CN116761050B - 一种基于可见光和红外融合的图像采集系统 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了应用于图像采集领域的一种基于可见光和红外融合的图像采集系统，该采集系统通过灯光变焦模块等设置，在需要对某一区域的画面进行放大拍摄时，可见光摄像头和红外光摄像头会通过变焦来放大图像，同时灯光变焦模块会对红外光灯发出红外光线进行变焦处理，使红外光线集中在摄像模块拍摄的画面区域中，能更好的对红外光摄像头起到补光作用，使画面中的红外辐射更加充分，红外光摄像头能拍到更多细节，提高画面的显示效果，提高红外光灯的利用率，又通过透明镜片和刮条等的设置，在对透明镜片清理时，不会对可见光摄像头或者红外光摄像头造成遮挡，避免清理透明镜片时遮挡拍摄画面，进一步提高了画面的显示效果。
Description
技术领域
本申请涉及图像采集领域，特别涉及一种基于可见光和红外融合的图像采集系统。
背景技术
红外摄像头主要通过接收场景中目标向外辐射或者反射出来的红外辐射进行成像，其对烟雾具有较强的穿透能力，且在光照条件较差情况下仍具有较好的目标探测能力，但其所成的红外图像细节表现能力较差，可见光摄像头主要利用物体的反射特性成像，其获得的可见光图像内容丰富，细节纹理清晰，空间分辨率较高，但在光照条件差时，其成像质量将受到严重影响。
将可见光图像和红外光图像进行融合，就可起到互补的作用，使最终图像能显示更多细节，红外摄像头在使用时，会配合红外光灯进行使用，起到补光的作用。
红外摄像头在使用时，若需要观察画面中某处的细节，会通过调焦来放大画面，但此时红外补光灯的照射范围却不能随着画面的放大而改变，其发出的光线大部分仍照射在画面以外的位置，降低了红外补光灯的利用率，且红外摄像头放大画面就是为了观察细节，若红外辐射不充分，则画面效果会大打折扣。
发明内容
本申请目的在于：使红外光灯发出的光线能始终聚集在摄像模块拍摄的区域中，提高画面细节的红外光灯利用率，相比现有技术提供一种基于可见光和红外融合的图像采集系统，包括摄像模块、补光模块和图像处理模块，摄像模块包括可见光摄像头和红外光摄像头，可见光摄像头用于拍摄可见光图像，红外光摄像头用于拍摄红外图像，图像处理模块用于可见光图像和红外图像的融合处理，补光模块包括红外光灯，可见光摄像头和红外光摄像头内置有图像变焦模块，图像变焦模块用于控制可见光摄像头和红外光摄像头的变焦，补光模块包括灯光变焦模块，灯光变焦模块用于控制红外光灯的变焦，图像变焦模块和灯光变焦模块电性连接且同步变焦。
可选的，灯光变焦模块包括外壳，外壳套设在补光模块的外侧并与之固定连接，外壳靠近红外光灯的一端滑动连接有伸缩套。
可选的，伸缩套的内壁固定连接有凸镜，凸镜位于红外光灯的正侧方，通过上述设置，可对红外光灯发出的红外光线起到变焦的作用。
可选的，外壳的内壁固定连接有基板，伸缩套的外壁固定连接有连接环。
可选的，基板和外壳一端的内壁之间固定连接有导向杆，且导向杆贯穿连接环并与之滑动连接，通过上述设置，可提高伸缩套移动时的稳定性。
可选的，外壳的内壁固定连接有驱动电机，驱动电机的输出端固定连接有螺纹杆，螺纹杆远离驱动电机的一端与外壳一端的内壁转动连接，且螺纹杆贯穿连接环并与之螺纹连接，通过上述设置，可对凸镜的左右移动起到驱动的作用。
可选的，摄像模块靠近可见光摄像头和红外光摄像头的一端转动连接有转套，转套的内壁固定连接有透明镜片，通过透明镜片的设置，可对可见光摄像头和红外光摄像头起到保护的作用。
可选的，摄像模块的内部固定连接有清理电机，清理电机的输出端与透明镜片的中部固定连接，通过清理电机的设置，可带动转套和透明镜片发生转动。
可选的，摄像模块的底端固定连接有支撑杆，支撑杆的一端固定连接有刮条，刮条的侧面与透明镜片相贴，通过上述设置，清理电机在驱动透明镜片转动时，刮条可对透明镜片的表面起到清理的作用。
