一种基于红外探测器的高分辨率小体积红外相机的制作方法

本技术涉及红外相机，尤其是涉及一种基于红外探测器的高分辨率小体积红外相机。

背景技术：

1、在现有技术中，可见光对地观测是目前应用最为广泛和成熟的空间遥感技术，可见光光学系统接收的能量来自于目标物体对可见光的反射或者物体自身发出的可见光，这使得可见光观测只能在目标处于昼间时进行，受目标地区的气象条件影响极大。红外光学系统接收来自于目标物体自身的红外辐射能量，克服了可见光系统对时间的依赖，可以全天时工作，同时由于长波优良的穿透能力，红外系统可以在云雾等不良天气状况下进行观测，随着练兵备战及武器装备现代化进程、安防监控、工业监控、无人驾驶技术大规模应用，对于红外相机需求量越来越多，传统红外相机的体积大，分辨率较低，而且成像质量较差、性价比低，并且现有的红外相机内部控制板定位困难，拆装复杂，其需要通过转化模块将红外信号转化为模拟信号，进行模拟电路处理，经后级处理成为数字信号，即需进行模拟量转数字的过程，并且其接口板所具有的接口模块的种类较为单一。

2、申请号为：202211249618.2的中国发明专利公开了同步轨道中波红外折反式被动无热化高分辨率遥感相机，其为地球同步轨道中波红外折反式被动无热化高分辨率空间遥感相机，包括卡塞格林双反系统、后置六片式球面透镜组、视场光阑件、光路折叠镜、冷光阑、探测器。本发明能够获得大单景幅宽下地面像元分辨率空间遥感相机图像，同时通过分配红外光学系统中各透镜的正负光焦度来实现对系统热离焦的补偿，实现被动无热化成像，并兼顾对红外光学系统中色差的校正。然而该种高分辨率空间遥感相机体积大，内部控制板定位困难，拆装复杂，其需要通过转化模块将红外信号转化为模拟信号，进行模拟电路处理，经后级处理成为数字信号，即需进行模拟量转数字的过程，并且其接口板所具有的接口模块的种类较为单一。

技术实现思路

1、本实用新型的目的是提供一种基于红外探测器的高分辨率小体积红外相机。

2、为实现上述目的，本实用新型提出的技术方案是：

3、一种基于红外探测器的高分辨率小体积红外相机，包括用于进行图像采集的非制冷红外镜头、用于红外探测的红外相机组件以及用于显示图像的测试显示设备，非制冷红外镜头配置在红外相机的镜头部，红外相机组件对应非制冷红外镜头装配在红外相机内部，测试显示设备与红外相机组件对应设置。

4、红外相机组件包括用于将光信号转化为电信号的探测器板、用于对探测器板进行数据读写的图像处理板以及用于实现数字视频和模拟视频转化的接口板，探测器板、图像处理板以及接口板经由铜柱固定装配在红外相机的内部，探测器板、图像处理板以及接口板之间采用板对板连接器进行连接。

5、探测器板上配置有用于将红外信号转化为数字信号的rtds121c芯片，rtds121c芯片的寄存器配置以及图像输出为数字io口，数字io口通过板对板连接器与图像处理板连接，rtds121c芯片的功能引脚mck以及读写引脚sd<5:0>共同作为探测器板的输入控制引脚，探测器板还具有用于读出像素及温度信息的读出引脚do<13:0>。

6、图像处理板采用配置有xc7z020-2clg484i处理器的zynq7000芯片，zynq7000芯片上具有rs422命令控制接口。

7、图像处理板上配置有将vtemp转化为数字信号的ad转化芯片。

8、接口板采用adv7390编码芯片且其输出接口为camera link接口以及pal接口，接口板的功能引脚通过板对板连接器与图像处理板连接。

9、接口板上集成配置有外快门控制模块、自动变焦红外镜头运动控制门模块、rs422命令控制控制模块以及外部同步信号模块，接口板具有单独供电模块。

10、还包括电源模块，探测器板以及图像处理板对应电源模块配置有单独的电源转化模块，探测器板以及图像处理板通过对应的电源转化模块与电源模块连接。

11、测试显示设备通过线缆与红外相机组件连接。

12、本实用新型的有益效果是：

13、体积小，红外相机组件采用模块化设计，可实现快速定位，拆装快速，便于进行相机的维修，其探测器的输入输出为数字i0口，无需进行模拟量转数字的过程，减少一个功能模块，采用zynq7000芯片进行图像算法处理以及信号控制，有较强的性能功耗比和设计灵活性，接口板的输出接口为camera link+pal接口，可以实现数字视频和模拟视频转化，接口板集成多种接口模块，功能强大。

