CN110139079A - 一种多功能夜视转接瞄准镜 - Google Patents

Abstract

本发明属于瞄准镜技术领域，涉及一种多功能夜视转接瞄准镜，包括包括外壳、目镜组件和物镜组件，所述目镜组件设于外壳的一端，所述物镜组件设于外壳远离目镜组件的一端，所述物镜组件靠近目镜组件的一端设有图像采集主板，所述目镜组件靠近物镜组件的一端设有图像处理组件，所述图像采集主板与图像处理组件连接；所述多功能夜视转接瞄准镜靠近物镜组件的一端还设有第一激光灯和第二激光灯，所述第一激光灯和第二激光灯产生的激光颜色不同；所述多功能夜视转接瞄准镜靠近物镜的一端还设有红外灯。本发明的多功能夜视转接瞄准镜可在低照度环境下采集清晰图像，并且适用于多种场景的使用需求。

Description

一种多功能夜视转接瞄准镜

技术领域

本发明属于瞄准镜技术领域，涉及一种多功能夜视转接瞄准镜。

背景技术

目前瞄准镜在军事、测量等领域都有较多的应用，而现有的瞄准镜多存在以下不足：1、低照度下无法成像，分辨率低，清晰度差；2、常常只有一个激光发射器，应用场景存在缺陷；3、输出图像的流畅度较低，出现卡顿等问题。显然，现有的瞄准镜不能满足用户日益增加的使用需求。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种多功能夜视转接瞄准镜，从而实现在低照度下采集到清晰的图像。

为了实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种多功能夜视转接瞄准镜，包括外壳、目镜组件和物镜组件，所述目镜组件设于外壳的一端，所述物镜组件设于外壳远离目镜组件的一端，所述物镜组件靠近目镜组件的一端设有图像采集主板，所述目镜组件靠近物镜组件的一端设有图像处理组件，所述图像采集主板与图像处理组件连接；所述多功能夜视转接瞄准镜靠近物镜组件的一端还设有第一激光灯和第二激光灯。