可选的，清理电机位于可见光摄像头和红外光摄像头之间，清理电机的长度大于透明镜片的半径，通过上述设置，避免了清理电机在对透明镜片清理时，对可见光摄像头或者红外光摄像头造成遮挡，与传统的清理刷相比，避免了清理透明镜片时遮挡拍摄画面，提高了画面的显示效果。
相比于现有技术，本申请的优点在于：
（1）该采集系统通过灯光变焦模块等设置，在需要对某一区域的画面进行放大拍摄时，可见光摄像头和红外光摄像头会通过变焦来放大图像，同时灯光变焦模块会对红外光灯发出红外光线进行变焦处理，使红外光线集中在摄像模块拍摄的画面区域中，能更好的对红外光摄像头起到补光作用，使画面中的红外辐射更加充分，红外光摄像头能拍到更多细节，提高画面的显示效果，提高红外光灯的利用率，又通过透明镜片和刮条等的设置，在对透明镜片清理时，不会对可见光摄像头或者红外光摄像头造成遮挡，避免清理透明镜片时遮挡拍摄画面，进一步提高了画面的显示效果。
（2）伸缩套的内壁固定连接有凸镜，凸镜位于红外光灯的正侧方，通过上述设置，可对红外光灯发出的红外光线起到变焦的作用。
（3）基板和外壳一端的内壁之间固定连接有导向杆，且导向杆贯穿连接环并与之滑动连接，通过上述设置，可提高伸缩套移动时的稳定性。
（4）外壳的内壁固定连接有驱动电机，驱动电机的输出端固定连接有螺纹杆，螺纹杆远离驱动电机的一端与外壳一端的内壁转动连接，且螺纹杆贯穿连接环并与之螺纹连接，通过上述设置，可对凸镜的左右移动起到驱动的作用。
（5）摄像模块靠近可见光摄像头和红外光摄像头的一端转动连接有转套，转套的内壁固定连接有透明镜片，通过透明镜片的设置，可对可见光摄像头和红外光摄像头起到保护的作用。
（6）摄像模块的内部固定连接有清理电机，清理电机的输出端与透明镜片的中部固定连接，通过清理电机的设置，可带动转套和透明镜片发生转动。
（7）摄像模块的底端固定连接有支撑杆，支撑杆的一端固定连接有刮条，刮条的侧面与透明镜片相贴，通过上述设置，清理电机在驱动透明镜片转动时，刮条可对透明镜片的表面起到清理的作用。
（8）清理电机位于可见光摄像头和红外光摄像头之间，清理电机的长度大于透明镜片的半径，通过上述设置，避免了清理电机在对透明镜片清理时，对可见光摄像头或者红外光摄像头造成遮挡，与传统的清理刷相比，避免了清理透明镜片时遮挡拍摄画面，提高了画面的显示效果。
附图说明
图1为本申请的外观立体图；
图2为本申请的俯视剖面图；
图3为本申请外壳处的俯视剖面图；
图4为本申请凸镜向外移动时的状态图；
图5为本申请摄像模块和补光模块的照射范围图；
图6为本申请摄像模块和补光模块照射范围缩小时的状态图；
图7为本申请摄像模块和补光模块照射范围聚集时的状态图；
图8为本申请转套处的俯视剖面图；
图9为本申请摄像模块处的侧视立体图；
图10为本申请转套处的剖面立体图。
图中标号说明：
1、摄像模块；101、可见光摄像头；102、红外光摄像头；2、补光模块；201、红外光灯；3、图像处理模块；4、外壳；5、伸缩套；501、凸镜；6、连接环；7、基板；8、导向杆；9、驱动电机；10、螺纹杆；11、转套；12、透明镜片；13、清理电机；14、支撑杆；1401、刮条。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
实施例1：
本申请公开了一种基于可见光和红外融合的图像采集系统，请参阅图1-2和5-7，包括摄像模块1、补光模块2和图像处理模块3，摄像模块1包括可见光摄像头101和红外光摄像头102，可见光摄像头101用于拍摄可见光图像，红外光摄像头102用于拍摄红外图像，图像处理模块3用于可见光图像和红外图像的融合处理，补光模块2包括红外光灯201，可见光摄像头101和红外光摄像头102内置有图像变焦模块，图像变焦模块用于控制可见光摄像头101和红外光摄像头102的变焦，补光模块2包括灯光变焦模块，灯光变焦模块用于控制红外光灯201的变焦，图像变焦模块和灯光变焦模块电性连接且同步变焦，摄像模块1在工作时，若需要对某一区域的画面进行放大拍摄，则图像变焦模块控制可见光摄像头101和红外光摄像头102进行变焦来放大图像，同时灯光变焦模块对红外光灯201发出红外光线进行变焦处理，使红外光线集中在摄像模块1拍摄的画面区域中，能更好的对红外光摄像头102起到补光的作用，提高了画面的显示效果。
