CN105812747A - 一种船载安全航行光电辅助系统 - Google Patents

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CN105812747A CN201610258941.4A CN201610258941A CN105812747A CN 105812747 A CN105812747 A CN 105812747A CN 201610258941 A CN201610258941 A CN 201610258941A CN 105812747 A CN105812747 A CN 105812747A
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宋优春
宋永生
吴强
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Abstract

本发明涉及一种船载安全航行光电辅助系统，包括视频采集单元、操控主机、显示装置、控制按键，所述视频采集单元包括热成像镜头一、热成像镜头二、热成像镜头三、超低照度镜头，所述热成像镜头二与所述热成像镜头三的焦距相同，所述操控主机包括DSP处理板、视频选择模块，所述DSP处理板包括图像预处理模块、图像拼接模块、图像融合模块。本发明最终形成的视频图像范围宽、景深大，使船载安全航行光电辅助系统观察到的场景更大、清晰度更高，可广泛安装使用于各种船舶中。

Description

一种船载安全航行光电辅助系统
技术领域
本发明涉及船用设备技术领域，尤其涉及一种船载安全航行光电辅助系统。
背景技术
随着科技的不断进步，船舶运输业从根本上发生了变化，但是海上事故却还是频频发生，这些事故造成的危害是巨大的。重大的海上事故，不但可能使航运企业造成巨大的经济损失，而且可能造成人员伤亡和环境污染，所以船舶的安全航行是相当重要的。
为了提高船舶航行的安全性，人们在船上安装了各种光电辅助系统。例如，中国专利200920228149.X公开了一种全天候高速船用夜视设备，采用CCD摄像机和红外热成像仪交替摄像，能够全天候发现、识别和确认目标，在一定程度上确保了高速船艇的航行安全。但由于红外热成像仪的视场角的限制，其采集图像的范围受到限制，且由于其焦距单一，所摄取的视频图像的景深也受到限制。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种宽范围、大景深的船载安全航行光电辅助系统。
本发明的目的是这样实现的，一种船载安全航行光电辅助系统，包括视频采集单元、操控主机、显示装置、控制按键，所述视频采集单元包括热成像镜头一、热成像镜头二、热成像镜头三、超低照度镜头，所述热成像镜头二与所述热成像镜头三的焦距相同，所述操控主机包括DSP处理板、视频选择模块，所述DSP处理板包括图像预处理模块、图像拼接模块、图像融合模块，其中
所述热成像镜头一用于采集第一场景的热成像图像，并将采集的热成像图像传输到所述DSP处理板；
所述热成像镜头二用于采集第二场景的热成像图像，并将采集的热成像图像传输到所述DSP处理板；
所述热成像镜头三用于采集第三场景的热成像图像，并将采集的热成像图像传输到所述DSP处理板；
所述超低照度镜头用于采集可见光图像，并将采集的可见光图像传输到所述DSP处理板；
所述图像预处理模块用于对各镜头采集的图像进行增强、去噪处理，并将预处理后的图像传输到所述视频选择模块和所述图像拼接模块；
所述图像拼接模块用于对所述热成像镜头二与所述热成像镜头三采集的图像进行拼接以形成拼接图像，并将拼接后的图像传输到图像融合模块和视频选择模块；
所述图像融合模块用于对所述热成像镜头一采集的图像与所述拼接图像进行融合，并将融合后的图像传输到所述视频选择模块；
所述视频选择模块用于选择输出各镜头采集的图像、所述拼接图像或融合后的图像到所述显示装置；
所述显示装置用于显示所述视频选择模块传输的图像；
所述控制按键用于向所述操控主机输入控制命令。
优选地，所述热成像镜头一的焦距为25mm，所述热成像镜头二与所述热成像镜头三的焦距为12.3mm，所述超低照度镜头的焦距为8mm。
本发明的有益效果是：本发明的船载安全航行光电辅助系统采用一个超低照度镜头和三个热成像镜头采集视频图像，热成像镜头二与热成像镜头三的焦距相同，图像拼接模块将热成像镜头二与热成像镜头三采集的视频图像拼接为拼接图像，图像融合模块再将热成像镜头一采集的图像与拼接图像进行融合，这样使最终形成的视频图像范围宽、景深大，使船载安全航行光电辅助系统观察到的场景更大、清晰度更高，从而更好地辅助船舶的安全航行。
附图说明
下面结合附图对本发明的实施例进行详细的说明。
图1是本发明实施例的船载安全航行光电辅助系统的框图。
图2是本发明实施例的DSP处理板的结构图。
具体实施方式
如图1、2所示，一种船载安全航行光电辅助系统，包括视频采集单元10、操控主机20、显示装置30、控制按键40。视频采集单元10包括热成像镜头一110、热成像镜头二120、热成像镜头三130、超低照度镜头140。热成像镜头一110的焦距为25mm，热成像镜头二120与热成像镜头三130的焦距为12.3mm，超低照度镜头140的焦距为8mm。
本发明的视频采集单元10采用热成像镜头与超低照度镜头交替使用，在白天及能见度较低的情况下，通过超低照度摄像机观察前方航情及航海指示灯等；在夜间或雾、霾、雨、雪等天气则通过热成像技术，对船舶航行时周围目标等进行视频采集；在各类恶劣天气环境下辅助船舶安全航行。
操控主机20包括DSP处理板210、视频选择模块220。DSP处理板210包括图像预处理模块2110、图像拼接模块2120、图像融合模块2130。
热成像镜头一110采集第一场景的热成像图像，并将采集的热成像图像传输到DSP处理板210。热成像镜头二120与热成像镜头三130分别采集第二场景与第三场景的热成像图像，并分别将采集的热成像图像传输到DSP处理板210，其中第二场景与第三场景有部分重叠。超低照度镜头140采集可见光图像，并将采集的可见光图像传输到DSP处理板210。
在DSP处理板210中，图像预处理模块2110对各镜头采集的图像进行增强、去噪处理，并将预处理后的图像传输到视频选择模块220和图像拼接模块2120。图像拼接模块2120对热成像镜头二120与热成像镜头三130采集的图像进行拼接以形成拼接图像，并将拼接后的图像传输到图像融合模块2130和视频选择模块220。图像融合模块2130对热成像镜头一110采集的图像与拼接图像进行融合，并将融合后的图像传输到视频选择模块220。
视频选择模块220选择输出各镜头采集的图像、拼接图像或融合后的图像到显示装置30。显示装置30显示视频选择模块220传输的图像。控制按键40向操控主机20输入控制命令。通过控制按键40对操控主机20发送选择图像显示指令，操控主机20将视频采集单元10采集到的视频经过快速处理后实时显示在船舱显示装置30上，以供驾驶人员观看，从而辅助船舶安全航行。
本文所公开的实施例，用于使本领域技术人员实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改或变型对本领域技术人员来说将是显而易见的。本文所描述的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所描述的实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖性特点相一致的最宽的范围。