进一步的，所述第一激光灯和第二激光灯产生的激光颜色不同。

进一步的，所述多功能夜视转接瞄准镜靠近物镜的一端还设有红外灯。

进一步的，所述图像处理组件包括图像处理主板、显示屏驱动板和显示屏，所述显示屏驱动板分别与图像处理主板和显示屏连接，所述显示屏靠近目镜组件设置。

进一步的，所述图像处理主板上包括原始图像处理模块、标识符存储模块和字符叠加模块，所述字符叠加模块分别与原始图像处理模块和标识符存储模块连接。

进一步的，所述图像处理主板上设有WIFI模块。

进一步的，所述图像处理主板上设有将数字信号转换成CVBS信号的信号转换模块，所述信号转换模块与字符叠加模块连接。

进一步的，所述图像采集主板上设有图像采集器和图像放大器，所述图像采集器与图像放大器连接。

进一步的，所述外壳上设有安装物镜组件的物镜安装管，所述物镜安装管上设有物镜操作孔。

进一步的，所述物镜组件包括物镜和调焦旋钮，所述调焦旋钮套设于物镜外，所述调焦旋钮通过物镜操作孔外露于物镜安装管外。

进一步的，所述红外夜视瞄准镜的一侧设有操作面板，所述操作面板分别与图像采集主板和图像处理主板连接。

本发明的有益效果：

1、本发明设有低照度的图像采集器，可达到星光级别的图像采集，从而在低照度环境下仍可在显示屏上显示清晰的画面；

2、本发明的图像采集器的帧率配置可从60帧到12.5帧进行调整，既可以保证图像输出的流畅度，也兼顾夜视效果；

3、同时，图像采集主板上还设有图像放大器，可对采集的图像进行放大，从而方便用户对图像上的细微部分进行放大观察；

4、本发明设有红外灯，可进行红外照射，辅助瞄准镜在夜间使用；

5、本发明设有两个不同颜色的激光灯，可满足多种场景的需要；

6、本发明的图像处理主板上设有标识符存储模块，可存储多种分划线、图标及其相应的坐标信息，可与图像进行叠加后显示；

7、本发明还设有将视频数字信号转换成CVBS信号的信号转换模块，从而实现多功能夜视转接瞄准镜向外输出高清图像；

8、本发明设有WIFI模块，从而可与外设进行无线网络连接，进行信息传输，方便图像的投影。

附图说明

附图1是多功能夜视转接瞄准镜的爆炸结构示意图；

附图2是多功能夜视转接瞄准镜另一角度的爆炸结构示意图；

图3是多功能夜视转接瞄准镜的结构示意图。

图中标识：1-目镜、2-盖板、3-后盖板、4-开关按键、5-第一PCB板、6-主体壳、7-显示屏、8-显示屏驱动板、9-图像处理主板、10-操作面板、11-按键帽、12-上盖板、13-图像采集主板、14-电池、15-第一激光灯、16-第二激光灯、17-第二PCB板、18-前盖板、1801-物镜安装管、1802-物镜操作孔、1803-卡槽、19-红外灯、20-物镜座、21-物镜、22-调焦旋钮、23-接口塞。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明实施例中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

参考附图1和图2所示，实施例中提供了一种多功能夜视转接瞄准镜，包括外壳、目镜1和物镜组件，所述目镜1设于外壳的一端，所述物镜组件设于外壳远离目镜1的一端，所述物镜组件靠近目镜1的一端设有图像采集主板13，所述目镜1靠近物镜组件的一端设有图像处理组件，所述图像采集主板13与图像处理组件连接；所述多功能夜视转接瞄准镜靠近物镜组件的一端还设有红外灯19。

实施例中，所述外壳包括主机壳6、前盖板18和后盖板3，所述主机壳6呈管状，所述前盖板18盖合于主机壳6的一端开口端，所述后盖板3盖合于主机壳6远离前盖板18的一端；实施例中，所述前盖板18和后盖板3分别通过螺钉固定安装在主机壳6上。

在另外一些实施例中，所述前盖板18和后盖板3还可通过但不限于焊接、卡扣连接、过盈配合等连接方式与主机壳6固定连接。

实施例中，所述外壳采用尼龙和碳纤维材质制成，从而可增强外壳的强度，避免出现易碎等问题，从而起到保护多功能夜视转接瞄准镜的内部组件，延长使用寿命。

在另外一些实施例中，所述外壳的材料可选用但不限于铝合金、镁合金等高强度材料，以确保外壳不易被损坏，从而起到保护内部组件的作用，延长多功能夜视转接瞄准镜的使用寿命。

参考附图1和图2所示，实施例中，所述目镜组件固定安装于后盖板3上；所述物镜组件固定安装于前盖板18上；所述红外灯19安装于前盖板18上，所述红外灯19安装于物镜组件的一侧，以提供红外照明，方便物镜组件进行图像采集。

实施例中，所述物镜组件包括物镜21和调焦旋钮22，所述调焦旋钮22套设安装于物镜21外，使用者通过转动调焦旋钮22可对物镜21进行调焦；所述调焦旋钮22与物镜21的连接方式已为本领域公知的技术，在此不再赘述。实施例中，所述主机壳6内靠近前盖板18的位置固定安装有物镜座20，所述物镜组件安装于物镜座20上。实施例中，所述前盖板18远离主机壳6的一侧设有物镜安装管1801，所述物镜安装管1801与主机壳6内部连通，所述物镜组件远离物镜座20的一端伸入物镜安装管1801内；所述物镜安装管1801上设有连通管内和外界的物镜操作孔1802，所述调焦旋钮22通过物镜操作孔1802外露于物镜安装管1801外，从而使用者可直接通过物镜操作孔1802位置处旋转调焦旋钮22，实现对物镜21的调焦动作，即实现外部调焦的功能，方便使用者的操作。实施例中，所述物镜21选用25mm高清镜头，可提供广角拍摄。

在另外一些实施例中，所述物镜21还可选用但不限于12mm、16mm、30mm、35mm、40mm、50mm、70mm、100mm等镜头，实现物镜的高清成像。

实施例中，所述红外灯19固定安装于前盖板18上，所述红外灯19设于物镜21的一侧；所述红外灯19的照射方向和物镜21的取景方向相同；所述红外灯19可以在光线较暗的环境下提供红外照射，通过红外照射原理辅助物镜21进行图像采集，使物镜21对较远距离的环境进行图像采集。

实施例中，所述前盖板18上还固定安装有第一激光灯15和第二激光灯16；所述前盖板18上设有第一激光灯15和第二激光灯16的安装孔，所述第一激光灯15和第二激光灯16分别安装于一个安装孔内，并实现固定；所述第一激光灯15和第二激光灯16的照射方向与物镜21的取景方向相同。实施例中，所述第一激光灯15选用红色激光灯，所述第二激光灯16选用绿色激光灯，从而可以满足不同场景激光瞄准需要。

