一種雙光譜可攜式巡檢裝置的製作方法
2023-06-21 05:34:06
本公開涉及成像領域，特別涉及一種雙光譜可攜式巡檢裝置。
背景技術：
：在生產和生活實踐中，有些場合下存在發出紫外光的情形，為了對這種情形監控和成像，需要紫外成像設備。然而在太陽光或其他人造光源照射的情況下，可見光會對上述需求產生影響，如何實現一種便於使用的、多功能的成像裝置，就成為急需解決的技術問題。技術實現要素：為了解決上述問題，本公開揭示了一種雙光譜可攜式巡檢裝置，包括：紫外成像單元、可見光成像單元和圖像生成單元，其中，所述紫外成像單元的紫外光路與可見光成像單元的光路為平行光路，且：所述紫外成像單元與所述可見光成像的焦距能夠同步調節，以便獲得良好的視覺效果；所述紫外成像單元與所述可見光成像單元為可拆卸設計方式，以便單獨使用任一成像單元；紫外成像單元，用於對太陽光濾光的同時對除了太陽之外的其他發光源所發出的紫外光進行成像；可見光成像單元，用於對所述其他發光源所發出的紫外光之外的背景光中的可見光進行成像；圖像生成單元，用於對所述紫外成像單元與所述可見光成像單元的視頻/圖像進行編解碼和圖像合成。優選的，所述紫外成像單元，包括沿光線傳播的方向上，依次安裝石英凸透鏡、日盲型紫外濾光鏡，紫外鏡頭，紫外ICCD。優選的，所述可見光成像單元，包括沿光線傳播的方向上，依次設置的可見光鏡頭，可見光CCD。優選的，所述圖像生成單元基於PC機，或基於FPGA，或類似FPGA的其他專用集成電路。優選的，所述紫外成像單元包括紫外調焦模塊，所述可見光成像單元包括可見光調焦模塊；所述紫外調焦模塊以及可見光調焦模塊均是便於成像時調焦。優選的，所述紫外鏡頭為變焦鏡頭，以便成像時調焦。優選的，所述石英凸透鏡為石英玻璃，對紫外透過率至少93％。優選的，所述紫外ICCD為光陰極靈敏度至少40mA/W。優選的，所述日盲型紫外濾光鏡的截止深度為10-13。優選的，所述裝置包括網絡模塊，以及如下存儲接口中任一或者其組合：USB存儲接口或SD存儲接口。通過本公開的技術方案，能夠實現一種可拆卸、可調焦、可見光與紫外光雙光譜的成像裝置，且是日盲型，既可以是固定的也可以是移動的，可以是廉價的，也可以是便攜的，還可以是便攜且實時的，能夠應用於多種成像場合。附圖說明圖1為一個實施例中的結構示意圖；圖2為一個實施例中的紫外成像單元的結構示意圖。具體實施方式下面將結合本公開實施例中的附圖，對本公開實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本公開一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本公開中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本公開保護的範圍。參見圖1，在一個實施例中，本公開揭示了一種雙光譜可攜式巡檢裝置，包括：紫外成像單元與可見光成像單元，其中，所述紫外成像單元的紫外光路與可見光成像單元的光路為平行光路，且：所述紫外成像單元與所述可見光成像的焦距可以同步調節，以便獲得良好的視覺效果；所述紫外成像單元與所述可見光成像單元為可拆卸設計方式，以便單獨使用任一成像單元；紫外成像單元，用於對太陽光濾光的同時對除了太陽之外的其它發光源所發出的紫外光進行成像；可見光成像單元，用於對所述其他發光源所發出的紫外光之外的背景光中的可見光進行成像；圖像生成單元，用於對所述紫外成像單元與所述可見光成像單元的視頻/圖像進行編解碼和圖像合成。對於該實施例而言，除了實現了雙光譜以及對太陽光不進行響應的紫外成像之外，更加特別的在於其可拆卸設計思路，便於單獨使用任一成像單元，這有利於在某些情況下的便攜性。此外，一方面上述兩個光路為平行光路，另一方面上述兩個成像單元的焦距可調，這在確保雙光譜有效針對成像對象進行成像的同時，還能使得便於調整可見光成像單元的作用範圍，這有利於某些情況下對於紫外成像所針對的對象的所處可見光範圍的調整，有利於參考其他視野。容易理解的，可拆卸以及調節焦距的方式很多，比如通過調整兩個成像單元之間的連接部件的末端設計為可拆卸的銷、卡扣等。對應於這種可拆卸結構，所述圖像生成單元也適應性的支持對單路的可見光或紫外光進行成像，以及支持對二者的疊加合成，同時支持：既單獨顯示各路成像，又顯示疊加合成後的圖像，這樣更有利於綜合對比可見光區域，以及紫外光區域。需要說明的是，除了太陽光這種可見光之外，其他人造光源發出的可見光，同樣適用於上述實施例，這屬於可見光光源的常規光源之列。後文會詳述，基於圖像特徵的雙目標定圖像配準算法對實現了對不同焦距下可見光視頻與紫外視頻的實時融合處理，該方法能夠有效提高圖像融合處理的速度和系統運行效率，滿足對紫外信號進行檢測和定位的要求。