CN103826042A

CN103826042A - 高分辨雾视、夜视一体化成像仪

Info

Publication number: CN103826042A
Application number: CN201210468096.5A
Authority: CN
Inventors: 崔洛鸿; 王新赛
Original assignee: Luoyang Huifeng Jinxin Information Technology Co Ltd
Current assignee: Luoyang Huifeng Jinxin Information Technology Co Ltd
Priority date: 2012-11-19
Filing date: 2012-11-19
Publication date: 2014-05-28

Abstract

本发明是有关于一种高分辨雾视、夜视一体化成像仪，其包括：雾视夜视滤片切换装置；光耦和成像装置；雾视夜视电子处理装置，包括图像编码电路、微处理器、图像解码电路、存储单元、滤片装置切换控制电路及光强处理电路，而微处理器分别与图像编码电路、图像解码电路、存储单元、滤片装置切换控制电路及光强处理电路连接，同时该滤片装置切换控制电路与雾视夜视滤片切换装置连接；以及图像输出装置，包括图像输入接口、接口电路及图像输出接口，而接口电路分别与图像输入接口及图像输出接口连接。借由本发明，能够由设备本体根据环境状况自动做出判断，决定设备本体工作在雾视状态或者夜视状态，极大的提高了透雾产品的环境自适应能力。

Description

高分辨雾视、夜视一体化成像仪

技术领域

本发明涉及一种成像技术，特别是涉及一种在雾霾天气和夜晚环境下使用的高分辨雾视、夜视一体化成像仪。

背景技术

随着数字视频成像技术的发展，视频图像监视系统已经被广泛的应用在社会生活和国家各个行业安全生产的各个领域，视频图像以其直观、实时、清晰、方便存储等的突出特点得到使用者的广泛认可。

普通摄像机包括高清摄像机在光线充足、大气能见度良好时，其图像质量很好，能够满足人们使用的要求；但在雾、水汽、烟尘、沙尘、阴霾或夜晚等环境下时，普通摄像机包括高清摄像机的视频图像就会变得模糊不清，被观测或监视的目标就无法清楚辨别，图像的监视效能就会降低，整个系统的图像监视功能就无法发挥其最佳效能。

当前，透雾成像系统主要分为三部分，即中心控制模块、透雾镜头、滤波摄像机，滤波摄像机设置在所需观测目标对应的特定位置，透雾镜头安装在滤波摄像机上，中心控制模块设置在中心控制室内；中心控制模块与滤波摄像机通过射频电缆实现连接。

透雾成像系统的工作方式分为两种：在能见度良好的情况下，CCD工作于彩色原图方式，此时透雾镜头处于原始工作状态，输出为彩色原图模式；当能见度不良时，CCD工作于透雾状态，此时透雾镜头处于透雾工作状态，输出为透雾图像模式。其中，透雾成像系统在能见度良好的情况下，在中心控制室通过按下中心控制模块的原图按键发出控制指令，并通过控制电缆传送到滤波摄像机，由滤波摄像机再发送滤片切换命令到透雾镜头，此时透雾镜头工作于原始状态，滤波摄像机输出为彩色原图，彩色原图通过视频电缆传送到控制中心；在能见度不良情况下，在中心控制室按下中心控制模块的透雾按键发出控制指令，并通过控制电缆传送到滤波摄像机的串口电路，由滤波摄像机再发送滤片切换命令到透雾镜头，此时透雾镜头工作于透雾状态，滤波摄像机输出为透雾图像，透雾图像通过视频电缆传送到控制中心。

综上所述，现有的透雾成像系统的使用条件受到了一定的限制，原因是：1、中心控制模块与滤波摄像机之间必须有控制电缆的连接才能完成控制命令的传送，而且该控制电缆必须要连接的可靠和稳定，以保证控制命令的可靠传送；2、在夜晚时，该系统不能正常工作，因此该系统只能使用于某些特定的工作环境如现场必须要提供用于控制命令传送的控制电缆，否则该透雾成像系统就无法正常实现工作模式的切换。

