一種單反式紅外熱像儀的製作方法

2023-05-22 03:45:16 2

一種單反式紅外熱像儀的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開一種單反式紅外熱像儀，所述紅外熱像儀包括外殼，安裝在外殼前蓋的鏡頭組件，安裝在外殼後蓋的顯示組件，以及安裝在外殼內的機芯組件和蓄電池，所述機芯組件主要包括機芯、以及與機芯相連的錄像板，所述錄像板進一步與存儲器相連；所述機芯包括FPGA晶片，以及與FPGA晶片相連的紅外探測器、存儲單元、電源轉換單元和調零擋片，調零擋片打開時用於阻擋紅外長波射入紅外探測器；所述顯示組件包括顯示屏和用於驅動顯示屏的驅動板，所述蓄電池分別為機芯、錄像板和顯示屏供電。上述單反式紅外熱像儀具有成像圖像清晰度高、實時圖像錄取和存儲、防護等級高等特點。
【專利說明】一種單反式紅外熱像儀

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種單反式紅外熱像儀，屬於光電【技術領域】。

【背景技術】
[0002]紅外熱像儀是利用紅外探測器和光學成像物鏡接受被測目標的紅外輻射能量分布圖形反映到紅外探測器的光敏元件上，從而獲得紅外熱像圖，這種熱像圖與物體表面的熱分布場相對應。通俗地講紅外熱像儀就是將物體發出的不可見紅外能量轉變為可見的熱圖像。熱圖像的上面的不同顏色代表被測物體的不同溫度。目前的紅外熱像儀因為結構、成像處理技術等原因主要存在探測識別具體短、
[0003]圖像清晰度低，不具有JPEG圖像存儲、錄像功能，防護等級低等缺陷。
[0004]有鑑於此，本發明人對此進行研究，專門開發出一種單反式紅外熱像儀，本案由此產生。
實用新型內容
[0005]本實用新型的目的是提供一種單反式紅外熱像儀，具有成像圖像清晰度高、實時圖像錄取和存儲、防護等級聞等特點。
[0006]為了實現上述目的，本發明的解決方案是:
[0007]—種單反式紅外熱像儀，包括外殼，安裝在外殼前蓋的鏡頭組件，安裝在外殼後蓋的顯示組件，以及安裝在外殼內的機芯組件和蓄電池，所述機芯組件主要包括機芯、以及與機芯相連的錄像板，所述錄像板進一步與存儲器相連；所述機芯包括FPGA晶片，以及與FPGA晶片相連的紅外探測器、存儲單元、電源轉換單元和調零擋片，調零擋片打開時用於阻擋紅外長波射入紅外探測器的焦平面；所述顯示組件包括顯示屏和用於驅動顯示屏的驅動板，所述蓄電池分別為機芯、錄像板和顯示屏供電。
[0008]作為優選，所述機芯的FPGA晶片採用型號為EP4CE75系列的FPGA晶片。
[0009]作為優選，所述存儲單元包括DDR和FLASH，其中DDR用於存儲FPGA晶片運行的相關程序指令，FLASH用於存儲FPGA晶片接收到的相關處理數據。
