CN105872470A - 船载安全航行光电辅助系统 - Google Patents

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CN105872470A CN201610258940.XA CN201610258940A CN105872470A CN 105872470 A CN105872470 A CN 105872470A CN 201610258940 A CN201610258940 A CN 201610258940A CN 105872470 A CN105872470 A CN 105872470A
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宋优春
宋永生
吴强
张寅生
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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、工控机、显示装置，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、热成像镜头四、超低照度镜头，所述热成像镜头一与所述热成像镜头二的焦距相同，所述热成像镜头三与所述热成像镜头四的焦距相同，所述工控机包括图像采集卡、拼接模块、融合模块、视频选择模块。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

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、工控机、显示装置，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、热成像镜头四、超低照度镜头，所述热成像镜头一与所述热成像镜头二的焦距相同，所述热成像镜头三与所述热成像镜头四的焦距相同，所述工控机包括图像采集卡、拼接模块、融合模块、视频选择模块，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图像采集卡；
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图像采集卡；
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图像采集卡；
所述热成像镜头四用于采集第四场景的热成像图像，并将采集的热成像图像传输到所述图像采集卡；
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图像采集卡；
所述图像采集卡用于接收各镜头采集的图像，并将图像传输到视频选择模块和拼接模块；
所述拼接模块用于对所述热成像镜头一与所述热成像镜头二采集的图像进行拼接以形成第一拼接图像，对所述热成像镜头三与所述热成像镜头四采集的图像进行拼接以形成第二拼接图像，并将拼接后的图像传输到融合模块和视频选择模块；
所述融合模块用于对第一拼接图像与第二拼接图像进行融合，并将融合后的图像传输到视频选择模块；
所述视频选择模块用于选择输出各镜头采集的图像、第一拼接图像、第二拼接图像或融合后的图像到显示装置；
显示装置用于显示视频选择模块传输的图像。
优选地，所述热成像镜头一与所述热成像镜头二的焦距为12.3mm，所述热成像镜头三与所述热成像镜头四的焦距为25mm，所述超低照度镜头的焦距为8mm。
优选地，所述工控机还包括存储模块，用于对采集到的视频图像进行实时存储。
优选地，所述工控机还包括回放模块，用于对存储的视频图像进行回放。
优选地，所述系统还包括工业键盘，用于对所述工控机进行信息输入或控制操作。
优选地，所述视频采集单元还包括雷达，用于获取雷达视频，并将雷达视频传输到所述图像采集卡。
优选地，所述系统还包括GPS或北斗定位装置，用于对系统自身进行定位。
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四个热成像镜头采集视频图像，热成像镜头一与热成像镜头二的焦距相同，热成像镜头三与热成像镜头四的焦距相同，拼接模块将热成像镜头一与热成像镜头二采集的视频图像拼接为第一拼接图像，将热成像镜头三与热成像镜头四采集的视频图像拼接为第二拼接图像，融合模块再将第一拼接图像与第二拼接图像进行融合，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是本发明船载安全航行光电辅助系统的一种框图。
图2是本发明船载安全航行光电辅助系统的另一种框图。
具体实施方式
如图1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、工控机20、显示装置30。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、热成像镜头四140、超低照度镜头150，热成像镜头一110与热成像镜头二120的焦距相同，为12.3mm，热成像镜头三130与热成像镜头四140的焦距相同，为25mm。工控机20包括图像采集卡210、拼接模块220、融合模块230、视频选择模块260。
热成像镜头一110与热成像镜头二120分别采集第一场景的热成像图像与第二场景的热成像图像，并将采集的热成像图像传输到图像采集卡210。第一场景与第二场景有部分重叠。热成像镜头三130与热成像镜头四140分别采集第三场景的热成像图像与第四场景的热成像图像，并将采集的热成像图像传输到图像采集卡210。第三场景与第四场景有部分重叠。超低照度镜头150用于采集可见光图像，并将采集的可见光图像传输到图像采集卡210。
在白天及能见度较低的情况下，可通过低照度星光级摄像机观察前方行情及航海指示灯等；在夜间或雾、霾、雨、雪等天气则通过热成像探测器摄取周围目标的视频图像。低照度星光级摄像机和热成像探测器相结合，无论白天还是黑夜，均不受光照条件的限制，可以对海上和空中目标（例如飞机、船舶、海上漂浮物等）作全方位搜索、观察、监视，辅助船舶安全航行。
图像采集卡210接收各镜头采集的图像，并将图像传输到视频选择模块260和拼接模块220。本船载安全航行光电辅助系统还可以包括雷达，用于获取雷达视频，并将雷达视频通过图像采集卡210传输到视频选择模块260。
拼接模块220对热成像镜头一110与热成像镜头二120采集的图像进行拼接以形成第一拼接图像，对热成像镜头三130与热成像镜头四140采集的图像进行拼接以形成第二拼接图像，并将拼接后的图像传输到融合模块230和视频选择模块260。
融合模块230对第一拼接图像与第二拼接图像进行融合，形成宽景图像，并将融合后的宽景图像传输到视频选择模块260。
视频选择模块260选择输出超低照度镜头采集的可见光图像、第一拼接图像、第二拼接图像、融合后的宽景图像或雷达视频到显示装置30进行显示。工控机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上，以供驾驶人员观看。具备五路视频选择，分别是雷达图像、8mm可见光图像、25mm镜头图像、12.3mm镜头图像、12.3mm+25mm镜头宽景图像。
参照图2，工控机20还可以包括存储模块250，用于对采集到的视频图像进行实时录像存储。工控机20还可以包括回放模块240，用于对存储的视频图像进行回放。本船载安全航行光电辅助系统还可以包括工业键盘40，用于对所述工控机进行信息输入或控制操作。本船载安全航行光电辅助系统还可以包括GPS或北斗定位装置（图中未示出），用于对系统自身进行定位。图像显示时自动叠加设备内置的雷达信息、北斗（GPS）接收到的位置数据，为录像提供目标的地理位置信息。可通过工业键盘40对工控机20发送操作指令，在显示装置30显示视频存储信息，选择相应文件进行回放查看。
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 (7)

