50赫兹、6~30伏特电压的交变电源5、可见光型液晶光阀1和开关4共同组成一个回路，通过对开关4的控制，改变液晶光阀1的亮、暗工作状态。液晶光阀1放置在摄像机3的防护罩8前面的观察窗凵位置。
实施例2参见图2，液晶光阀1放置在摄像镜头7之前，以摄像镜头7的一个附件，固定在摄像镜头7的前面，无防护罩8，其余同实施例1。
实施例3参见图3，液晶光阀1固定在固定于摄像镜头7与CCD象感元件2之间，无防护罩8，其余同实施例1。
实施例4参见图4，液晶光阀1放置在CCD象感元件2前，其面积大小以完全遮挡住CCD象感元件为准，形成整体，由此构成液晶光阀型电视摄像装置，液晶光阀1采用聚合物稳定的胆甾液晶光阀，它的亮、暗工作状态下的光谱透过率曲线如图6所示。由于该液晶光阀的亮暗状态的对比度大，正常监视时可获得更为清晰的影像，暗态时其影像分离效果也更佳。无防护罩8，其余同实施例1。
权利要求1.一种采用液晶光阀实现温度图像分离的摄像装置，有电视摄像装置，其特征在于电视摄像装置的CCD象感元件前，安装有可见光型液晶光阀，可见光型液晶光阀连接有交变电源。
2.根据权利要求1所述的一种采用液晶光阀实现温度图像分离的摄像装置，其特征在于可见光型液晶光阀固定在摄像镜头前面。
3.根据权利要求1所述的一种采用液晶光阀实现温度图像分离的摄像装置，其特征在于可见光型液晶光阀固定在电视摄像装置整体外壳的防护罩前。
4.根据权利要求1所述的一种采用液晶光阀实现温度图像分离的摄像装置，其特征在于可见光型液晶光阀固定在摄像镜头与CCD象感元件之间。
5.根据权利要求1所述的一种采用液晶光阀实现温度图像分离的摄像装置，其特征在于可见光型液晶光阀附着于CCD元件表面。
6.根据权利要求5所述的一种采用液晶光阀实现温度图像分离的摄像装置，其特征在于可见光型液晶光阀与CCD象感元件形成整体，其面积大小以完全遮挡住CCD象感元件为准。
专利摘要本实用新型涉及一种电视摄像装置,更具体地说是一种采用液晶光阀实现温度图像分离的摄像装置。目前电视摄像装置中的象感元件普遍使用Si－CCD(Charge Coupled Devices)电荷耦合器件,两种温度上有明显差别的物体,如若形状也相似时,要通过CCD所提供的图像来将它们分离、识别,是十分困难的。本实用新型的技术要点在于电视摄像装置的CCD象感元件前,安装有可见光型液晶光阀,可见光型液晶光阀连接有交变电源。配合监视器或多媒体,可在照明条件下将摄像镜头范围内500℃或更高温度状态下的物体影像与同时存在的常温状态的物体影像方便地实现分离,本实用新型技术可应用于人工智能机器视觉研究和火灾探测研究中。
文档编号H04N5/225GK2487172SQ0124504
公开日2002年4月17日 申请日期2001年7月24日 优先权日2001年7月24日
发明者关胜晓, 程晓舫 申请人:关胜晓