CN105181147A - 一种手持式双目镜非制冷焦平面红外热像仪 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种手持式双目镜非制冷焦平面红外热像仪，包括壳体、光学系统和处理系统，所述的光学系统包括物镜组、红外探测器、显示屏和目镜组；红外探测器设置在物镜组后方，显示屏设置在目镜组前方，目镜组件和显示屏有两组；所述的处理系统包括电源板和处理板，电源板包括线性电源和开关电源，处理板包括图像传感器芯片、模拟信号处理电路、A/D电路、时序生产及图像处理电路、FLASH存储电路、SRAM存储电路、视频D/A电路、通讯接口电路，其中图像传感器芯片与模拟信号处理电路与线性电源连接，其余电路与开关电源连接。本发明的热像仪功能性好，且可以做到低功耗和性能优良。

Description

一种手持式双目镜非制冷焦平面红外热像仪

技术领域

本发明涉及一种手持式双目镜非制冷焦平面红外热像仪，属于环境感知与光电探测等技术领域。

背景技术

热像仪可在没有任何光源照明的条件下，尤其是在大风、浓雾、雨、雪天气，可看到人眼难以观察到的危险，它使战场变的对己方是“单向透明”的，可满足各种热目标的夜间观测、识别、跟踪、分析等军工要求，是公安、缉私、消防、边防和海关部门的理想的红外观测仪。现有技术的热像仪功能较单一，无法满足军工要求，且电路简单，高功耗电路和低功耗电路使用同一电源，不能兼顾功耗和光电性能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种功能性强的热像仪，以满足各种热目标的夜间观测、识别、跟踪、分析等军工要求。

本发明的目的通过下述技术方案实现产品主要技术指标如下：

一种手持式双目镜非制冷焦平面红外热像仪，包括壳体、光学系统和处理系统，所述的光学系统包括物镜组、红外探测器、显示屏和目镜组；红外探测器设置在物镜组后方，显示屏设置在目镜组前方，目镜组件和显示屏有两组；所述的处理系统包括电源板和处理板，电源板包括线性电源和开关电源，处理板包括图像传感器芯片、模拟信号处理电路、A/D电路、时序生产及图像处理电路、FLASH存储电路、SRAM存储电路、视频D/A电路、通讯接口电路，其中图像传感器芯片与模拟信号处理电路与线性电源连接，其余电路与开关电源连接。

进一步的，所述的热像仪设有省电模块，包括设置在目镜组的红外传感窗口和设置在处理板上的红外传感器处理电路。

进一步的，所述的显示屏为OLED屏。

进一步的，所述的处理板为DSP处理板。

进一步的，所述的壳体上设置有若干功能键，能过功能键进入工作菜单界面，所述的功能键包括，电源按键、确定按键、向左按键、向右按键、向上按键和向下按键。

进一步的，所述的热像仪的控制模式有四种，包括观察模式、GUI模式、菜单模式和其他模式。

进一步的，所述的观察模式下的功能有调焦、拍照、录像、目标放大、极性变换、校正、模式转换、热点追踪。

进一步的，所述的GUI模式下包括图像设置和标尺两个模式，进入图像设置能够对图像进行对比度、亮度、细节、变焦和极性的操作；进入标尺能够对分划、水平、垂直、标尺进行操作。

进一步的，所述的菜单模式的功能有影像设定、录像设定、录像模式、播放、系统设定和显示设定。

进一步的，所述的其他模式的功能有设置系统时间、查看照片和回放录像。

本发明中的热像仪主要技术指标如下：

（1）工作波段：8～14μm

（2）像元尺寸：25μm×25μm

（3）焦距：75mm

（4）视场角：7.3°×5.5°

（5）探测距离

对人员（1.8m×0.5m）识别距离≥500m；对车辆（2.3m×4.6m）识别距离≥1000m。

在昼、夜条件下，使用本发明观察目标时，目标发出的红外波段光线经望远镜的物镜，将目标成像在摄像机图像传感器靶面，热像仪成像模块内部完成目标成像的光电转换和图像处理，将处理后的图像进行D/A转换为标准CCIR制式模拟视频。中控电路进行图像视频信号的分配输出，OLED显示模块进行成像的显示并通过目镜系统输出给人眼观测，系统外部预留ＰＡＬ制式视频输出、连接电脑读取SD卡文件的USB接口和充电接口，内部留有OLED屏亮度、对比调试接口。

本发明的电源板可以为组件提供稳定可靠的供电保障，在针对各功能模块需求的不同使用分布式供电系统来进行搭建。数字电路和功耗较大的部分使用开关电源进行供电，图像传感器芯片及信号处理电路相关供电使用线性电源完成，这样可以在保障组件低功耗的要求下尽量提高信噪比等光电性能指标。

本发明具有体积小、重量轻、昼/夜观察、探测距离远、成像对比度高、一定的穿透烟尘、雾霾能力等优点，不受激光源位置、视场角等因素的影响，能真正做到24小时全天候监控。