技术特征：

1.一种基于红外探测器的高分辨率小体积红外相机，其特征在于，包括用于进行图像采集的非制冷红外镜头、用于红外探测的红外相机组件以及用于显示图像的测试显示设备，非制冷红外镜头配置在红外相机的镜头部，红外相机组件对应非制冷红外镜头装配在红外相机内部，测试显示设备与红外相机组件对应设置。

2.如权利要求1所述的一种基于红外探测器的高分辨率小体积红外相机，其特征在于，红外相机组件包括用于将光信号转化为电信号的探测器板、用于对探测器板进行数据读写的图像处理板以及用于实现数字视频和模拟视频转化的接口板，探测器板、图像处理板以及接口板经由铜柱固定装配在红外相机的内部，探测器板、图像处理板以及接口板之间采用板对板连接器进行连接。

3.如权利要求2所述的一种基于红外探测器的高分辨率小体积红外相机，其特征在于，探测器板上配置有用于将红外信号转化为数字信号的rtds121c芯片，rtds121c芯片的寄存器配置以及图像输出为数字io口，数字io口通过板对板连接器与图像处理板连接，rtds121c芯片的功能引脚mck以及读写引脚sd<5:0>共同作为探测器板的输入控制引脚，探测器板还具有用于读出像素及温度信息的读出引脚do<13:0>。

4.如权利要求3所述的一种基于红外探测器的高分辨率小体积红外相机，其特征在于，图像处理板采用配置有xc7z020-2clg484i处理器的zynq7000芯片，zynq7000芯片上具有rs422命令控制接口。

5.如权利要求4所述的一种基于红外探测器的高分辨率小体积红外相机，其特征在于，图像处理板上配置有将vtemp转化为数字信号的ad转化芯片。

6.如权利要求5所述的一种基于红外探测器的高分辨率小体积红外相机，其特征在于，接口板采用adv7390编码芯片且其输出接口为camera link接口以及pal接口，接口板的功能引脚通过板对板连接器与图像处理板连接。

7.如权利要求6所述的一种基于红外探测器的高分辨率小体积红外相机，其特征在于，接口板上集成配置有外快门控制模块、自动变焦红外镜头运动控制门模块、rs422命令控制控制模块以及外部同步信号模块，接口板具有单独供电模块。

8.如权利要求7所述的一种基于红外探测器的高分辨率小体积红外相机，其特征在于，还包括电源模块，探测器板以及图像处理板对应电源模块配置有单独的电源转化模块，探测器板以及图像处理板通过对应的电源转化模块与电源模块连接。

9.如权利要求8所述的一种基于红外探测器的高分辨率小体积红外相机，其特征在于，测试显示设备通过线缆与红外相机组件连接。

技术总结
本技术公开了一种基于红外探测器的高分辨率小体积红外相机，包括非制冷红外镜头、红外相机组件以及测试显示设备，非制冷红外镜头配置在红外相机的镜头部，红外相机组件对应非制冷红外镜头装配在红外相机内部，测试显示设备与红外相机组件对应设置，红外相机组件包括探测器板、图像处理板以及接口板，探测器板、图像处理板以及接口板经由铜柱固定装配在红外相机的内部，探测器板、图像处理板以及接口板之间采用板对板连接器进行连接，本技术的有益效果是体积小，红外相机组件采用模块化设计，可实现快速定位，拆装快速，便于进行相机的维修，无需进行模拟量转数字的过程，有较强的性能功耗比和设计灵活性，可实现数字视频和模拟视频转化。

技术研发人员：李让灯,李全令,徐晓波,刘慧忠
受保护的技术使用者：北京军航耀华科技有限公司
技术研发日：20230817
技术公布日：2024/5/10