模块110高很多，相对而言，可见光图像数据更不适合传输较远距离。而红外成像模块110分辨率较低，热成像图像数据的时钟频率较低。典型地，目前主流的热成像图像分辨率最大为640*512，像素时钟在20MHZ以内，串行化比特率为280Mbit/s(14bit每像素点)；而可见光图像主要为高清分辨率，以1920*1080分辨率为例，像素时钟74.25MHZ，串行化比特率为891Mbit/s。明显看出可见光图像数据时钟频率较高，不适于传输较远的距离。本实施例将图像合成模块130设置在壳体121中，可利用热成像图像数据适于传输较远距离的优势，有利于两种光谱图像数据传输的可靠性。
[0070]需要强调的是，由于热成像模块的热敏感度较高，为避免过多的数据处理，上文中热成像图像数据和可见光图像数据均为非压缩的原始图像数据，这样可以避免由于数据压缩产生的数据信息损失，确保图像处理的准确性。
[0071]再次回到图1，本实施例的双光谱摄像机还包括云台模块140。具体来说，云台模块140包括云台机身和转台部分(图1中未示出)。云台模块通过内部连线连接可见光成像模块120，并通过外设甩线连接至远程监控网络。
[0072]其中，云台模块140和可见光成像模块120之间的内部连线包括供电线、数据线、音频线和通讯线。云台模块140通过供电线向红外成像模块110和可见光成像模块120提供电源，通过数据线接收融合图像序列并转发至远程监控网络，以及通过音频线接收音频信号，还通过通讯线接收远程监控终端的控制指令。
[0073]实施例二
[0074]本实施例提供的双光谱摄像机的结构与实施例一基本相同。
[0075]如图6所示，区别在于红外成像模块110中的并串转换单元114采用现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，简称FPGA)编程实现，将热成像图像信息转换为串行的低压差分信号(Low-Voltage Differential Signaling，简称LVDS)格式的热成像图像序列，重复芯片116采用LVDS重复芯片，可实现LVDS信号的增强处理。
[0076]重复芯片116通过LVDS接口线连接图像合成模块130。其中，图像合成模块130包括图像合并子模块131和图像处理芯片132。
[0077]图像合并子单元131优选采用FPGA实现，将同一时刻的目标区的热成像图像序列和可见光图像序列合并，生成合并图像序列，其具有两个输入端口。图像合并子模块的第一输入端口与可见光成像模块的数据输出端口连接，以接收可见光图像数据。图像合并子模块的第二输入端口通过LVDS接口线与重复芯片116的输出端连接，以接收增强的LVDS热成像数据信号。图像处理芯片132对合并图像序列进行数据融合，生成目标区的融合图像序列。
[0078]本实施例提供一种易于实现的双光谱图像融合方案，采用LVDS双绞线将热成像图像序列从红外成像模块110传输至可见光成像模块120，且图像合成模块130设置在可见光成像模块120的壳体121中。可保证红外成像模块110发热量较小，有利于保持热成像模块的温度稳定性。本实施例中热成像图像数据和可见光图像数据均采用非压缩的数据格式，由图像合成模块130完成图像数据的编码、压缩、降噪等数据处理，可保证热成像图像数据和可见光图像数据的严格同步，产生最终的融合图像数据。
[0079]虽然本实用新型所公开的实施方式如上，但所述的内容只是为了便于理解本实用新型而采用的实施方式，并非用以限定本实用新型。任何本实用新型所属技术领域内的技术人员，在不脱离本实用新型所公开的精神和范围的前提下，可以在实施的形式上及细节上作任何的修改与变化，但本实用新型的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。