由此可见，上述现有的透雾成像系统在使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。为了解决上述存在的问题，相关厂商莫不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来一直未见适用的设计被发展完成，而一般产品又没有适切结构能够解决上述问题，此显然是相关业者急欲解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高分辨雾视、夜视一体化成像仪，能够满足在雾霾天气和夜晚时实现雾视和夜视功能的自动切换，由设备本体自动的工作在雾视状态或夜视状态，输出雾视图像或者夜视图像，极大的提高了产品的环境自适应能力。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。本发明一种高分辨雾视、夜视一体化成像仪，其包括：雾视夜视滤片切换装置；光耦和成像装置；雾视夜视电子处理装置，包括图像编码电路、微处理器、图像解码电路、存储单元、滤片装置切换控制电路及光强处理电路，而微处理器分别与图像编码电路、图像解码电路、存储单元、滤片装置切换控制电路及光强处理电路连接，同时该滤片装置切换控制电路与雾视夜视滤片切换装置连接；以及图像输出装置，包括图像输入接口、接口电路及图像输出接口，而接口电路分别与图像输入接口及图像输出接口连接，该图像输入接口与图像解码电路连接。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

较佳的，前述的高分辨雾视、夜视一体化成像仪，其中该光耦和成像装置包括光强感应电路、光电转换电路、成像电路、数模转换电路及输出接口，而光强感应电路与光电转换电路连接，光电转换电路与成像电路连接，成像电路与数模转换电路连接，数模转换电路与输出接口连接。

较佳的，前述的高分辨雾视、夜视一体化成像仪，其中各个装置之间的连接方式采用内部数字总线或模拟信号线。

借由上述技术方案，本发明高分辨雾视、夜视一体化成像仪至少具有下列优点及有益效果：本发明高分辨雾视、夜视一体化成像仪采用雾视夜视图像算法的融合技术，主要解决在雾霾天气和夜晚环境下普通摄像机不能清晰成像的问题，而本发明所提出的高分辨雾视、夜视一体化成像仪能够由设备本体根据环境状况自动做出判断，决定设备本体工作在雾视状态或者夜视状态，极大的提高了透雾产品的环境自适应能力。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图,详细说明如下。

附图说明

图1：为本发明高分辨雾视、夜视一体化成像仪的结构示意图。

图2：为本发明实施例的光耦和成像装置的结构示意图。

图3：为本发明实施例的雾视夜视电子处理装置的结构示意图。

图4：为本发明实施例的图像输出装置的结构示意图。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的一种高分辨雾视、夜视一体化成像仪的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。

参阅图1所示，为本发明高分辨雾视、夜视一体化成像仪的结构示意图，包括雾视夜视滤片切换装置101、光耦和成像装置102、雾视夜视电子处理装置103及图像输出装置104；其中，各个装置之间采用内部数字总线或模拟信号线的连接方式进行连接。

参阅图2所示，为本发明实施例的光耦和成像装置的结构示意图，包括光强感应电路201、光电转换电路202、成像电路203、数模转换电路204及输出接口205；而光强感应电路201与光电转换电路202连接，光电转换电路202与成像电路203连接，成像电路203与数模转换电路204连接，数模转换电路204与输出接口205连接；该光耦和成像装置102的作用是完成光电转换，对电信号进行数字化编码、处理、还原输出模拟图像信号。

参阅图3所示，为本发明实施例的雾视夜视电子处理装置的结构示意图，该雾视夜视电子处理装置103是高分辨雾视、夜视一体化成像仪的重要装置，包括图像编码电路301、微处理器302、图像解码电路303、存储单元304、滤片装置切换控制电路305及光强处理电路306；其中，微处理器302分别与图像编码电路301、图像解码电路303、存储单元304、滤片装置切换控制电路305及光强处理电路306连接，同时图像解码电路303与图像输出装置104中的图像输入接口401连接。

