一種多功能雙光譜可攜式觀測儀的製作方法
2023-05-25 03:15:46 1
一種多功能雙光譜可攜式觀測儀的製作方法
【專利摘要】本發明的多功能雙光譜可攜式觀測儀，包括紅外鏡頭、熱成像探測器、控制模塊、OLED顯示模塊、第一目鏡模組以及鋰電池組，特徵在於：還設置有用於自然光狀態下成像的望遠鏡模組，控制模塊通過電子羅盤獲取目標相對於觀測點的方位，通過雷射測距機獲取目標與觀測點之間的距離，控制模塊根據獲取的信息計算出目標的地理位置坐標。本發明的觀測儀，不僅可通過望遠鏡模組在自然光狀態下成像，還可通過熱成像探測器在夜間或光線不好的情況下成像，並可準確、快速地計算出目標的位置坐標並實時地顯示出來，這是現有的觀測儀所不具備的，具備電子羅盤、雷射測距、衛星定位功能，可實時地顯示目標的距離和坐標信息。單兵作戰時可發揮極大的作用。
【專利說明】一種多功能雙光譜可攜式觀測儀
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種多功能雙光譜可攜式觀測儀，更具體的說，尤其涉及一種晝夜條件下均可獲取目標的位置坐標和距離信息的多功能雙光譜可攜式觀測儀。
【背景技術】
[0002]未來戰爭中決定戰場勝負的關鍵就是在第一時間內了解到戰場上的重要信息，傳統上採集這些信息的方法大多是採用多種設備相互協調來獲取各種所需信息，然後再把這些信息訊速的傳送到指揮作戰中心，做出正確的判斷和及時調解部署。
[0003]目前可供士兵攜帶的觀測裝備大多體積龐大笨重，不利於隨身攜帶，功能集成度也不高，給士兵的單兵作戰帶來了麻煩。
【發明內容】
[0004]本發明為了克服上述技術問題的缺點，提供了 一種晝夜條件下均可獲取目標的位置坐標和距離信息的多功能雙光譜可攜式觀測儀。
[0005]本發明的多功能雙光譜可攜式觀測儀，包括紅外鏡頭、熱成像探測器、控制模塊、OLED顯示模塊、第一目鏡模組以及鋰電池組，熱成像探測器、OLED顯示模塊分別與控制模塊的輸入和輸出端相連接，熱成像探測器用於將紅外光信號轉化為電信號並輸入至控制模塊，控制模塊輸出模擬視頻信號至OLED顯示模塊以供顯示，第一目鏡模組用於觀測OLED顯示模塊上的圖像；所述鋰電池組在電量管理模塊的管理下對整個觀測儀供電；其特徵在於:還設置有用於自然光狀態下成像的望遠鏡模組，望遠鏡模組的末端設置有第二目鏡模組；所述控制模塊連接有北鬥/GPS定位模塊、電子羅盤和雷射測距機，控制模塊通過北鬥/GPS定位模塊獲取觀測點的地理位置坐標，通過電子羅盤獲取目標相對於觀測點的方位信息，通過雷射測距機獲取目標與觀測點之間的距離；控制模塊根據獲取的觀測點坐標、目標相對於觀測點的方位以及目標與觀測點之間的距離計算出目標的地理位置坐標。
[0006]紅外鏡頭用於透過外界物體輻射的紅外線，熱成像探測器將光信號轉化為電信號，控制模塊將接收的視頻信號送至OLED顯示模塊進行顯示，通過第一目鏡模組可觀察到OLED顯示模塊上顯示的圖像。通過設置望遠鏡模組和第二目鏡模組，可實現白天光線條件良好狀態下的成像，成像效果好，不易被擦覺；在夜間或光線條件不好的情況下，則通過熱成像探測器進行成像，實現對目標的觀察。通過北鬥/GPS定位模塊，可獲取觀測點(觀測儀所處位置)基於北鬥導航定位系統或GPS導航定位系統的地理位置坐標值；通過電子羅盤、雷射測距機可分別獲取目標的方位信息和距離信息，以便控制模塊對目標進行準確定位。
[0007]本發明的多功能雙光譜可攜式觀測儀，所述控制模塊連接有檢測觀察者眼部是否靠近第一目鏡模組和第二目鏡模組的距離傳感器。在選取紅外成像的情況下，通過距離傳感器可感知使用者的雙目是否靠近第一目鏡模組和第二目鏡模組，在檢測到雙目靠近的情況下則開啟紅外成像，如果檢測到雙目離開了目鏡模組則關閉紅外成像，以節省電池能量的消耗，延長使用時間。[0008]本發明的多功能雙光譜可攜式觀測儀，所述控制模塊連接有SD存儲卡和對外接口模塊，所述對外接口模塊包括RS232通訊接口、USB通訊接口、電源接口和視頻輸出接口。
[0009]本發明的多功能雙光譜可攜式觀測儀，所述控制模塊連接有按鍵模塊，按鍵模塊包括電源開關、菜單鍵、測距鍵、拍照/錄像鍵、聚焦+鍵、聚焦-鍵。
