预处理镜头的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种预处理镜头，包括镜头镜片（1）、图像传感器、分光镜（2）、反射镜（3）、预处理镜和用于信号转换和处理的信号处理转换电路(7)，所述预处理镜包括红外光预处理镜(5)和可见光预处理镜(6)，图像传感器包括非制冷探测器(4)和可见光感光器(8)。本镜头克服了现有红外镜头仅接收目标红外热辐射，热成像图像反应监控区域不直观的缺点。
【专利说明】预处理镜头【技术领域】
[0001]本发明涉及一种光学领域镜头，特别是涉及一种预处理镜头。
【背景技术】
[0002]随着林业建设的不断发展，林地面积、林业蓄积量逐年增加，森林防火任务日益艰巨。目前国内的森林防火措施分别为:地面巡护、瞭望台监测、航空巡护和卫星遥感。然后以上四种监控措施分别存在劳动投入大、地形局限性、投资高和敏感度不高的缺点。目前正在推广的红外热成像系统，通过接收物体发射的红外线，经过一系列的处理，可形成物体表面的热图像，并进行相关部位的温度测量。其被动接受目标的红外热辐射，与气候条件无关，无论白天黑夜均可正常工作，在雨、雪雾等恶劣的气候条件下同样具有良好的观察效果，同时该系统安装维护保养容易。基于红外热成像系统的特点，其正在替代其他森林防火监控措施。作为红外热成像系统最前端的红外镜头，仅接收目标的红外热辐射，后续还原目标图像为热成像图像，热成像图像与人肉眼所见的可见光图像存在很大的差异，虽然能直观的反应目标物体各个部分的温度情况，但是存在监控区域图像反应不直观的缺点。
【发明内容】
[0003]针对上述红外热成像系统红外镜头仅接收目标的红外热辐射，热成像图像反应监控区域不直观的缺点，本发明提供了一种预处理镜头。
[0004]为解决上述问题，本发明提供的预处理镜头通过以下技术方案来达到目的:预处理镜头，包括镜头镜片、图像传感器、分光镜、反射镜、预处理镜和用于信号转换盒处理的信号处理转换电路，所述预处理镜包括红外光预处理镜和可见光预处理镜，所述图像传感器包括非制冷探测器和可见光感光器，所述分光镜设置在镜头镜片的正后方，所述红外光预处理镜和非制冷探测器设置 在反光镜的反射光路中，所述反射镜设置在分光镜的正后方，所述可见光预处理镜和可见光感光器设置在反光镜的反射光路中，所述信号处理转换电路分别与非制冷探测器和可见光感光器连接。
[0005]通过镜头镜片的光束入射到分光镜上，一部分光线被分光镜反射到红外光预处理镜上，一部分光线透过分光镜入射到反射镜镜面上，红外光预处理镜对一定范围内波长光线的选择性透过和汇集，穿过红外光预处理镜的光线入射到非制冷探测器上；穿过分光镜的光线作用在反射镜上完成全反射，全反射光线入射到可见光预处理镜上，可见光预处理镜对一定范围内波长光线的选择性透过和汇集，穿过可见光预处理镜的光线入射到可见光感应器上，连接在非制冷探测器和可见光感光器的信号处理转换电路分别对非制冷探测器和可见光感光器上的电信号进行转换和处理。
[0006]作为优选，所述红外光预处理镜为红外镀膜镜片，所述红外镀膜镜片由基底材质为ED玻璃，和其两侧面分别由内到外依次设置的二氧化钛薄膜、锗薄膜和二氧化钛薄膜复合而成。
[0007]ED玻璃镜片相比于传统的玻璃、树脂镜片，具有超低色散的特点。特别是在长焦距镜头的运用上，使得不同波长的光线实际对焦于同一平面上，实现成像仪的高清成像；镜片两侧使用的二氧化钛薄膜为低折射率的陶瓷薄膜相比于目前本领域采用氟化物薄膜、碱金属薄膜和半导体薄膜，具有粘附力强、不易起化学变化和无毒的特点。内外层为二氧化钛薄膜层，中间层为锗薄膜层的镀膜，为一层低折射率、一层高折射率、再一层低折射率的光学膜结构，通过调整各层膜的光学厚度，可使特定波长段的红外光的透过率近100%，从而满足特定波长段监视需要。
[0008]作为优选，所述两层二氧化钛薄膜的光学厚度总和在78.1-4166.7nm范围内，锗薄膜的光学厚度在43.4-2314.Snm范围内。此种厚度设置，可根据红外热成像仪根据具体的使用环境和对红外光波长的监控范围，选择最优的各层膜厚度，达到特定波长段的红外光透过镀膜的透过率近100%。
[0009]作为优选，所述可见光预处理镜为红外截止滤光片。设置的红外截止滤光片旨在阻隔透过分光镜的光路光线中的红外线，使得后续入射到可见光感光器上的光线中无红外线，使得后续可见光感光器光电感应得到的电流信号经过信号处理转换电路转换后更接近于肉眼直接观察的图像。
[0010]作为优选，所述可见光感光器为CXD影像感受器。采用CXD影像感受器的可见光感光器较采用CMOS影像感受器具有体积小重量轻、抗冲击与振动性能好、相应速度快和灵敏度高的优点。
[0011]更进一步，信号处理转换电路包括用于信号转换的前端处理电路和用于信号处理的0MAP3530后续电路。经非制冷探测器和可见光探测器输入的电信号经过前端处理电路的处理，将电信号转换成便于后续电路处理的数字信号；采用的0MAP3530后续电路功耗低，能完成图像处理、测温报警和压缩编码等，其中Cortex-AS内核拥有超过当今300MHzARM9器件4倍的处理性能，其中的C64x+ DSP内核可实现720p的MPEG-4解码。