[0010]作為優選，所述機芯電源轉換單元將蓄電池的5V/8V電壓轉換為1.5VU.8V和3.3V等電壓，分別為機芯內的各個元器件供電。
[0011]作為優選，所述錄像板具體採用型號為BS-MK1的錄像板，與錄像板相連的存儲器具體採用SD卡。
[0012]作為優選，所述顯示組件進一步包括一固定板，通過固定板將驅動板固定在顯示屏上，所述顯示屏採用3.5寸IXD顯示屏。
[0013]作為優選，所述鏡頭組件包括鏡頭，以及用於將鏡頭固定在外殼前蓋上的鏡頭罩。其中，所述鏡頭採用通透率為1.0、直徑為50mm (F/l.0,50mm)的大鏡頭。
[0014]作為優選，所述外殼前蓋的兩側外表面上進一步粘貼有矽膠片，既可以增加用戶手感，又可以增加摩擦力，防止滑落。
[0015]上述單反式紅外熱像儀的成像方法，包括如下步驟:
[0016]步驟1:被測目標的紅外光從鏡頭射入，經過鏡頭濾光後，射出8-14微米的紅外長波；
[0017]步驟2:紅外長波到達機芯前端面的紅外探測器，紅外探測器將入射的光信號轉換為數字電信號，並發送給FPGA晶片，FPGA晶片通過溫差原理成像調整攝取到的圖像數據，並將數字圖像信號轉換為模擬圖像信號後，同時發送給驅動板和錄像板；
[0018]步驟3:驅動板驅動顯示屏將鏡頭拍攝到的圖像顯示出來，錄像板將圖像信號保存在SD卡內；
[0019]步驟4:當用戶通過顯示屏發現圖像清晰度不高時，手動調節鏡頭焦距，直至顯示屏把最清晰的圖像顯示出來；當紅外探測器出現零點漂移現象時，FPGA晶片發出指令控制調零擋片，使擋片遮擋在紅外探測器的光入射方向，阻止紅外波長射入，FPGA晶片對數據進行調零，使成像圖像更清晰均勻的通過顯示屏顯示出來。
[0020]與現有技術相比，上述單反式紅外熱像儀具有如下優點:
[0021]1、通過錄相板可以將所成像的圖片隨時保存起來，以便對監控的畫面進行有效的分析和處理，即全實時圖像存儲、錄像；
[0022]2、直徑為50mm的大鏡頭提高了對人對物的探測識別距離，手動調焦使圖像更加清晰；
[0023]3、通過外殼前蓋和前蓋將元器件密封起來，達到IP防水要求，且外殼握手處包覆矽膠片，手感好、防滑、外觀新穎，操作簡單；
[0024]4、通過調零擋片的設置和調零步驟，可以使成像圖像更清晰均勻。
[0025]以下結合附圖及具體實施例對本實用新型做進一步詳細描述。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0026]圖1為本實施例的單反式紅外熱像儀的結構爆炸圖；
[0027]圖2為本實施例的機芯組件模塊框圖；
[0028]圖3為本實施例的FPGA晶片與DDR連接原理圖；
[0029]圖4為本實施例的FPGA晶片與FLASH連接原理圖。

