一种耐辐射摄像机的制作方法

本发明涉及放射性环境的视频监控技术领域，特别是涉及一种耐辐射摄像机。

背景技术：

核辐射环境不能通过肉眼直接观察周围环境信息，需要借助摄像机辅助监控。但摄像机在辐射环境中会受到辐射损伤，需要进行抗辐射加固。

现有的抗辐射加固的方法主要是从工艺和结构上的器件抗辐射加固。器件级的抗辐射加固成本高，需要半导体工艺做支撑，其实现难度较大。并且耐辐射设备市场需求量并不大，不易于实现。

可见，如何简易有效的提升摄像机的耐辐射性，是本领域技术人员亟待解决的问题。

技术实现要素：

本发明实施例的目的是提供一种耐辐射摄像机，可以简易有效的提升摄像机的耐辐射性。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种耐辐射摄像机，包括至少三个图像传感器，各所述图像传感器同时与处理器连接；

各所述图像传感器分别位于由屏蔽层构成的独立空间中；其中，所述独立空间包括视频监控空间、退火空间和冷却空间，并且所述视频监控空间设置有前窗开口，在所述前窗开口处设置有镜头；所述退火空间设置有用于对所述图像传感器进行辐射损伤退火修复的光热部件；

各所述图像传感器设置在与电机连接的转盘上，所述处理器与电机连接，用于检测到位于所述视频监控空间的图像传感器的辐射总剂量达到损伤阈值时，开启各独立空间的通道并控制所述电机按照预设方向转动，以切换各图像传感器所在的独立空间，并触发所述光热部件工作。

可选的，各所述图像传感器通过可伸缩杆与转盘连接；

所述处理器还用于在控制所述电机按照预设方向转动之前，利用所述电机控制各所述图像传感器的可伸缩杆执行回缩操作；在控制所述电机按照预设方向转动之后，控制位于所述视频监控空间的图像传感器的可伸缩杆执行伸展操作，以便于位于所述视频监控空间的图像传感器与所述镜头贴合。

可选的，还包括设置于所述镜头外侧的铅玻璃。

可选的，还包括设置于所述冷却空间的通风装置。

可选的，所述图像传感器为三个，所述独立空间包括一个视频监控空间、一个退火空间和一个冷却空间，所述视频监控空间、所述退火空间和所述冷却空间按照逆时针顺序组成一个封闭的圆环；

相应的，所述处理器具体用于检测到位于所述视频监控空间的图像传感器的辐射总剂量达到损伤阈值时，开启各独立空间的通道并控制所述电机按照逆时针方向转动，以便于将位于所述视频监控空间的图像传感器切换至所述退火空间，并触发所述光热部件工作；将位于所述退火空间的图像传感器切换至所述冷却空间；将位于所述冷却空间的图像传感器切换至所述视频监控空间。

可选的，还包括与所述处理器连接的提示装置；

所述处理器还用于在所述将位于所述冷却空间的图像传感器切换至所述视频监控空间之后，统计位于所述视频监控空间的图像传感器的辐射总剂量达到损伤阈值时的累计时间；当所述累计时间小于预设时间值时，则触发所述提示装置进行告警提示。

可选的，所述提示装置为声光报警器。

可选的，所述提示装置为显示器。

可选的，所述光热部件包括加热板和led强光源。

可选的，所述屏蔽层为金属屏蔽层。

由上述技术方案可以看出，耐辐射摄像机包括至少三个图像传感器，各图像传感器同时与处理器连接；并且各图像传感器分别位于由屏蔽层构成的独立空间中。通过设置多个图像传感器，实现图像传感器的冗余。并且针对各图像传感器设置独立空间，可以有效保护图像传感器，实现图像传感器的外层屏蔽抗辐射。针对于不同的功能，独立空间可以包括视频监控空间、退火空间和冷却空间。视频监控空间设置有前窗开口，在前窗开口处设置有镜头，图像传感器与镜头贴合用于实现图像的采集；退火空间设置有用于对图像传感器进行辐射损伤退火修复的光热部件。为了实现图像传感器的轮流工作，可以将各图像传感器设置在与电机连接的转盘上。处理器与电机连接，当检测到位于视频监控空间的图像传感器的辐射总剂量达到损伤阈值时，开启各独立空间的通道并控制电机按照预设方向转动，以切换各图像传感器所在的独立空间，并触发光热部件工作。该耐辐射摄像机通过轮流对图像传感器进行退火和冷却处理，实现了图像传感器的辐射损伤恢复，提高了摄像机耐辐射性能。并且实现方式简单，不需要复杂的芯片抗辐射加固工艺流程，可以满足耐辐射设备市场的需求。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例，下面将对实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种耐辐射摄像机的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种包含三个图像传感器的耐辐射摄像机的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下，所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护范围。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