【主权项】
1.一种双光谱摄像机，其特征在于，包括: 红外成像模块，采集监控区域的热成像图像序列； 可见光成像模块，采集监控区域的可见光图像序列； 图像合成模块，用于在监控区域的热成像图像序列中识别目标区，将同一时刻的目标区的热成像图像序列和可见光图像序列进行数据融合，生成目标区的融合图像序列。2.根据权利要求1所述的双光谱摄像机，其特征在于，所述红外成像模块包括: 红外成像采集单元，采集监控区域的热成像图像信息； 并串转换单元，将所述热成像图像信息转换为串行的所述热成像图像序列。3.根据权利要求2所述的双光谱摄像机，其特征在于，所述红外成像模块还包括: 重复单元，对串行的所述热成像图像序列进行增强处理。4.根据权利要求2所述的双光谱摄像机，其特征在于，所述红外成像模块还包括: 红外成像驱动单元，根据所述热成像图像信息产生热成像变倍控制信号和热成像聚焦驱动信号； 其中，所述红外成像采集单元在采集热成像图像信息时，根据所述热成像变倍控制信号和热成像聚焦驱动信号分别进行变倍和聚焦操作。5.根据权利要求1所述的双光谱摄像机，其特征在于，所述可见光成像模块包括: 可见光成像采集单元，采集监控区域的可见光图像信息； 可见光成像驱动单元，根据所述可见光成像图像信息产生可见光变倍控制信号和可见光聚焦驱动信号； 其中，可见光成像采集单元在采集可见光图像信息时，根据所述可见光变倍控制信号和可见光聚焦驱动信号分别进行变倍和聚焦操作。6.根据权利要求5所述的双光谱摄像机，其特征在于， 所述可见光成像模块还包括用于容纳所述可见光成像采集单元和可见光成像驱动单元的壳体，所述图像合成模块设置所述壳体中。7.根据权利要求1所述的双光谱摄像机，其特征在于，还包括: 云台模块，接收所述融合图像序列并转发。8.根据权利要求1-7中任一项所述的双光谱摄像机，其特征在于，所述图像合成模块包括: 区域划分单元，在监控区域的热成像图像序列中提取热成像图像特征，基于热成像图像特征在监控区域中识别目标区，确定目标区在监控区域的位置信息； 联动控制单元，基于目标区在监控区域的位置信息生成成像参数控制信号； 其中，所述可见光成像模块根据所述成像参数控制信号调整成像姿态，以跟随红外线成像模块来采集目标区的可见光图像序列。9.根据权利要求8所述的双光谱摄像机，其特征在于，所述图像合成模块还包括: 同步单元，用于产生同步信号； 图像融合单元，基于同步信号在目标区的热成像图像序列和可见光图像序列中分别提取在同一时刻的热成像图像帧和对应的可见光图像帧，对同一时刻的热成像图像帧和对应的可见光图像帧逐帧进行融合，得到目标区的融合图像序列。10.根据权利要求1-7中任一项所述的双光谱摄像机，其特征在于，所述图像合成模块包括: 现场可编程门阵列，将同一时刻的目标区的热成像图像序列和可见光图像序列合并，生成合并图像序列； 图像处理芯片，对所述合并图像序列进行数据融合，生成目标区的融合图像序列。
【专利摘要】本实用新型公开了一种双光谱摄像机，包括红外成像模块，采集监控区域的热成像图像序列；可见光成像模块，采集监控区域的可见光图像序列；图像合成模块，用于在监控区域的热成像图像序列中识别目标区，将同一时刻的目标区的热成像图像序列和可见光图像序列进行数据融合，生成目标区的融合图像序列。由红外成像模块识别监控区域中可疑目标区，使得可见光成像模块实时跟随红外成像模块的识别结果，并与红外成像模块的监控视角保持一致。既能保证目标区域监控细节的清晰度，又能实现实时检测和跟踪。
【IPC分类】H04N5/232, H04N5/33
【公开号】CN205071156
【申请号】CN201520555836
【发明人】林克荣
【申请人】杭州海康威视数字技术股份有限公司
【公开日】2016年3月2日
【申请日】2015年7月28日