結合圖2，在另一個實施例中，所述紫外成像單元，包括沿光線傳播的方向上，依次安裝石英凸透鏡1，日盲型紫外濾光鏡2，紫外鏡頭3，紫外ICCD4。就該實施例而言，其實現了一種具體的紫外成像單元，其中：石英凸透鏡用於實現紫外光線的會聚和保護日盲型紫外濾光鏡的作用，日盲型紫外濾光鏡用於實現對太陽光的不響應和紫外光的響應，紫外鏡頭用於聚焦某處紫外光源，紫外ICCD則是其常規作用以實現圖像傳感。在另一個實施例中，所述可見光成像單元，包括沿光線傳播的方向上，依次設置的可見光鏡頭，可見光CCD。特別的，對於該實施例和前一實施例，CCD並非不可以被CMOS的傳感器所替代。容易理解，此實施例實現了一種具體的可見光成像單元。在另一個實施例中，所述圖像生成單元基於PC機，或基於FPGA，或類似FPGA的其他專用集成電路。就該實施例而言，基於PC機的好處是成本低，但FPGA或類似FPGA的其他專用集成電路(ASIC)則更容易實現便攜性和高性能的統一，此處的高性能有利於實時的圖像處理。生成的圖像可以處理為靜態圖片，也可以處理為視頻或實時視頻，既可以在所述裝置自身中設置顯示器或顯示屏，也可以輸出至其他顯示器或顯示屏，方便觀測紫外發光源的位置和觀察其他有價值的信息。在另一個實施例中，所述紫外成像單元包括調焦模塊，以便成像時調焦。就該實施例而言，調焦功能一方面有利於檢測或自檢，另一方面有利於適應更廣的應用範圍。容易理解的，可見光成像單元同樣可以包括調焦模塊。需要說明的是，此處的調焦包括手動模式調焦或對焦以及自動調焦或對焦。在另一個實施例中，所述石英凸透鏡為石英玻璃，主要是由於該透鏡對紫外光線有遠望和會聚作用，而且對紫外濾光鏡片有保護作用在另一個實施例中，所述紫外鏡頭為變焦鏡頭，以便成像時調焦。類似前文的，這有利於檢測或自檢，以及有利於適應更廣的應用範圍。例如，如果物鏡能夠在從零到無窮遠的範圍內連續可調地對目標成像，這有利於紫外光和可見光的圖像融合時，減少在時間和空間上圖像配準的難度。在另一個實施例中，所述紫外ICCD為1XC18/18WZV紫外ICCD。容易理解的，此為紫外ICCD的一種選型方式，其技術參數如下表1：序號名稱尺寸1輻射靈敏度(260mm)39.5mA*W-12輻射靈敏度(280mm)27.3mA*W-13鑑別率(中心)25.4Lp*mm-14鑑別率(邊緣)25.4Lp*mm-15MCP增益3090006重量187g表1在另一個實施例中，所述日盲型紫外濾光鏡的截止深度為10-13。例如如下表2型號濾光鏡：名稱型號尺寸透過率截止深度日盲型紫外濾光鏡SBF1813d26mm×h24mm15％OD13表2在另一個實施例中，所述裝置包括網絡模塊，以及如下存儲接口中任一或者其組合：USB存儲接口或SD存儲接口。對於該實施例，通過存儲接口，可以存儲圖像到外置存儲設備，而通過網絡模塊，則可以上傳圖像到伺服器或雲端、和地理位置信息等，以及通過網絡模塊更新所述裝置的固件等。此外，為了使得融合系統滿足全天候融合的要求，系統設計有可見光成像單元和紫外成像單元。為了使兩個單元的圖像能夠實時準確的配準，在圖像生成單元利用雙目標定的方法對特徵配準結果進行修正，這可以採用基於圖像特徵的雙目標定圖像配準算法：基於特徵的圖像配準方法的首先要對待配準圖像進行圖像分割和特徵提取，再利用提取得到的特徵完成兩幅圖像特徵之間的匹配，通過特徵的匹配關係建立圖像之間的配準映射關係。可見光相機每次焦距變化的步長是固定的，而紫外相機為固定焦距。對於同一個成像系統來說，紫外光相機和可見光相機的放置位置是固定的，則圖像配準過程中的參數計算可以通過外部標定進行修正，計算獲得相關的參數，從而實現實時圖像的快速配準。總而言之，可以利用基於圖像特徵的雙目標定圖像配準算法對紫外成像單元和可見成像單元進行合成和校正。綜上所述，本公開實現了一種可拆卸、可調整焦距、可見光與紫外光雙光譜的成像裝置，且是日盲型，既可以是固定的也可以是移動的，可以是廉價的，也可以是便攜的，還可以是便攜且實時的，能夠應用於多種成像場合，包括但不限於電力
技術領域：
。本說明書對所公開的實施例的上述說明，已使本領域專業技術人員能夠實現或使用本公開。對這些實施例的多種不經創造性勞動的修改，對本領域的專業技術人員來說將是顯而易見的。此外，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本公開的精神或範圍的情況下，在其它實施例中實現。因此，本公開將不會被限制於本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的範圍。當前第1頁1 2 3