CN107770492A - 舰载多功能光电监视系统 - Google Patents

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王艳超
皮振军
周炳宇
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Abstract

本发明公开了一种舰载多功能光电监视系统，包括系统前端和系统后端；所述系统前端包括两轴稳定平台、光电载荷、伺服控制单元、信号处理单元和图像处理单元，所述系统后端包括显示控制器和手杆操纵台；所述光电载荷包括红外热像仪，高清可见光相机、激光照明器和激光测距机；所述图像处理单元用于接收所述红外热像仪和高清可见光的图像信息，并对目标进行锁定跟踪；所述伺服控制单元控制电机驱动转台运动，实现转台的稳定控制与跟踪控制等功能；所述信号处理单元用于在所述光电载荷、图像处理单元和伺服控制单元之间，以及系统前端和系统后端之间建立通讯连接。本监视系统具有自身重量轻，功能齐全，生产制造周期短的特点。

Description

舰载多功能光电监视系统
技术领域
本发明属于舰载光电设备领域，具体涉及一种舰载多功能光电监视系统。
背景技术
舰载光电系统搭载红外热像仪、高清可见光相机、激光测距机等设备，可全天候对目标水域进行执法监视、违法行为搜索、目标追踪等，给海上执法巡航、取证等带来很大方便。近年来随着智能图像处理技术的不断更新，舰载光电系统在海上执法安防领域正发挥越来越大的作用，应用越来越广泛。
现有的舰载光电转台，从结构方面来说，U型架和负载球舱都是铸件，而铸造业相对来说周期长、费用高、污染严重；从功能方面来说，目前大多数是可见光、红外、激光测距、激光照明两三种设备的组合，难以保证对目标的全天候成像观测。
发明内容
本发明的目的是提供一种自身重量轻，能够避免铸造缺陷的产生并缩短制造周期，同时功能较为齐全的舰载光电监视系统。
本发明的一种舰载多功能光电监视系统，包括系统前端和系统后端；所述系统前端包括两轴稳定平台、光电载荷、伺服控制单元、信号处理单元和图像处理单元，所述系统后端包括显示控制器和手杆操纵台；所述光电载荷包括红外热像仪，高清可见光相机、激光照明器和激光测距机；所述伺服控制单元用于驱动电机运动，实现稳定平台的控制；所述图像处理单元用于接收所述红外热像仪和高清可见光相机发出的图像信号；所述信号处理单元用于在所述光电载荷、图像处理单元和伺服控制单元之间，以及系统前端和系统后端之间建立通讯连接；
进一步，所述稳定平台包括方位座、可绕竖直方向转动的方式设置在方位座上的U型支架、可绕水平方向转动的方式设置在所述U型支架中间的负载球体；所述光电载荷安装于所述负载球体；
进一步，所述U型架和负载球体均为分体式组合结构；
进一步，所述负载球体包括球面结构的上盖和下盖，以及可拆卸固定于所述上盖与下盖之间的两个侧板；且所述上盖、下盖和侧板之间围成安装空间，所述红外热像仪，高清可见光相机、激光照明器和激光测距机固定安装于所述安装空间内；
进一步，所述U型支架包括过渡件和可拆卸固定于过渡件两侧以形成U型结构的左支臂和右支臂；所述过渡件、左支臂和右支臂均为中空结构。
本发明的舰载多功能光电监视系统，可安装在执法船、无人艇等舰船上，其搭载红外热像仪、高清可见光相机、激光测距机、激光照明器四种光电载荷。其中，红外热像仪实现对目标的红外热辐射成像，可实现昼夜成像；高清可见光相机实现高清成像，便于观察，夜间可通过激光照明器辅助其成像；激光测距机测量目标距离，可实现目标的定位。图像处理单元接收红外热像仪和可见光视频，实现目标跟踪功能。信号处理单元实现红外热像仪、高清可见光相机、激光测距机、激光照明器、图像处理单元和伺服控制单元之间的通讯以及前端与后端的通讯。产品安装在船上，为克服船体在海上的摇晃对成像质量的影响，产品具有两轴稳定功能，实现对目标稳定成像；本系统具有目标跟踪功能，可对红外热像仪和可见光成像进行目标跟踪，便于稳定观察运动目标，同时，本系统还具有数据和视频图像存储功能，便于回放视频图像和设备状态检查，手杆操纵台和显示控制器为产品的人机交互部分，实现前端采集红外热像仪、可见光图像、设备参数和状态的显示控制；本系统光电配备齐全，因此功能更加全面，应用范围也更广泛。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明技术方案进一步说明：
图1为本发明的系统组成示意图；
图2为本发明的稳定平台的示意图；
图3为本发明的负载球体的示意图；
图4为本发明的U型支架的示意图；
图5为本发明的信号连接示意图。
具体实施方式
图1为本发明的系统组成示意图；如图所示，本实施例的舰载多功能光电监视系统包括系统前端和系统后端；所述系统前端包括两轴稳定平台、安装于两轴稳定平台的光电载荷、图像处理单元5、信号处理单元6和伺服控制单元7，所述系统后端包括显示控制器8和手杆操纵台9；所述光电载荷包括红外热像仪1，高清可见光相机3、激光照明器2和激光测距机4；所述伺服控制单元信号连接于所述两轴稳定平台用于控制两轴稳定平台动作；所述图像处理单元5信号连接于所述红外热像仪1和高清可见光相机3用于接收所述红外热像仪1和高清可见光相机3发出的图像信号；所述信号处理单元6用于在所述图像处理单元5和伺服控制单元7、激光照明器2和激光测距机4之间，以及系统前端和系统后端之间建立通讯连接；本系统中伺服控制单元7可采集两轴稳定平台上的位置传感器和陀螺信号、同时接收操纵台的控制指令、接收跟踪器数据、控制电机带动两轴稳定平台动作。本系统可安装在执法船、无人艇等舰船上，其搭载红外热像仪1、高清可见光相机3、激光测距机4、激光照明器2四种光电载荷。其中，红外热像仪1实现对目标的红外热辐射成像，可实现昼夜成像；高清可见光相机3实现高清成像，便于观察，夜间可通过激光照明器2辅助其成像；激光测距机4测量目标距离，可实现目标的定位。图像处理单元5接收红外热像仪1和可见光视频，实现目标跟踪功能。信号处理单元6实现红外热像仪1、高清可见光相机3、激光测距机4、激光照明器2、图像处理单元5和伺服控制单元7之间的通讯以及前端与后端的通讯。产品安装在船上，为克服船体在海上的摇晃对成像质量的影响，产品具有两轴稳定功能，实现对目标稳定成像；本系统具有目标跟踪功能，可对红外热像仪1和可见光成像进行目标跟踪，便于稳定观察运动目标，同时，本系统还具有数据和视频图像存储功能，便于回放视频图像和设备状态检查，手杆操纵台9和显示控制器8为产品的人机交互部分，实现前端采集红外热像仪1、可见光图像、设备参数和状态的显示控制；本系统光电配备齐全，因此功能更加全面，应用范围也更广泛。
本实施例中，所述稳定平台包括方位座12、可绕竖直方向转动的方式设置在方位座12上的U型支架11、可绕水平方向转动的方式设置在所述U型支架11中间的负载球体10；所述光电载荷安装于所述负载球体10；本申请中的两轴稳定平台的原理为现有的X-Y两轴稳定平台，例如公开号为107171074A公开的两轴稳定平台伺服系统，在转台方位和俯仰轴(即竖直转轴和水平转轴)上分别安装高精度光纤陀螺，测量载体运动对视轴的扰动，通过伺服系统控制转台进行反向运动，对载体扰动进行补偿，实现视轴的稳定)。
本实施例中，所述U型架11和负载球体10均为分体式组合结构；现有舰载光电转台的壳体结构一般为铸造件，而铸造成型对环境的危害极大；且铸造生产周期较长，通常需要几个月的生产时间；另外铸造成型的U型架11和负载球体10的成本较高。
本实施例中，所述负载球体10包括球面结构的上盖和下盖，以及可拆卸固定于所述上盖与下盖之间的两个侧板；且所述上盖、下盖和侧板之间围成安装空间，所述红外热像仪1，高清可见光相机3、激光照明器2和激光测距机4固定安装于所述安装空间内；本负载球体10整体外形为对称结构，最大限度减少外部风阻力干扰。
本实施例中，所述U型支架11包括过渡件15和可拆卸固定于过渡件15两侧以形成U型结构的左支臂13和右支臂14；所述过渡件15、左支臂13和右支臂14均为中空结构，左支臂13和右支臂14上设有水平转轴安装孔，过渡件15设有竖直转轴安装孔；此设计可减轻重量，降低了加工成本，也缩短加工周期，内部结构根据不同载荷尺寸可更改性好。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (5)