[0012]本发明具有以下有益效果:
本发明提供的一种预处理镜头，通过设置在镜头内的分光镜，将入射光线分成两束光线，两束光线分别通过仅能透过红外光的红外光预处理镜和仅能透过可见光的可见光预处理镜，分别作用在非制冷探测器和可见光感光器上，分别实现红外光和可见光的单独光电感应，通过信号处理转换电路对光线感应电流的转换和处理后，实现红外光和可见光的高清成像。从而使得所述的预处理镜头具有同时利用红外光和可见光进行监控的性能，将监控区域的可见光监控图像和红外光监控图像进行对比，使得热成像图像反应监控区域情况直观。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1是本发明所诉预处理镜头一个【具体实施方式】的结构示意图；
图2是本发明所诉预处理镜头一个具体实施例中红外预处理镜的局部剖视图。
[0014]图不标记对应的名称为:1、镜头镜片，2、分光镜，3、反射镜，4、非制冷探测器，5、红外光预处理镜，6、可见光预处理镜，7、信号处理转换电路，8、可见光感光器，9、ED玻璃层，10、二氧化钛薄膜层，11、锗薄膜层，12、二氧化钛薄膜层。
【具体实施方式】[0015]下面结合实施例对本发明作进一步的详细说明:
实施例1:
如图1，本发明提供的预处理镜头，包括镜头镜片1、图像传感器、分光镜2、反射镜3、预处理镜和用于信号转换和处理的信号处理转换电路7，所述预处理镜包括红外光预处理镜5和可见光预处理镜6，所述图像传感器包括非制冷探测器4和可见光感光器8，所述分光镜3设置在镜头镜片I的正后方，所述红外光预处理镜5和非制冷探测器4设置在反光镜3的反射光路中，所述反射镜3设置在分光镜2的正后方，所述可见光预处理镜6和可见光感光器8设置在反光镜3的反射光路中，所述信号处理转换电路7分别与非制冷探测器4和可见光感光器6连接。
[0016]通过镜头镜片I的光束入射到分光镜2上，一部分光线被分光镜2反射到红外光预处理镜5上，一部分光线透过分光镜2入射到反射镜3镜面上，红外光预处理镜5对一定范围内波长光线选择性透过和汇集，穿过红外光预处理镜5的光线入射到非制冷探测器4上；穿过分光镜2的光线作用在反射镜3上完成全反射，全反射光线入射到可见光预处理镜6上，可见光预处理镜6对一定范围内波长光线选择性透过和汇集，穿过可见光预处理镜6的光线入射到可见光感应器8上，连接在非制冷探测器4和可见光感光器8的信号处理转换电路7分别对非制冷探测器4和可见光感光器8上的电信号进行转换和处理。
[0017]实施例2:
如图2，本发明提供的预处理镜头，包括红外预处理镜5，红外预处理镜镜片基底材料为ED玻璃。要求本发明提供的预处理镜头工作在一个波长范围为8000nm-14000nm的红外热像仪上，镜片直径为100mm，焦距为100毫米。镀膜厚度为外层二氧化钛薄膜光学厚度为278.9nm，中间层锗薄膜光学厚度为625nm，内层二氧化钛薄膜光学厚度为762.8nm。
【权利要求】
1.预处理镜头，其特征在于:包括镜头镜片(I)、图像传感器、分光镜(2)、反射镜(3)、预处理镜和用于信号转换和处理的信号处理转换电路(7)，所述预处理镜包括红外光预处理镜(5)和可见光预处理镜(6)，所述图像传感器包括非制冷探测器(4)和可见光感光器(8)，所述分光镜(2)设置在镜头镜片(I)的正后方，所述红外光预处理镜(5)和非制冷探测器(4)设置在反光镜(3)的反射光路中，所述反射镜(3)设置在分光镜(2)的正后方，所述可见光预处理镜(6)和可见光感光器(8)设置在反光镜(3)的反射光路中，所述信号处理转换电路(7)分别与非制冷探测器(4)和可见光感光器(8)连接。
2.根据权利要求1所述的预处理镜头，其特征在于:所述红外光预处理镜(5)为红外镀膜镜片，所述红外镀膜镜片由基底材质为ED玻璃，和其两侧面分别由内到外依次设置的二氧化钛薄膜、锗薄膜和二氧化钛薄膜复合而成。
3.根据权利要求2所述的预处理镜头，其特征在于:所述两层二氧化钛薄膜的光学厚度总和在78.1-4166.7nm范围内，锗薄膜的光学厚度在43.4-2314.8nm范围内。
4.根据权利要求1所述的预处理镜头，其特征在于:所述可见光预处理镜(6)为红外截止滤光片。
5.根据权利要求1所述的预处理镜头，其特征在于:所述可见光感光器(8)为CCD影像感受器。
6.根据权利要求1所述的预处理镜头，其特征在于:所述信号处理转换电路(7)包括用于信号转换的前端处理电路 和用于信号处理的0MAP3530后续电路。
【文档编号】H04N5/372GK103634516SQ201310555568
【公开日】2014年3月12日 申请日期:2013年11月11日 优先权日:2013年11月11日
【发明者】殷刚 申请人:成都市晶林电子技术有限公司