一种具有高速摄像功能的光电跟踪转台的制作方法

本实用新型涉及一种光电跟踪转台，尤其涉及一种具有高速摄像功能的光电跟踪转台。

背景技术：

光电跟踪转台是一种依靠光电探测设备和伺服控制单元实现一定范围内的目标监控、目标探测以及目标跟踪等功能的具有转动功能的伺服平台装置。通常所用的光电跟踪转台通常配置可见光成像设备以及红外成像设备，组成双波谱探测单元，配合水平以及俯仰转动机构，实现目标的全天候探测。通常，为了实现视场内目标在线监控功能，可见光成像设备选用普通的视频监控摄像机，相机的帧频通常低于25fps，对视频网络传输速度要求较低，可实现视频的清晰传输功能。但是，当追踪目标为高速目标且需要记录目标瞬时状态时，如目标倾角、目标解体状态等，现有的光电转台存在所配视频监控摄像机帧频较低，单位时间成像次数少，无大容量存储单元等问题，无法完成高速运动目标瞬时状态捕捉等功能，此为现有技术的不足之处。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种具有高速摄像功能的光电跟踪转台，以解决上述技术问题。

本实用新型为解决上述技术问题，采用以下技术方案来实现：

本实用新型提供一种具有高速摄像功能的光电跟踪转台，包括本体，本体的光电上舱内设有控制板，光电上舱内设有红外成像系统、高速摄像系统以及图像记录仪，控制板分别与红外成像系统、高速摄像系统以及图像记录仪通信连接。

优选地，红外成像系统以及高速摄像系统的光轴之间相互平行。

优选地，红外成像系统的探测器类型选择分辨率为640×512的VOx非制冷焦平面探测器，并配置焦距为100mm的定焦镜头。

优选地，高速摄像系统选择分辨率为250万像素，帧频为600fps，存储为16GB的工业超高速摄像机作为成像单元，同时配置100~300mm手动变焦镜头。

优选地，图像记录仪采取的存储方式为SSD存储模式，存储容量为256G，图像记录仪支持高速接口作为输入接口。

为了提高红外成像系统探测距离，红外成像系统的探测器类型选择分辨率为640×512的VOx非制冷焦平面探测器，并配置焦距为100mm的定焦镜头。

为了满足高速物体瞬时状态记录、存储与数据传输要求，高速摄像系统选择分辨率为250万像素，帧频为600fps，存储为16GB的工业超高速摄像机作为成像单元，同时配置100~300mm手动变焦镜头。

为满足图像离线存储与传输要求，图像记录仪采取的存储方式为SSD存储模式，存储容量为256G，图像记录仪支持高速接口作为输入接口。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

1、本实用新型设计合理，实现及使用操作方便、简单、可靠。

2、本实用新型采用自动触发方式控制红外热成像系统和高速摄像系统的目标检测、目标拍摄以及图像传输等功能，提高了系统自动化程度，减少系统处理时间，提高了系统对高速目标的捕获能力。

3、本实用新型采用图像记录仪对图像进行在线存储，图像记录仪内部集成的大容量存储模块以及高速数据传输接口，可支撑高速摄像系统对数据存储以及图像传输的要求，降低了远程图像传输的速率要求，提高了系统的应用范围。

附图说明

图1为本实用新型的的结构示意图。

图2为本实用新型的光电上舱结构示意图。

图3为本实用新型的光电上舱功能实现框图。

附图标记：1-转台，2-U型支臂，3-通用安装平台，4-光电上舱，401-红外成像系统，402-高速摄像系统，403-图像记录仪，404-控制板。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本实用新型，但下述实施例仅仅为本实用新型的优选实施例，并非全部。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其它实施例，都属于本实用新型的保护范围。

如图1-3所示，一种具有高速摄像功能的光电跟踪转台，包括本体，本体的光电上舱4内设有控制板404，光电上舱4内设有红外成像系统401、高速摄像系统402以及图像记录仪403，控制板404分别与红外成像系统401、高速摄像系统402以及图像记录仪403通信连接。

本体还包括转台1、U型支撑臂2以及通用安装平台3，U型支撑臂2的底端中部固定在转台1的输出端上，通用安装平台3的两侧通过法兰分别与绝对式编码器和力矩电机固定连接，绝对式编码器的输出端以及力矩电机的输出端均通过高精度传动轴与U型支撑臂2的内侧转动连接，即通用安装平台3通过绝对式编码器和力矩电机转动连接在U型支撑臂2两侧壁的内侧，光电上舱4固定在通用安装平台3的顶端，光电上舱4的底部开有与通用安装平台3对应的螺纹孔，光电上舱4与通用安装平台3通过拧紧螺钉固定；红外成像系统401、高速摄像系统402从左至右平行安装，且保证光轴平行，而的图像记录仪403和控制板404固定安装在光电上舱4的的内底壁上即可。控制板404与转台1、绝对式编码器以及力矩电机通过无线通信连接，从而通过转台1实现光电上舱4的水平转动，通过绝对式编码器和力矩电机实现光电上舱4的俯仰转动功能。

控制板404采用CC2541控制芯片。

实施例1：

红外成像系统401主要功能是记录高速运动目标的红外热图像，将红外热图像信息输出到控制板404中；控制板404处理对采集到的红外热图像进行图像分析，并根据分析结果引导转台1转动，保证检测到的运动目标在视场内；当运动目标运动至预定区域，控制板404发送触发信号至高速摄像系统402；高速摄像系统402记录拍摄运动目标瞬时状态并对图像进行存储；拍摄完成后，控制板404发送触发信号至图像记录仪403，控制图像记录仪403将高速摄像系统402内部存储图像转移存储至图像记录仪403的SSD硬盘中；拍摄任务完成后，远程上位机控制平台发送图像提取指令，控制图像记录仪403内存储图像传送至服务器中进行图像分析与解算。

红外成像系统401以及高速摄像系统402的光轴之间相互平行。

红外成像系统401的探测器类型选择分辨率为640×512的VOx非制冷焦平面探测器，并配置焦距为100mm的定焦镜头。

高速摄像系统402选择分辨率为250万像素，帧频为600fps，存储为16GB的工业超高速摄像机作为成像单元，同时配置100~300mm手动变焦镜头，其输出接口可选择Camera Link接口。

图像记录仪403采取的存储方式为SSD存储模式，存储容量为256G，图像记录仪403支持高速接口作为输入接口，其输出接口可选择Camera Link接口、GigE千兆网接口以及USB3.0接口；图像记录仪403与控制板404之间通信方式为串口通信，通信接口为RS232。

实施例2：

红外成像系统401在控制板404的在线控制下将红外热图像传输至控制板404中，控制板404对采集到的红外热图像进行分析处理，通过检测目标与背景温度差异来发现高速目标；一旦锁定目标，控制板404发送驱动信号至转台1，控制转台1转动，保持锁定目标在视场中心；当运动目标运动至预定区域，控制板404发送控制信号至高速摄像系统402；高速摄像系统402记录拍摄运动目标瞬时状态并对图像进行存储；拍摄完成后，控制板404发送触发信号至图像记录仪403，控制图像记录仪403将高速摄像系统402内部存储图像转移存储至图像记录仪403的SSD硬盘中。拍摄任务完成后，远程上位机发送图像提取指令，控制图像记录仪403内存储图像传送至服务器中进行图像分析与解算。

上述红外图像以及图像记录仪403存储信息的输出选用千兆网传输，各模块的控制信息传输方式为串口传输方式。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。