附图说明

图1为本发明的立体示意图；

图2为发明的光学系统示意图。

具体实施方式

如图1、2所示的一种手持式双目镜非制冷焦平面红外热像仪，包括壳体5、光学系统和处理系统，所述的光学系统包括物镜组1、红外探测器3、显示屏4和目镜组2；红外探测器3设置在物镜组1后方，显示屏4设置在目镜组2前方，目镜组2和显示屏4有两组；所述的处理系统包括电源板和处理板，电源板包括线性电源和开关电源，处理板包括图像传感器芯片、模拟信号处理电路、A/D电路、时序生产及图像处理电路、FLASH存储电路、SRAM存储电路、视频D/A电路、通讯接口电路，其中图像传感器芯片与模拟信号处理电路与线性电源连接，其余电路与开关电源连接。

本实施例中所述的热像仪设有省电模块，包括设置在目镜组的红外传感窗口和设置在处理板上的红外传感器处理电路；显示屏为OLED屏；处理板为DSP处理板；壳体上设置有若干功能键6，通过功能键6进入工作菜单界面，功能键6包括，电源按键、确定按键、向左按键、向右按键、向上按键和向下按键；所述的热像仪的控制模式有四种，包括观察模式、GUI模式、菜单模式和其他模式；观察模式下的功能有调焦、拍照、录像、目标放大、极性变换、校正、模式转换、热点追踪，GUI模式下包括图像设置和标尺两个模式，进入图像设置能够对图像进行对比度、亮度、细节、变焦和极性的操作；进入标尺能够对分划、水平、垂直、标尺进行操作，菜单模式的功能有影像设定、录像设定、录像模式、播放、系统设定和显示设定，其他模式的功能有设置系统时间、查看照片和回放录像。

在昼、夜条件下，使用本发明观察目标时，目标发出的红外波段光线经望远镜的物镜，将目标成像在摄像机图像传感器靶面，热像仪成像模块内部完成目标成像的光电转换和图像处理，将处理后的图像进行D/A转换为标准CCIR制式模拟视频。中控电路进行图像视频信号的分配输出，OLED显示模块进行成像的显示并通过目镜系统输出给人眼观测，系统外部预留ＰＡＬ制式视频输出、连接电脑读取SD卡文件的USB接口和充电接口，内部留有OLED屏亮度、对比调试接口。

本发明的电源板可以为组件提供稳定可靠的供电保障，在针对各功能模块需求的不同使用分布式供电系统来进行搭建。数字电路和功耗较大的部分使用开关电源进行供电，图像传感器芯片及信号处理电路相关供电使用线性电源完成，这样可以在保障组件低功耗的要求下尽量提高信噪比等光电性能指标。

本发明具有体积小、重量轻、昼/夜观察、探测距离远、成像对比度高、一定的穿透烟尘、雾霾能力等优点，不受激光源位置、视场角等因素的影响，能真正做到24小时全天候监控。

Claims (10)

1.一种手持式双目镜非制冷焦平面红外热像仪，包括壳体、光学系统和处理系统，其特征在于：所述的光学系统包括物镜组、红外探测器、显示屏和目镜组；红外探测器设置在物镜组后方，显示屏设置在目镜组前方，目镜组件和显示屏有两组；所述的处理系统包括电源板和处理板，电源板包括线性电源和开关电源，处理板包括图像传感器芯片、模拟信号处理电路、A/D电路、时序生产及图像处理电路、FLASH存储电路、SRAM存储电路、视频D/A电路、通讯接口电路，其中图像传感器芯片与模拟信号处理电路与线性电源连接，其余电路与开关电源连接。

2.根据权利要求1所述的一种手持式双目镜非制冷焦平面红外热像仪，其特征在于：所述的热像仪设有省电模块，包括设置在目镜组的红外传感窗口和设置在处理板上的红外传感器处理电路。

3.根据权利要求1所述的一种手持式双目镜非制冷焦平面红外热像仪，其特征在于：所述的显示屏为OLED屏。

4.根据权利要求1所述的一种手持式双目镜非制冷焦平面红外热像仪，其特征在于：所述的处理板为DSP处理板。

5.根据权利要求1-4任一项所述的一种手持式双目镜非制冷焦平面红外热像仪，其特征在于：所述的壳体上设置有若干功能键，通过过功能键进入工作菜单界面，所述的功能键包括，电源按键、确定按键、向左按键、向右按键、向上按键和向下按键。

6.根据权利要求1-4任一项所述的一种手持式双目镜非制冷焦平面红外热像仪，其特征在于：所述的热像仪的控制模式有四种，包括观察模式、GUI模式、菜单模式和其他模式。

7.根据权利要求6所述的一种手持式双目镜非制冷焦平面红外热像仪，其特征在于：所述的观察模式下的功能有调焦、拍照、录像、目标放大、极性变换、校正、模式转换、热点追踪。

8.根据权利要求6所述的一种手持式双目镜非制冷焦平面红外热像仪，其特征在于：所述的GUI模式下包括图像设置和标尺两个模式，进入图像设置能够对图像进行对比度、亮度、细节、变焦和极性的操作；进入标尺能够对分划、水平、垂直、标尺进行操作。

9.根据权利要求6所述的一种手持式双目镜非制冷焦平面红外热像仪，其特征在于：所述的菜单模式的功能有影像设定、录像设定、录像模式、播放、系统设定和显示设定。

10.根据权利要求6所述的一种手持式双目镜非制冷焦平面红外热像仪，其特征在于：所述的其他模式的功能有设置系统时间、查看照片和回放录像。