CN104735331A - 一种太阳能自动补光的夜视仪 - Google Patents

Abstract

本发明公布了一种太阳能自动补光的夜视仪，包括物镜、CCD成像模组、主控ASIC、无线收发模块、红外照明器、光照度探测头、话筒、微型液晶显示器、目镜、电源模块、太阳能光伏板、太阳能控制器。本发明通过安装一个太阳能光伏板的方式，可以在光照充足的时候吸收太阳能并转化为电能，通过太阳能控制器将转化的电能传输给电源模块进行存储，在夜晚、光线较差的时候，利用电源模块存储的电能进行拍摄，从而不需要外部能源的提供，解决了目前的摄像装置使用时间不够持久的问题，大大提高了野外无人状态下的使用寿命，而且无污染，可以长期使用。

Description

一种太阳能自动补光的夜视仪

技术领域

本发明涉及摄像设备，具体是指一种太阳能自动补光的夜视仪。

背景技术

夜视仪是以像增强器为核心器件的夜间外瞄准具，而利用微弱光照下目标所反射光线通过像增强器在荧光屏上增强为人眼可感受的可见图像来观察和瞄准目标。红外夜视仪是利用光电转换技术的军用夜视仪器。它分为主动式和被动式两种：前者用红外探照灯照射目标，接收反射的红外辐射形成图像；后者不发射红外线，依靠目标自身的红外辐射形成 “热图像”，故又称为”热像仪”。

夜间可见光很微弱，但人眼看不见的红外线却很丰富。红外线视仪可以帮助人们在夜间进行观察、搜索、瞄准和驾驶车辆。尽管人们很早就发现了红外线，但受到红外元器件的限制，红外遥感技术发展很缓慢。直到1940年德国研制出硫化铅和几种红外透射材料后，才使红外遥感仪器的诞生成为可能。此后德国首先研制出主动式红外夜视仪等几种红外探测仪器，在一次与英军坦克纵队的遭遇战中，装备了红外观瞄装置的德军豹式坦克在一举击毁两辆英军萤火虫坦克，值得一提的是，此战役中德军使用的是被动式红外夜视装置，因此作战时还有一部猫头鹰红外探照灯车在远方用红外线为豹式坦克照明。

目前的夜视仪，通常都只采用红外线作为光源，但是这样的夜视仪注定会有红外线光斑出现在夜视仪表面，也会出现在被监控区域，不利于无扰动的监控拍摄，其次，目前的夜视仪其长度较大，放大倍数越高，其长度越大，其放大倍数是依赖物镜本身的调节来实现的，大大限制了其尺寸。

发明内容

本发明的目的在于提供一种太阳能自动补光的夜视仪，解决目前的夜视仪存在的体积大、长度大，同时红外线一直照射带来的光线不均、成像质量差的问题，达到相同放大倍数的情况下缩短其长度、提高成像质量的目的，同时解决摄像装置使用时间不够持久的问题。

本发明的目的通过下述技术方案实现：

一种太阳能自动补光的夜视仪，包括

物镜：采集目标处的视频信号，并通过焦距调整来放大目标的成像倍数；

CCD成像模组：将光学信号转换为数字电信号，实现图像的获取、存储、传输、处理和复现；

光照度探测头：探测被监控区域的光照强度，并将采集到的光照强度传输给主控ASIC；

主控ASIC：接收CCD成像模组传输的数字信号，并根据接收到的光照度探测头的被监控区域的光照强度做出判断，当大于设定强度时，保持不动作，当小于设定光照强度值时，控制CCD成像模组的红外照明器，接收话筒采集的音频信号，将音频信号和视频信号进行合成；