[0010]本發明的有益效果是:本發明的多功能雙光譜可攜式觀測儀，通過設置紅外鏡頭、熱成像探測器和OLED顯示模塊，在夜間或光線條件不好的情況下可實現對目標的清晰成像；通過設置望遠鏡模組可實現在自然光狀態下的成像，成像效果更佳、更隱蔽；因此，本發明的觀測儀具有雙光譜條件下清晰成像的特點。控制模塊通過北鬥/GPS定位模塊、電子羅盤和雷射測距機可分別獲取觀測點坐標、目標相對於觀測點的方位和目標與觀測點之間的距離信息，進而可準確、快速地計算出所觀察目標的位置坐標並實時地顯示出來，這是現有的觀測儀所不具備的，具有較大的軍事意義，單兵作戰時可發揮極大的作用。
[0011]本發明的有益效果體現在:(1)可形成體積小、重量輕的觀測儀，便於攜帶，單人可操作性強；(2)採用只有觀察時才開啟紅外成像的節能方法，使得電池續航能力強，通過對鋰電池組的有效管理可以滿足常溫下連續工作三個小時以上的工作時間(3)功能多、集成度高，同時具備電子羅盤、雷射測距、衛星定位功能，可實時地顯示目標的距離和坐標信肩、O
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012]圖1為本發明的多功能雙光譜可攜式觀測儀電路原理圖；
圖2為本發明的多功能雙光譜可攜式觀測儀的菜單設置示意圖；
圖3為本發明的多功能雙光譜可攜式觀測儀的正常工作界面示意圖。
[0013]圖中:I紅外鏡頭，2熱成像探測器，3 SD存儲卡，4對外接口模塊，5 OLED顯示模塊，6第一目鏡模組，7距離傳感器，8鋰電池組，9北鬥/GPS定位模塊，10電量管理模塊，11控制模塊，12電子羅盤，13雷射測距機，14望遠鏡模組，15按鍵模塊，16第二目鏡模組。
【具體實施方式】
[0014]下面結合附圖與實施例對本發明作進一步說明。
[0015]如圖1所示給出了本發明的多功能雙光譜可攜式觀測儀電路原理圖，其包括紅外鏡頭1、熱成像探測器2、0LED顯示模塊5、第一目鏡模組6、距離傳感器7、鋰電池組8、北鬥/GPS定位模塊9、電量管理模塊10、控制模塊11、電子羅盤12、雷射測距機13、望遠鏡模組14、按鍵模塊15以及第二目鏡模組16 ;控制模塊11還連接有SD存儲卡3和對外接口模塊
4。所示的控制模塊11具有信號採集、數據運算和控制輸出的作用，其可通過基於片上影像信號處理器和嵌入式ARM處理器共同構成。所示的熱成像探測器2和OLED顯示模塊5分別與控制模塊11的輸入端和輸出端相連接。所示的紅外鏡頭I用於透過外界物體發出的紅外光線，熱成像探測器2將接收的紅外光信號轉化為電信號，並形成模擬視頻信號輸入至控制模塊11中。
[0016]控制模塊11接收到熱成像探測器2發送的模擬紅外視頻信號後，將其轉化為數字紅外視頻信號並存儲於SD存儲卡3中，然後再將數字視頻信號轉化為模擬視頻信號，並同時疊加多種字符信息，發送至OLED顯示模塊5顯示出來，以便通過OLED顯示模塊5給使用者提供更多直觀的數據信息。所示的第一目鏡模組6用於觀測OLED顯示模塊5上的圖像信息。OLED顯示模塊5可採用低功耗、0.6英寸、SVGA(800X600)解析度，矽基AMOLED微型顯示器，顯示效果細膩。
[0017]所示的望遠鏡模組14與紅外鏡頭I設置於同一側，望遠鏡模組14的末端為第二目鏡模組16，望遠鏡模組14可採用NikonS倍望遠鏡。望遠鏡模組14用於白天光照條件較好時的偵測觀察，具有成像效果好、不易被覺察的特點。在夜間或光照條件不好的情況下，則通過熱成像探測器2進行紅外成像，使得本發明的觀測儀具有雙光譜成像的特點，在晝夜均可對目標進行觀察偵測。
[0018]所示的北鬥/GPS定位模塊9、電子羅盤12和雷射測距機13均與控制模塊11相連接。控制模塊11通過北鬥/GPS定位模塊9可獲取觀測點的地理位置坐標，通過雷射測距機12可測得目標與觀測點之間的距離信息，通過電子羅盤12可獲取目標相對於觀測點的方位信息。控制模塊11根據獲取的觀測點坐標、目標相對於觀測點的方位和目標與觀測點之間的距離信息，可計算出目標的地理位置坐標。將目標的距離、位置坐標疊加至視頻信號中，可通過OLED顯示模塊實時地顯示出來，有利於使用者快速獲取目標信息。