1.一种舰载多功能光电监视系统，其特征在于:包括系统前端和系统后端；所述系统前端包括两轴稳定平台、光电载荷、信号处理单元和图像处理单元，所述系统后端包括显示控制器和手杆操纵台；所述光电载荷包括红外热像仪，高清可见光相机、激光照明器和激光测距机；所述伺服控制单元用于驱动电机运动，实现稳定平台的控制；所述图像处理单元信号连接于所述红外热像仪和高清可见光相机用于接收所述红外热像仪和高清可见光相机所成的图像信号；所述信号处理单元用于在所述图像处理单元和伺服控制单元、激光照明器和激光测距机之间，以及系统前端和系统后端之间建立通讯连接。
2.根据权利要求1所述的舰载多功能光电监视系统，其特征在于:所述稳定平台包括方位座、可绕竖直方向转动的方式设置在方位座上的U型支架、可绕水平方向转动的方式设置在所述U型支架中间的负载球体；所述光电载荷安装于所述负载球体内。
3.根据权利要求2所述的舰载多功能光电监视系统，其特征在于:所述U型架和负载球体均为分体式组合结构。
4.根据权利要求3所述的舰载多功能光电监视系统，其特征在于:所述负载球体包括球面结构的上盖和下盖，以及可拆卸固定于所述上盖与下盖之间的两个侧板；且所述上盖、下盖和侧板之间围成安装空间，所述红外热像仪，高清可见光相机、激光照明器和激光测距机固定安装于所述安装空间内。
5.根据权利要求4所述的舰载多功能光电监视系统，其特征在于:所述U型支架包括过渡件和可拆卸固定于过渡件两侧以形成U型结构的左支臂和右支臂；所述过渡件、左支臂和右支臂均为中空结构。
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