Claims (2)

1.一种船载安全航行光电辅助系统，包括视频采集单元、操控主机、显示装置、控制按键，其特征在于，所述视频采集单元包括热成像镜头一、热成像镜头二、热成像镜头三、超低照度镜头，所述热成像镜头二与所述热成像镜头三的焦距相同，所述操控主机包括DSP处理板、视频选择模块，所述DSP处理板包括图像预处理模块、图像拼接模块、图像融合模块，其中
所述热成像镜头一用于采集第一场景的热成像图像，并将采集的热成像图像传输到所述DSP处理板；
所述热成像镜头二用于采集第二场景的热成像图像，并将采集的热成像图像传输到所述DSP处理板；
所述热成像镜头三用于采集第三场景的热成像图像，并将采集的热成像图像传输到所述DSP处理板；
所述超低照度镜头用于采集可见光图像，并将采集的可见光图像传输到所述DSP处理板；
所述图像预处理模块用于对各镜头采集的图像进行增强、去噪处理，并将预处理后的图像传输到所述视频选择模块和所述图像拼接模块；
所述图像拼接模块用于对所述热成像镜头二与所述热成像镜头三采集的图像进行拼接以形成拼接图像，并将拼接后的图像传输到图像融合模块和视频选择模块；
所述图像融合模块用于对所述热成像镜头一采集的图像与所述拼接图像进行融合，并将融合后的图像传输到所述视频选择模块；
所述视频选择模块用于选择输出各镜头采集的图像、所述拼接图像或融合后的图像到所述显示装置；
所述显示装置用于显示所述视频选择模块传输的图像；
所述控制按键用于向所述操控主机输入控制命令。
2.如权利要求1所述的船载安全航行光电辅助系统，其特征在于，所述热成像镜头一的焦距为25mm，所述热成像镜头二与所述热成像镜头三的焦距为12.3mm，所述超低照度镜头的焦距为8mm。
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