无线收发模块：与用户的终端设备建立通信连接，接收用户终端的指令并传输给主控ASIC，将主控ASIC的反馈信号和指定的摄像视频无线传输给用户的终端设备；

红外照明器：根据主控ASIC的控制信号进行红外辅助照明；

话筒：采集环境中的语音信号，并传输给主控ASIC；

微型液晶显示器：接收主控ASIC传输的视频信号并进行在线播放，通过目镜显示给使用者；

目镜：用于用户观察所拍摄、探视的结构；

电源模块：接受主控ASIC的控制，并向CCD成像模组、主控ASIC提供电源；

太阳能光伏板：在光照情况下接收太阳能并转换为电能；

太阳能控制器：控制天阳能光伏板产生的电能，并将其输送给电源模块。

本发明对现有的夜视仪进行了改进，改进之处是通过CCD成像模组来替换现有的信号转换器，目前的信号转换器是将视频信号转换成数字信号进行传输的，而本发明采用CCD成像模组来代替信号转换器，CCD成像模组不仅可以将视频信号转换成数字信号，而且可以将数字信号进行放大，相对于现有的夜视仪而言，利用CCD成像模组的放大功能与物镜的放大倍数进行乘法运算，可以将物镜采集到的光线首先进行物理放大，即通过物镜放大，然后转换成数字信号后，通过CCD成像模组的放大功能进行放大，从而可以利用低倍数的物镜来实现相同的放大倍数，从而在相同要求的情况下，缩短物镜的长度，减小其体积；同样的理由，当夜晚的光照强度很弱的时候，在保持相同的夜视仪长度情况下，可以不用红外照明器，从而获得较好的信号采集结果，利用高倍数的CCD成像模组进行数字信号放大，从而可以利用微弱的光线进行监控拍摄，从而不需要开启红外照明器，避免在夜视仪上出现红外线光斑或者在探测区域出现红外线光斑；而本发明同样安装有红外照明器，在极端黑暗的情况下，也可以开启红外照明器，进行辅助拍摄，大大提高了夜视仪的适应环境能力，扩展了其应用范围；通过安装一个光照度探测头探测被监控区域的光照强度，并将采集到的光照强度传输给主控ASIC；主控ASIC根据接收到的光照度探测头的被监控区域的光照强度做出判断，当大于设定强度时，保持不动作，当小于设定光照强度值时，控制CCD成像模组的红外照明器，进行补充红外光线，使得红外照明器在需要的时候才开启，在不需要的时候不开启，从而保证监视区域的光照强度，保证采集的视频画面清晰，不至于太亮、也不至于太黑，大大提高视频画面的清晰度和质量；通过在主控ASIC上连接一个无线收发模块，可以实现主控ASIC与用户终端的无线通信连接，用户通过无线收发模块可以进行在线的控制，以及接受视频信号，如此摄像装置的拍摄减少了人为因素，使得整个拍摄可以处于无人状态，非常适用于野外野生动植物的拍摄，减少了人的因素，有利于拍出高质量、真实的视频资料；通过安装一个太阳能光伏板的方式，可以在光照充足的时候吸收太阳能并转化为电能，通过太阳能控制器将转化的电能传输给电源模块进行存储，在夜晚、光线较差的时候，利用电源模块存储的电能进行拍摄，从而不需要外部能源的提供，解决了目前的摄像装置使用时间不够持久的问题，大大提高了野外无人状态下的使用寿命，而且无污染，可以长期使用。

还包括一个TF存储卡，TF存储卡连接在主控ASIC上，用于存储视频文件。通过设置TF存储卡，可以进行视频文件的存储和调阅，具有较强的实用性。

所述物镜为光澜筒式调节物镜。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

1、本发明一种太阳能自动补光的夜视仪，采用CCD成像模组来代替信号转换器，CCD成像模组不仅可以将视频信号转换成数字信号，而且可以将数字信号进行放大，相对于现有的夜视仪而言，利用CCD成像模组的放大功能与物镜的放大倍数进行乘法运算，可以将物镜采集到的光线首先进行物理放大，即通过物镜放大，然后转换成数字信号后，通过CCD成像模组的放大功能进行放大，从而可以利用低倍数的物镜来实现相同的放大倍数，从而在相同要求的情况下，缩短物镜的长度，减小其体积；同样的理由，当夜晚的光照强度很弱的时候，在保持相同的夜视仪长度情况下，可以不用红外照明器，从而获得较好的信号采集结果，利用高倍数的CCD成像模组进行数字信号放大，从而可以利用微弱的光线进行监控拍摄，从而不需要开启红外照明器，避免在夜视仪上出现红外线光斑或者在探测区域出现红外线光斑；而本发明同样安装有红外照明器，在极端黑暗的情况下，也可以开启红外照明器，进行辅助拍摄，大大提高了夜视仪的适应环境能力，扩展了其应用范围；

2、本发明一种太阳能自动补光的夜视仪，通过安装一个光照度探测头探测被监控区域的光照强度，并将采集到的光照强度传输给主控ASIC；主控ASIC根据接收到的光照度探测头的被监控区域的光照强度做出判断，当大于设定强度时，保持不动作，当小于设定光照强度值时，控制CCD成像模组的红外照明器，进行补充红外光线，使得红外照明器在需要的时候才开启，在不需要的时候不开启，从而保证监视区域的光照强度，保证采集的视频画面清晰，不至于太亮、也不至于太黑，大大提高视频画面的清晰度和质量；

3、本发明一种太阳能自动补光的夜视仪，通过在主控ASIC上连接一个无线收发模块，可以实现主控ASIC与用户终端的无线通信连接，用户通过无线收发模块可以进行在线的控制，以及接受视频信号，如此摄像装置的拍摄减少了人为因素，使得整个拍摄可以处于无人状态，非常适用于野外野生动植物的拍摄，减少了人的因素，有利于拍出高质量、真实的视频资料；

4、本发明一种太阳能自动补光的夜视仪，通过安装一个太阳能光伏板的方式，可以在光照充足的时候吸收太阳能并转化为电能，通过太阳能控制器将转化的电能传输给电源模块进行存储，在夜晚、光线较差的时候，利用电源模块存储的电能进行拍摄，从而不需要外部能源的提供，解决了目前的摄像装置使用时间不够持久的问题，大大提高了野外无人状态下的使用寿命，而且无污染，可以长期使用。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图1为本发明结构框图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