[0019]其中，北鬥/GPS定位模塊9是一款同時具備GPS和北鬥定位功能的模塊，內置了北鬥有源天線，可以實現北鬥系統和GPS雙模切換，適用於各種作戰環境，定位精度極高。雷射測距機13測距能力強，可以獲得2.5公裡之內的2米x2米大小目標的距離信息。
[0020]所示的控制模塊11連接有距離傳感器7，距離傳感器7設置於第一目鏡模組6和第二目鏡模組16之間，用於檢測使用者的雙目是否靠近了第一目鏡模組6和第二目鏡模組16。在紅外成像開啟的情況下，如果控制模塊11通過距離傳感器7檢測到使用者的雙目靠近了目鏡模組，則開啟紅外線成像功能，通過OLED顯示模塊5將採集的紅外圖像信息顯示出來。如果檢測到使用者的雙目離開了目鏡模組，則自動關閉紅外成像功能，以減少電能的消耗，延長觀測儀的使用時間。所示的鋰電池組8在電量管理模塊10的作用下給整個觀測儀提供電能。
[0021]所示的控制模塊11還對外接口模塊4和按鍵模塊15，對外接口模塊4包括RS232通訊接口、USB通訊接口、電源接口和視頻輸出接口，通過RS232通訊接口可從外部對本發明的觀測儀進行操作，通過USB通訊接口可拷貝SD存儲卡3中的數據，通過視頻輸出接口可輸出模擬視頻信號。按鍵模塊15包括6個按鍵，其分別為電源開關、菜單鍵、測距鍵、拍照/錄像鍵、聚焦+鍵、聚焦-鍵。如圖2、圖3所示，分別給出了本發明的多功能雙光譜可攜式觀測儀的菜單設置、正常工作界面的示意圖，其為OLED顯示模塊5所顯示的工作界面圖。通過菜單鍵即可進入如圖2中所述的各菜單。如3中，左上角是疊加的觀測點所在地的地理位置信息，由上至下其依次為觀測點的經度(東經114° 19' 51.70")、緯度(北緯030° 30' 28.30")和海拔(37m);左下角是觀測地的方位信息，即通過電子羅盤12所獲得的目標的方位信息；右上角是目標物所在地的位置和距離信息，由上至下其依次為目標的經度(東經114° 19' 50.58")、緯度(北緯030° 30' 28.30")、海拔(37m)和距離觀測點的距離(IOOm)信息；右下角是當前的時間信息。
【權利要求】
1.一種多功能雙光譜可攜式觀測儀，包括紅外鏡頭(I)、熱成像探測器(2)、控制模塊(11)、0LED顯示模塊(5)、第一目鏡模組(2)以及鋰電池組(8)，熱成像探測器、OLED顯示模塊分別與控制模塊的輸入和輸出端相連接，熱成像探測器用於將紅外光信號轉化為電信號並輸入至控制模塊，控制模塊輸出模擬視頻信號至OLED顯示模塊以供顯示，第一目鏡模組用於觀測OLED顯示模塊上的圖像；所述鋰電池組在電量管理模塊(10)的管理下對整個觀測儀供電；其特徵在於:還設置有用於自然光狀態下成像的望遠鏡模組(14)，望遠鏡模組的末端設置有第二目鏡模組(16);所述控制模塊連接有北鬥/GPS定位模塊(9)、電子羅盤(12)和雷射測距機(13)，控制模塊通過北鬥/GPS定位模塊獲取觀測點的地理位置坐標，通過電子羅盤獲取目標相對於觀測點的方位信息，通過雷射測距機獲取目標與觀測點之間的距離；控制模塊根據獲取的觀測點坐標、目標相對於觀測點的方位以及目標與觀測點之間的距離計算出目標的地理位置坐標。
2.根據權利要求1所述的多功能雙光譜可攜式觀測儀，其特徵在於:所述控制模塊(11)連接有檢測觀察者眼部是否靠近第一目鏡模組(6)和第二目鏡模組(16)的距離傳感器(7)。
3.根據權利要求1或2所述的多功能雙光譜可攜式觀測儀，其特徵在於:所述控制模塊(11)連接有SD存儲卡(3 )和對外接口模塊(4 )，所述對外接口模塊包括RS232通訊接口、USB通訊接口、電源接口和視頻輸出接口。
4.根據權利要求1或2所述的多功能雙光譜可攜式觀測儀，其特徵在於:所述控制模塊(11)連接有按鍵模塊(15)，按鍵模塊包括電源開關、菜單鍵、測距鍵、拍照/錄像鍵、聚焦+鍵、聚焦-鍵。
【文檔編號】G01J5/10GK103926010SQ201410156770
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2014年4月18日 優先權日:2014年4月18日
【發明者】劉維棟, 丁鑑彬, 康健, 謝繼順, 魏光旭, 桑建國, 王倩倩 申請人:山東神戎電子股份有限公司