在另外一些实施例中，所述第一激光灯15还可选用绿色激光灯、蓝色激光灯、黄色激光灯等其它颜色激光灯；所述第二激光灯16还可选用红色激光灯、蓝色激光灯、黄色激光灯等其它颜色的激光灯。当然，也不排除在一些实施例中，所述第一激光灯15和第二激光灯16选用相同颜色的激光灯。

在一些实施例中，所述前盖板18上还固定安装有LED灯；所述LED灯的照射方向与物镜21的取景方向相同，从而在光线较暗的环境下提供照明，辅助物镜21对相对较近距离的环境进行图像采集。

在一些实施例中，所述物镜安装管1801远离主机壳6的一端设有卡槽1803，所述卡槽1803可转接光学瞄准镜，提高多功能夜视转接瞄准镜的变焦倍数，实现夜视观察和瞄准。

实施例中，所述图像采集主板13固定安装于物镜座20远离物镜21的一侧，所述物镜座20上设有连通物镜21和图像采集主板13的通孔，所述图像采集主板13与物镜21对应安装，从而物镜21将外界环境的成像投射在图像采集主板13，并由图像采集主板13对其成像进行采集。

实施例中，所述图像采集主板13上设有低照度的图像采集器，所述图像采集器对应物镜21的成像位置设置，从而图像采集器可对物镜21呈现的图像进行图像采集。实施例中，所述图像采集器的帧率可在60帧到12.5帧之间进行调节，从而在保证图像流畅度的情况下，又可兼顾夜视效果。实施例中，所述图像采集器内预置黑白图像模式和彩色图像模式，两种模式之间可进行切换使用，在夜间无照明的环境下能够清晰分辨周围环境及物体。本实施例中，所述图像采集器选用200万高清像素的索尼IMX291图像采集芯片。

在一些实施例中，所述图像采集器还可选用但不限于IMX307、IMX327等型号的图像采集器，以满足多功能夜视转接瞄准镜对周围环境进行高清图像的采集。

在一些实施例中，所述图像采集器可选用但不限于100万像素芯片、130万像素芯片、300万像素芯片、500万像素芯片、800万像素芯片等不同像素的高清像素芯片，以提供高清图像的采集。

实施例中，所述图像采集主板13还设有图像放大器，所述图像放大器与图像采集器电连接，可实现对图像的1X、2X、3X、4X放大功能，从而使用者可对图像的特定位置进行放大，方便使用者查看图像的细节部位。

当然，在另外一些实施例中，所述电子图像放大器还可选用具有1X、2X、3X、4X、5X等其它放大模式的图像放大器，对图像的局部位置进行放大。

实施例中，所述目镜1固定安装于后盖板3上，所述目镜1设于后盖板3远离主机壳6的一侧；所述目镜1为单目目镜。实施例中，所述后盖板3对应图像采集主板13的位置设有连通外壳内外的通孔，所述目镜1安装于该通孔处。实施例中，所述目镜1远离后盖板3的一端设有喇叭状的柔性垫，从而在使用者进行观察时，喇叭状的柔性垫可贴合在使用者的眼部周围，避免外部光线进入目镜观察区产生干扰。

实施例中，所述图像处理组件设置于外壳内靠近目镜1的一端；所述图像处理组件包括图像处理主板9、显示屏驱动板8和显示屏7，所述显示屏驱动板8分别与图像处理主板9和显示屏7连接；所述图像处理主板9与图像采集主板13电连接，从而图像采集主板13将采集到的图像信息发送至图像处理主板9进行处理。实施例中，所述显示屏7靠近目镜1设置，所述显示屏7对准目镜1的观察区设置，从而使用者可通过目镜1观看到显示屏7上显示的图像。

实施例中，所述图像处理主板9固定安装于主机壳6内靠近后盖板3的一端，所述显示屏驱动板8固定在图像处理主板9远离物镜组件的一侧，所述显示屏7固定于显示屏驱动板8远离图像处理主板9的一侧。实施例中，所述显示屏驱动板8分别与显示屏7和图像处理主板9电链接，从而实现图像信息的传输；所述图像处理主板9将处理后的图像信息发送至显示屏驱动板8，由显示屏驱动板8驱动显示屏7显示图像信息。实施例中，所述显示屏7选用OLED单目显示屏，从而可提供高清的画质；所述显示屏7的画幅大小与单目目镜的视野匹配，从而使显示屏7上显示的图像较完全的呈现给使用者。