接下来，详细介绍本发明实施例所提供的一种耐辐射摄像机。图1为本发明实施例提供的一种耐辐射摄像机的结构示意图，该耐辐射摄像机包括至少三个图像传感器11，各图像传感器11同时与处理器12连接。

在本发明实施例中，图像传感器11采用具有辐射探测功能的传感器。为了降低核辐射环境下各图像传感器11的辐射损坏，可以将各图像传感器11分别置于由屏蔽层构成的独立空间中。

在实际应用中，屏蔽层可以采用金属屏蔽材料。金属屏蔽材料易于获取，制造成本较低，并且对核辐射具有屏蔽作用。

根据独立空间所需实现的功能，独立空间可以包括视频监控空间、退火空间和冷却空间。

视频监控空间用于实现核辐射环境的图像采集。在本发明实施例中，需要在视频监控空间设置前窗开口，在前窗开口处设置有镜头13。

当图像传感器11切换至视频监控空间时，图像传感器11可以和镜头13贴合，从而实现图像的采集。

为了进一步保护镜头，并且降低镜头处电离射线对图像传感器11的辐射，可以在镜头外侧设置铅玻璃。通过在镜头13前设置铅玻璃可以屏蔽正面入射的电离射线。

退火空间用于对图像传感器11进行辐射损伤退火修复。根据辐射损伤的原理，可以采用光热照射的方式对图像传感器11进行辐射损伤退火修复。具体的，在退火空间设置有用于对图像传感器11进行辐射损伤退火修复的光热部件14。

其中，光热部件14用于对位于退火空间的图像传感器11进行加热和光照，从而在一定程度上恢复图像传感器11的辐射损伤。

在具体实现中，可以将光热部件14设置在可以垂直照射到图像传感器11的位置处。光热部件14可以采用加热板和led强光源。

图像传感器11经过加热和光照等退火处理后，其温度较高，不适合直接投入图像采集工作。冷却空间可以用于对经历退火处理的图像传感器11进行冷却处理。

其中，图像传感器11的冷却处理可以采用自然常温冷却的方式。在实际应用中，为了加快图像传感器11的冷却，也可以在冷却空间中设置通风装置或者其它用于降温的冷却装置。其中，通风装置可以采用风扇。

在本发明实施例中，为了实现图像传感器的轮流工作，可以将各图像传感器11设置在与电机15连接的转盘上。

处理器12与电机15连接，用于检测到位于视频监控空间的图像传感器11的辐射总剂量达到损伤阈值时，开启各独立空间的通道并控制电机15按照预设方向转动，以切换各图像传感器11所在的独立空间，并触发光热部件14工作。

根据各独立空间的作用，在实际应用中，可以按照视频监控空间、退火空间和冷却空间的顺序进行空间的切换。

耐辐射摄像机自带的辐射探测器可以检测图像传感器11的辐射总剂量。当位于视频监控空间的图像传感器11的辐射总剂量达到损伤阈值时，则说明此时该图像传感器11出现了轻微辐射损伤，若继续使用该图像传感器11采集图像，该图像传感器11会受到更严重的辐射损伤，甚至报废。因此，当位于视频监控空间的图像传感器11的辐射总剂量达到损伤阈值时，可以将该图像传感器切换至退火空间进行损伤修复，从而提高各图像传感器11的使用寿命。

其中，损伤阈值的取值可以根据实际需求设定，在此不做限定。每执行一次切换，各图像传感器11所处的独立空间会发生变化。以退火空间为例，每切换一次，退火空间会有新的图像传感器11进入，此时发热部件14开始工作，对处于退火空间的新的图像传感器11进行退火处理。

需要说明的是，为了与切换前退火空间中的图像传感器相区分，将切换后位于退火空间中的图像传感器称作新的图像传感器。

考虑到位于视频监控空间的图像传感器11需要和镜头13贴合，而位于退火空间的图像传感器11需要与发热部件14保持一定的距离，因此，在本发明实施例中，各图像传感器11可以通过可伸缩杆与转盘连接。