实施例

如图1所示，本发明一种太阳能自动补光的夜视仪，包括物镜，其型号为5*42mm单筒，放大倍数为5倍，其用于采集目标处的视频信号，并通过焦距调整来放大目标的成像倍数；CCD成像模组：将光学信号转换为数字电信号，实现图像的获取、存储、传输、处理和复现；安装一个光照度探测头，光照度探测头探测被监控区域的光照强度，并将采集到的光照强度传输给主控ASIC；主控ASIC根据接收到的光照度探测头的被监控区域的光照强度做出判断，当大于设定强度时，保持不动作，当小于设定光照强度值时，控制CCD成像模组的红外照明器，进行补充红外光线；主控ASIC：接收CCD成像模组传输的数字信号，接收话筒采集的音频信号，将音频信号和视频信号进行合成，在主控ASIC上连接一个无线收发模块，可以实现主控ASIC与用户终端的无线通信连接，用户通过无线收发模块可以进行在线的控制，以及接受视频信号；红外照明器：根据主控ASIC的控制信号进行红外辅助照明；TF存储卡连接在主控ASIC上，用于存储视频文件，话筒：采集环境中的语音信号，并传输给主控ASIC；微型液晶显示器：接收主控ASIC传输的视频信号并进行在线播放，通过目镜显示给使用者；目镜：用于用户观察所拍摄、探视的结构；电源模块：接受主控ASIC的控制，并向CCD成像模组、主控ASIC提供电源；还包括一个80cm*60cm的太阳能光伏板，太阳能光伏板通过导线与太阳能控制器连接，太阳能光伏板可以在光照充足的时候吸收太阳能并转化为电能，通过太阳能控制器将转化的电能传输给电源模块进行存储，在夜晚、光线较差的时候，利用电源模块存储的电能进行拍摄；CCD成像模组不仅可以将视频信号转换成数字信号，而且可以将数字信号进行放大，相对于现有的夜视仪而言，利用CCD成像模组的放大功能与物镜的放大倍数进行乘法运算，可以将物镜采集到的光线首先进行物理放大，即通过物镜放大，然后转换成数字信号后，通过CCD成像模组的放大功能进行放大，从而可以利用低倍数的物镜来实现相同的放大倍数，从而在相同要求的情况下，缩短物镜的长度，减小其体积；同样的理由，当夜晚的光照强度很弱的时候，在保持相同的夜视仪长度情况下，可以不用红外照明器，从而获得较好的信号采集结果，利用高倍数的CCD成像模组进行数字信号放大，从而可以利用微弱的光线进行监控拍摄，从而不需要开启红外照明器，避免在夜视仪上出现红外线光斑或者在探测区域出现红外线光斑；而本发明同样安装有红外照明器，在极端黑暗的情况下，也可以开启红外照明器，进行辅助拍摄，大大提高了夜视仪的适应环境能力，扩展了其应用范围。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种太阳能自动补光的夜视仪，其特征在于，包括

物镜：采集目标处的视频信号，并通过焦距调整来放大目标的成像倍数；

CCD成像模组：将光学信号转换为数字电信号，实现图像的获取、存储、传输、处理和复现；

光照度探测头：探测被监控区域的光照强度，并将采集到的光照强度传输给主控ASIC；

主控ASIC：接收CCD成像模组传输的数字信号，并根据接收到的光照度探测头的被监控区域的光照强度做出判断，当大于设定强度时，保持不动作，当小于设定光照强度值时，控制CCD成像模组的红外照明器，接收话筒采集的音频信号，将音频信号和视频信号进行合成；

无线收发模块：与用户的终端设备建立通信连接，接收用户终端的指令并传输给主控ASIC，将主控ASIC的反馈信号和指定的摄像视频无线传输给用户的终端设备；

红外照明器：根据主控ASIC的控制信号进行红外辅助照明；

话筒：采集环境中的语音信号，并传输给主控ASIC；

微型液晶显示器：接收主控ASIC传输的视频信号并进行在线播放，通过目镜显示给使用者；

目镜：用于用户观察所拍摄、探视的结构；

电源模块：接受主控ASIC的控制，并向CCD成像模组、主控ASIC提供电源；

太阳能光伏板：在光照情况下接收太阳能并转换为电能；

太阳能控制器：控制天阳能光伏板产生的电能，并将其输送给电源模块。

2.根据权利要求1所述的一种太阳能自动补光的夜视仪，其特征在于：还包括一个TF存储卡，TF存储卡连接在主控ASIC上，用于存储视频文件。

3.根据权利要求1所述的一种太阳能自动补光的夜视仪，其特征在于：所述物镜为光澜筒式调节物镜。