1.船载安全航行光电辅助系统，包括视频采集单元、工控机、显示装置，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、热成像镜头四、超低照度镜头，所述热成像镜头一与所述热成像镜头二的焦距相同，所述热成像镜头三与所述热成像镜头四的焦距相同，所述工控机包括图像采集卡、拼接模块、融合模块、视频选择模块，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图像采集卡；
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图像采集卡；
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图像采集卡；
所述热成像镜头四用于采集第四场景的热成像图像，并将采集的热成像图像传输到所述图像采集卡；
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图像采集卡；
所述图像采集卡用于接收各镜头采集的图像，并将图像传输到视频选择模块和拼接模块；
所述拼接模块用于对所述热成像镜头一与所述热成像镜头二采集的图像进行拼接以形成第一拼接图像，对所述热成像镜头三与所述热成像镜头四采集的图像进行拼接以形成第二拼接图像，并将拼接后的图像传输到融合模块和视频选择模块；
所述融合模块用于对第一拼接图像与第二拼接图像进行融合，并将融合后的图像传输到视频选择模块；
所述视频选择模块用于选择输出各镜头采集的图像、第一拼接图像、第二拼接图像或融合后的图像到显示装置；
显示装置用于显示视频选择模块传输的图像。
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，所述热成像镜头一与所述热成像镜头二的焦距为12.3mm，所述热成像镜头三与所述热成像镜头四的焦距为25mm，所述超低照度镜头的焦距为8mm。
3.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，所述工控机还包括存储模块，用于对采集到的视频图像进行实时存储。
4.如权利要求3所述的船载安全航行光电辅助系统，其特征在于，所述工控机还包括回放模块，用于对存储的视频图像进行回放。
5.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，所述系统还包括工业键盘，用于对所述工控机进行信息输入或控制操作。
6.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，所述视频采集单元还包括雷达，用于获取雷达视频，并将雷达视频传输到所述图像采集卡。
7.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，所述系统还包括GPS或北斗定位装置，用于对系统自身进行定位。
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