在本实施例中，该雾视夜视电子处理装置103的微处理器302采用ALTERA公司的EP3C40F324型号FPGA，而图像的雾视夜视处理通过存储单元304中的不同算法程序完成，同时微处理302根据光强处理电路306发来的命令，通过滤片装置切换控制电路305将此命令发至雾视夜视滤片切换装置101，驱动该雾视夜视滤片切换装置101动作，决定其工作于雾视滤片状态或夜视滤片状态；图像编码电路301采用AD公司ADV7123视频芯片，图像解码电路303采用TI公司TVP5147图显芯片，存储单元304采用ISSI公司IS61LV5128大容量RAM；微处理器302将经过雾视夜视不同算法程序处理后的图像发送至图像解码电路303，经图像解码电路303处理后发至图像输出装置104；图像处理采用FPGA并嵌入NIOS II设计的软核处理器。值得注意的是，本发明并不限制各个装置的具体型号，只要能够实现本发明即可。

参阅图4所示，为本发明实施例的图像输出装置的结构示意图，其包括图像输入接口401、接口电路402及图像输出接口403，而接口电路402分别与图像输入接口401及图像输出接口403连接。其中，该图像输入接口401有两个连接线端子，通过电缆与图像解码电路303连接，而图像输出接口403设置有75欧数字接头，通过数字同轴电缆与中心控制室连接，图像输入接口401接收来自图像解码电路303的图像，送至接口电路402，接口电路402对图像信号进行阻抗匹配后发至图像输出接口403。

总体而言，本发明高分辨雾视、夜视一体化成像仪的工作方式如下：本发明高分辨雾视、夜视一体化成像仪正常工作后，光耦和成像装置102和雾视夜视电子处理装置103开始工作；目标反射光线经过雾视夜视滤片切换装置101后，其强度被光强感应电路201采集，之后发送到光强处理电路306，被分析后发至微处理器302，微处理器302经过处理并作出判决后发出控制命令到滤片装置切换控制电路305，由滤片装置切换控制电路305将控制命令发至雾视夜视滤片切换装置101，驱动雾视夜视滤片切换装置101动作，决定雾视夜视滤片切换装置101工作于雾视滤片状态或夜视滤片状态；目标反射光强经光电转换电路202，由光电转换电路202把光信号转换为电信号并进行数字编码，发至成像电路203进行图像还原处理，成像电路203将处理好的图像信号发送至数模转换电路204，再经输出接口205将模拟图像信号发至雾视夜视电子处理装置103，进行雾视或夜视图像算法处理；微处理器302通过图像编码电路301接收来自光耦和成像装置102的模拟图像信号，同时微处理器302接收来自光强处理电路306的命令，经过处理并作出判决后，启动存储单元304中雾视或夜视算法程序，对来自图像编码电路301的图像启动雾视算法程序或夜视算法程序；微处理器302将经过不同算法程序处理后的图像发送至图像解码电路303，经图像解码电路303处理后发至图像输出装置104；图像输入接口401接收来自图像解码电路303的图像，送至接口电路402，接口电路402对图像信号进行阻抗匹配后发至图像输出接口403，随输出雾视或夜视的图像。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明,任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内,当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims

1.一种高分辨雾视、夜视一体化成像仪，其特征在于其包括：

雾视夜视滤片切换装置；

光耦和成像装置；

雾视夜视电子处理装置，包括图像编码电路、微处理器、图像解码电路、存储单元、滤片装置切换控制电路及光强处理电路，而微处理器分别与图像编码电路、图像解码电路、存储单元、滤片装置切换控制电路及光强处理电路连接，同时该滤片装置切换控制电路与雾视夜视滤片切换装置连接；以及

图像输出装置，包括图像输入接口、接口电路及图像输出接口，而接口电路分别与图像输入接口及图像输出接口连接，该图像输入接口与图像解码电路连接。

2.根据权利要求1所述的高分辨雾视、夜视一体化成像仪，其特征在于，其中该光耦和成像装置包括光强感应电路、光电转换电路、成像电路、数模转换电路及输出接口，而光强感应电路与光电转换电路连接，光电转换电路与成像电路连接，成像电路与数模转换电路连接，数模转换电路与输出接口连接。

3.根据权利要求1所述的高分辨雾视、夜视一体化成像仪，其特征在于，其中各个装置之间的连接方式采用内部数字总线或模拟信号线。