相应的，处理器12可以在控制电机15按照预设方向转动之前，利用电机15控制各图像传感器11的可伸缩杆执行回缩操作；在控制电机15按照预设方向转动之后，控制位于视频监控空间的图像传感器11的可伸缩杆执行伸展操作，以便于位于视频监控空间的图像传感器11与镜头13贴合。

每个独立空间可以对应一个图像传感器11。一个视频监控空间、一个退火空间和一个冷却空间可以作为耐辐射摄像机的一个最小组成单元。在实际应用中，可以根据需求设置多个最小组成单元。

为了便于描述，在本发明实施例中，以三个图像传感器为例，对耐辐射摄像机的工作过程展开介绍。如图2所示，图像传感器11为三个，独立空间包括一个视频监控空间、一个退火空间和一个冷却空间，视频监控空间、退火空间和冷却空间按照逆时针顺序组成一个封闭的圆环。为了进一步降低辐射，可以在视频监控空间的镜头外侧设置铅玻璃。

在具体实现中，可以采用3个相同类型的商用图像传感器，传感器电路板与处理器的主板电路分离。图2中处理器12以主板电路的方式示出。每一个图像传感器作为一路单独的输入，三路输入同时连接到一块主板模块，主板模块能够选择采集某一路或多路路视频信号。

相应的，处理器12具体用于检测到位于视频监控空间的图像传感器11的辐射总剂量达到损伤阈值时，开启各独立空间的通道并控制电机15按照逆时针方向转动，以便于将位于视频监控空间的图像传感器11切换至退火空间，并触发光热部件14工作；将位于退火空间的图像传感器11切换至冷却空间；将位于冷却空间的图像传感器11切换至视频监控空间。其中，电机15可以采用步进电机。

退火空间可以对图像传感器11进行损伤修复，但是并不能完全克服图像传感器11的损伤。随着使用时间的增长，图像传感器11的辐射损伤会越来越严重，直至图像传感器11不能正常工作。在本发明实施例中，为了便于使用者可以及时更换不可用的图像传感器11，可以设置与处理器12连接的提示装置。

处理器12在将位于冷却空间的图像传感器11切换至视频监控空间之后，可以统计位于视频监控空间的图像传感器11的辐射总剂量达到损伤阈值时的累计时间；当累计时间小于预设时间值时，则触发提示装置进行告警提示。

其中，提示装置可以采用声光报警器或者显示器等。

预设时间值的取值可以根据实际需求进行设定，此在不做限定。

累计时间越小，则说明图像传感器11的辐射总剂量达到损伤阈值的时间越短，此时图像传感器11受到的损伤越严重。

当累计时间小于预设时间值时，则说明图像传感器11的辐射损伤已经达到了不可修复的状态，通过进行告警提示，可以及时提醒使用者更换耐辐射摄像机的图像传感器，以保证耐辐射摄像机的正常工作。

由上述技术方案可以看出，耐辐射摄像机包括至少三个图像传感器，各图像传感器同时与处理器连接；并且各图像传感器分别位于由屏蔽层构成的独立空间中。通过设置多个图像传感器，实现图像传感器的冗余。并且针对各图像传感器设置独立空间，可以有效保护图像传感器，实现图像传感器的外层屏蔽抗辐射。针对于不同的功能，独立空间可以包括视频监控空间、退火空间和冷却空间。视频监控空间设置有前窗开口，在前窗开口处设置有镜头，图像传感器与镜头贴合用于实现图像的采集；退火空间设置有用于对图像传感器进行辐射损伤退火修复的光热部件。为了实现图像传感器的轮流工作，可以将各图像传感器设置在与电机连接的转盘上。处理器与电机连接，当检测到位于视频监控空间的图像传感器的辐射总剂量达到损伤阈值时，开启各独立空间的通道并控制电机按照预设方向转动，以切换各图像传感器所在的独立空间，并触发光热部件工作。该耐辐射摄像机通过轮流对图像传感器进行退火和冷却处理，实现了图像传感器的辐射损伤恢复，提高了摄像机耐辐射性能。并且实现方式简单，不需要复杂的芯片抗辐射加固工艺流程，可以满足耐辐射设备市场的需求。

以上对本发明实施例所提供的一种耐辐射摄像机进行了详细介绍。说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(ram)、内存、只读存储器(rom)、电可编程rom、电可擦除可编程rom、寄存器、硬盘、可移动磁盘、cd-rom、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。