实施例中，所述图像处理主板9上设有MIPI通讯接口，相应的，所述图像采集主板13上设有MIPI通讯接口，所述图像处理主板9和图像采集主板13实现通讯连接，所述图像采集主板13将采集到的图像信息通过通讯接口传输给图像处理主板9进行处理。

实施例中，所述显示屏驱动板8与显示屏7之间也是通过MIPI通讯协议实现通讯连接，相应的，所述显示屏驱动板8和显示屏7上均设有MIPI通讯接口。

在另外一些实施例中，所述图像处理主板9和图像采集主板13之间还可选用但不限于TCP 、HTTP等通讯协议实现通讯连接；相应的，所述图像处理主板9和图像采集主板13上设有相应的通讯接口。

在另外一些实施例中，所述显示屏驱动板8和显示屏7之间可选用但不限于TTL、RGB888等通讯协议实现通讯连接；相应的，所述显示屏驱动板8和显示屏7上设有相应的通讯接口。

实施例中，所述图像处理主板9上包括原始图像处理模块、标识符存储模块和字符叠加模块，所述字符叠加模块分别与原始图像模块和标识符存储模块连接；所述原始图像处理模块与图像采集主板13电连接，所述原始图像处理模块对图像采集主板13发送过来的图像信息进行处理，对画质进行优化。所述原始图像处理模块对图像信息进行如下处理，先将RAW图像转换成RGB模式，再根据画面亮度自动控制曝光参数，开启增益，对图像进行降噪处理，得到优化的图像信息。

实施例中，所述标识符存储模块用于存储多种格式的十字分划线和多种格式的图标以及十字分划线和图标对应的坐标信息；所述字符叠加模块用于将十字分划线和图标信息叠加至优化后的图像上，在后级系统输出图像时进行逐点替换。实施例中，所述字符叠加模块与显示屏驱动板8连接，从而将叠加字符的图像输出至显示屏驱动板8，经显示屏驱动板8对其信号转换后显示于显示屏7上。

在一些实施例中，所述字符存储模块包括Flash芯片，所述十字分划线和多种格式的图标以及十字分划线和图标对应的坐标信息存储于Flash芯片中。

在一些实施例中，所述原始图像处理模块和字符叠加模块集成于一个主控芯片中，来实现对图像的处理；所述主控芯片可选用HI3518EV300、HI3559CV200等芯片。当然在另外一些实施例中，所述原始图像处理模块和字符叠加模块可分别有不同的控制芯片来实现相应的操作。

实施例中，所述图像处理主板9上还设有信号转换模块，所述信号转换模块与字符叠加模块连接，所述信号转换模块将叠加字符后的图像信息由数字信号转换为CVBS信号，从而可将200万高清图像原画比例输出至外接屏幕上；实施例中，所述信号转换模块选用的是ADV7391芯片。

实施例中，所述图像处理主板9上还设有WIFI模块，从而可连接外部移动设备，可将采集的图像信息通过WIFI模块发送至外部移动设备进行图像显示，实现多功能夜视转接瞄准镜与移动设备之间信息传输。

实施例中，所述图像处理主板19上还设有时钟模块，从而可将时间日期发送至显示屏7，并由显示屏7进行实时显示。

实施例中，所述图像处理主板9上设有USB接口，所述主机壳6上对应USB接口的位置设有相应的通孔，从而可外接USB移动设备或USB充电设备，进行相应的信息传输或充电动作；实施例中，所述主机壳6对应USB接口的位置设有接口塞23，从而在不适用USB接口是可将其密封，起到防尘防水的作用。

实施例中，所述图像处理主板9上还电连接电源管理板，所述电源管理板电连接有电池14，用于给多功能夜视转接瞄准镜供电。实施例中，所述电池14安装于主机壳6内，所述主机壳6内设有电池14的容置腔；所述前盖板18上靠近主机壳6内部的一侧固定有第二PCB板17，所述第二PCB板17靠近主机壳6内部的一侧设有导电弹簧，用于电连接电池14；所述主机壳6靠近后盖板3的一端还设有盖板2，所述盖板2用于封装电池14；所述盖板2靠近电池14的一侧设有第一PCB板5，所述第一PCB板5与电池14电连接。实施例中，所述第一PCB板5和第二PCB板17分别与电源管理板电连接；所述第一PCB板5远离电池14的一侧设有开关4，相应的，所述盖板2对应开关4的位置设有柔性垫，从而方便使用者操作开关4，从而来控制多功能夜视转接瞄准镜的开关。