【具體實施方式】
[0030]如圖1-2所示，一種單反式紅外熱像儀，包括外殼，安裝在外殼前蓋11的鏡頭組件，安裝在外殼後蓋12的顯示組件，以及安裝在外殼內的機芯組件和蓄電池2，所述機芯組件主要包括機芯3、以及與機芯3相連的錄像板4，所述錄像板4進一步與存儲器5相連；所述機芯3包括FPGA晶片31，以及與FPGA晶片31相連的紅外探測器32、存儲單元、電源轉換單元33和調零擋片34，調零擋片打開時用於阻擋紅外長波射入紅外探測器32，所述顯示組件包括顯示屏62和用於驅動顯示屏62的驅動板61，所述顯示組件進一步包括一固定板63，通過固定板63將驅動板61固定在顯示屏上，所述顯示屏62採用3.5寸IXD顯示屏，顯示屏62上進一步貼有透明PC膜，用於保護顯示屏。所述蓄電池2分別為機芯3、錄像板4和顯示屏62供電。
[0031]如圖3-4所示，所述存儲單元包括DDR35和FLASH36，其中DDR35用於存儲FPGA晶片31運行的相關程序指令，FLASH36用於存儲FPGA晶片31接收到的相關處理數據。在本實施例中，所述機芯的FPGA晶片採用型號為EP4CE75_F484的FPGA晶片，DDR35型號為MT46H8M32LF/LG, FLASH36型號為MX25L25635EZN1-12G。所述機芯電源轉換單元33將蓄電池2的5V/8V電壓轉換為1.5V、1.8V和3.3V等電壓，分別為機芯內的各個元器件供電。
[0032]在本實施例中，所述錄像板4具體採用型號為BS-MK1的錄像板，與錄像板4相連的存儲器5具體採用SD卡。所述鏡頭組件包括鏡頭71，以及用於將鏡頭71固定在外殼前蓋上的鏡頭罩72。其中，所述鏡頭71具體採用型號為K508A，通透率為1.0、直徑為50mm(K508A、F/l.0,50mm)的大鏡頭。為增加用戶手感，以及增加摩擦力，防止滑落。所述外殼前蓋11的兩側外表面上進一步粘貼有矽膠片13。
[0033]上述單反式紅外熱像儀的成像方法，包括如下步驟:
[0034]步驟1:被測目標的紅外光從鏡頭71射入，經過鏡頭71濾光後，射出8-14微米的紅外長波；
[0035]步驟2:紅外長波到達機芯前端面的紅外探測器32，紅外探測器32將入射的光信號轉換為數字電信號，並發送給FPGA晶片31，FPGA晶片31通過溫差原理成像調整攝取到的圖像數據，並將數字圖像信號轉換為模擬圖像信號後，同時發送給驅動板61和錄像板4 ；
[0036]步驟3:驅動板61驅動顯示屏62將鏡71拍攝到的圖像顯示出來，錄像板4將圖像信號保存在SD卡5內；
[0037]步驟4:當用戶通過顯示屏62發現圖像清晰度不高時，手動調節鏡頭71焦距，直至顯示屏62把最清晰的圖像顯示出來；當紅外探測器32出現零點漂移現象時，FPGA晶片31發出指令控制調零擋片34，使擋片遮擋在紅外探測器32的光入射方向，阻止紅外波長射入，FPGA晶片31對數據進行調零，使成像圖像更清晰均勻的通過顯示屏顯示出來。
[0038]上述實施例和圖式並非限定本實用新型的產品形態和式樣，任何所屬【技術領域】的普通技術人員對其所做的適當變化或修飾，皆應視為不脫離本實用新型的專利範疇。
【權利要求】
1.一種單反式紅外熱像儀，其特徵在於:包括外殼，安裝在外殼前蓋的鏡頭組件，安裝在外殼後蓋的顯示組件，以及安裝在外殼內的機芯組件和蓄電池，所述機芯組件主要包括機芯、以及與機芯相連的錄像板，所述錄像板進一步與存儲器相連；所述機芯包括FPGA晶片，以及與FPGA晶片相連的紅外探測器、存儲單元、電源轉換單元和調零擋片，調零擋片打開時用於阻擋紅外長波射入紅外探測器；所述顯示組件包括顯示屏和用於驅動顯示屏的驅動板，所述蓄電池分別為機芯、錄像板和顯示屏供電。
2.如權利要求1所述的一種單反式紅外熱像儀，其特徵在於:所述機芯的FPGA晶片採用型號為EP4CE75系列的FPGA晶片。
3.如權利要求1所述的一種單反式紅外熱像儀，其特徵在於:所述存儲單元包括DDR和FLASH，其中DDR用於存儲FPGA晶片運行的相關程序指令，FLASH用於存儲FPGA晶片接收到的相關處理數據。
4.如權利要求1所述的一種單反式紅外熱像儀，其特徵在於:所述機芯電源轉換單元用於將蓄電池的5V/8V電壓轉換為1.5V、1.8V和3.3V電壓，分別為機芯內的各個元器件供電。
5.如權利要求1所述的一種單反式紅外熱像儀，其特徵在於:所述錄像板具體採用型號為BS-MKl的錄像板，與錄像板相連的存儲器具體採用SD卡。
6.如權利要求1所述的一種單反式紅外熱像儀，其特徵在於:所述顯示組件進一步包括一固定板，通過固定板將驅動板固定在顯示屏上，所述顯示屏採用3.5寸IXD顯示屏。
7.如權利要求1所述的一種單反式紅外熱像儀，其特徵在於:所述鏡頭組件包括鏡頭，以及用於將鏡頭固定在外殼前蓋上的鏡頭罩，其中，所述鏡頭採用通透率為1.0、直徑為50mm的大鏡頭。
8.如權利要求1所述的一種單反式紅外熱像儀，其特徵在於:所述外殼前蓋的兩側外表面上進一步粘貼有娃I父片。
【文檔編號】G01J5/10GK204142365SQ201420640642
【公開日】2015年2月4日 申請日期:2014年10月30日 優先權日:2014年10月30日
【發明者】何宇 申請人:浙江雷邦光電技術有限公司