在一些实施例中，所述电源管理板还可整合于图像处理主板19上，从而减小占用空间。

实施例中，所述红外灯19、第一激光灯15和第二激光灯16分别与电源管理板电连接，从而实现给红外灯19、第一激光灯15和第二激光灯16供电；所述电源管理板上设有调节红外灯19亮度的恒流驱动芯片，并在恒流驱动芯片的输出管脚连接MOS管进行二次控制输出，由恒流驱动芯片通过PWM波控制MOS管的开关，通过调节PWM波的占空比即可实现控制红外灯的亮度。

实施例中，所述电源管理板上还设有存储模块，用于存储采集的图像信息；本实施例中，所述存储模块选用TF存储卡。当然，在一些实施例中，所述存储模块还可选用包括但不限于SD卡、MMC卡等存储卡，用于存储多功能夜视转接瞄准镜采集的图像信息。

实施例中，所述主机壳6一侧还设有操作面板10，所述操作面板10分别与图像采集主板13和图像处理主板9电连接；所述操作面板10固定安装于主机壳6的侧壁上；所述操作面板10远离主机壳6的一侧设有按键，所述操作面板10的按键上覆盖有按键帽11，所述按键帽11由上盖板12压紧固定在主机壳6上；所述上盖板12上设有按键穿过的通孔，以方便使用者操作按键。

使用者可通过长按或短按控制面板10的按键，实现如下操作：1、控制红外灯的开关及亮度调节；2、控制第一激光灯15和第二激光灯16的开关以及两个激光灯之间的切换动作；3、图像采集器中黑白模式和彩色模式的切换；4、WIFI功能的开关；5、分划线显示模块的控制；6、控制图像采集器实现拍照动作。使用者可通过操作控制面板10，向图像处理主板9和电源管理板发送相应信号，再由图像处理主板9和电源管理板控制实现相应的操作。

以上所述的实施例，只是本发明的较优选的具体方式之一，本领域的技术员在本发明技术方案范围内进行的通常变化和替换都应包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种多功能夜视转接瞄准镜，包括外壳、目镜组件和物镜组件，所述目镜组件设于外壳的一端，所述物镜组件设于外壳远离目镜组件的一端，其特征在于，所述物镜组件靠近目镜组件的一端设有图像采集主板（13），所述目镜组件靠近物镜组件的一端设有图像处理组件，所述图像采集主板（13）与图像处理组件连接；所述多功能夜视转接瞄准镜靠近物镜组件的一端还设有第一激光灯（15）和第二激光灯（16）。

2.根据权利要求1所述的多功能夜视转接瞄准镜，其特征在于，所述第一激光灯（15）和第二激光灯（16）产生的激光颜色不同。

3.根据权利要求1或2所述的多功能夜视转接瞄准镜，其特征在于，所述多功能夜视转接瞄准镜靠近物镜的一端还设有红外灯（19）。

4.根据权利要求1所述的多功能夜视转接瞄准镜，其特征在于，所述图像处理组件包括图像处理主板（9）、显示屏驱动板（8）和显示屏（7），所述显示屏驱动板（8）分别与图像处理主板（9）和显示屏（7）连接，所述显示屏（7）靠近目镜组件设置。

5.根据权利要求4所述的多功能夜视转接瞄准镜，其特征在于，所述图像处理主板（9）上包括原始图像处理模块、标识符存储模块和字符叠加模块，所述字符叠加模块分别与原始图像处理模块和标识符存储模块连接。

6.根据权利要求4或5所述的多功能夜视转接瞄准镜，其特征在于，所述图像处理主板（9）上设有WIFI模块。

7.根据权利要求4或5所述的多功能夜视转接瞄准镜，其特征在于，所述图像处理主板（9）上设有将数字信号转换成CVBS信号的信号转换模块，所述信号转换模块与字符叠加模块连接。

8.根据权利要求1所述的多功能夜视转接瞄准镜，其特征在于，所述图像采集主板（13）上设有图像采集器和图像放大器，所述图像采集器与图像放大器连接。

9.根据权利要求1所述的多功能夜视转接瞄准镜，其特征在于，所述外壳上设有安装物镜组件的物镜安装管（1801），所述物镜安装管（1801）上设有物镜操作孔（1802）。

10.根据权利要求1或9所述的多功能夜视转接瞄准镜，其特征在于，所述物镜组件包括物镜（21）和调焦旋钮（22），所述调焦旋钮（22）套设于物镜（21）外，所述调焦旋钮（22）通过物镜操作孔（1802）外露于物镜安装管（1801）外。