实施例2：
其中与实施例1中相同或相应的部件采用与实施例1相应的附图标记，为简便起见，下文仅描述与实施例1的区别点，实施例2与实施例1的不同之处在于：
请参阅图3-4，灯光变焦模块包括外壳4，外壳4套设在补光模块2的外侧并与之固定连接，外壳4靠近红外光灯201的一端滑动连接有伸缩套5，伸缩套5的内壁固定连接有凸镜501，凸镜501位于红外光灯201的正侧方，伸缩套5在作用移动时，可带动凸镜501左右移动，凸镜501移动时可改变红外光灯201到凸镜501之间的距离，就可对红外光灯201发出的红外光线起到变焦的作用。
请参阅图3-4，外壳4的内壁固定连接有基板7，伸缩套5的外壁固定连接有连接环6，基板7和外壳4一端的内壁之间固定连接有导向杆8，且导向杆8贯穿连接环6并与之滑动连接，通过上述设置，可提高伸缩套5移动时的稳定性，外壳4的内壁固定连接有驱动电机9，驱动电机9的输出端固定连接有螺纹杆10，螺纹杆10远离驱动电机9的一端与外壳4一端的内壁转动连接，且螺纹杆10贯穿连接环6并与之螺纹连接，通过上述设置，驱动电机9在正转或者反转时可带动螺纹杆10正反转，就可通过伸缩套5带动凸镜501左右移动实现红外光线的变焦。
请参阅图8-10，摄像模块1靠近可见光摄像头101和红外光摄像头102的一端转动连接有转套11，转套11的内壁固定连接有透明镜片12，通过透明镜片12的设置，可对可见光摄像头101和红外光摄像头102起到保护的作用，摄像模块1的内部固定连接有清理电机13，清理电机13的输出端与透明镜片12的中部固定连接，通过清理电机13的设置，可带动转套11和透明镜片12发生转动，摄像模块1的底端固定连接有支撑杆14，支撑杆14的一端固定连接有刮条1401，刮条1401的侧面与透明镜片12相贴，通过上述设置，清理电机13在驱动透明镜片12转动时，刮条1401可对透明镜片12的表面起到清理的作用。
请参阅图8-10，清理电机13位于可见光摄像头101和红外光摄像头102之间，清理电机13的长度大于透明镜片12的半径，通过上述设置，避免了清理电机13在对透明镜片12清理时，对可见光摄像头101或者红外光摄像头102造成遮挡，与传统的清理刷相比，避免了清理透明镜片12时遮挡拍摄画面，提高了画面的显示效果。
以上所述，仅为本申请较佳的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，根据本申请的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本申请的保护范围内。
Claims (1)
1.一种基于可见光和红外融合的图像采集系统，包括摄像模块（1）、补光模块（2）和图像处理模块（3），其特征在于，所述摄像模块（1）包括可见光摄像头（101）和红外光摄像头（102），所述可见光摄像头（101）用于拍摄可见光图像，所述红外光摄像头（102）用于拍摄红外图像，所述图像处理模块（3）用于可见光图像和红外图像的融合处理，所述补光模块（2）包括红外光灯（201），所述可见光摄像头（101）和红外光摄像头（102）内置有图像变焦模块，所述图像变焦模块用于控制可见光摄像头（101）和红外光摄像头（102）的变焦，所述补光模块（2）包括灯光变焦模块，所述灯光变焦模块用于控制红外光灯（201）的变焦，所述图像变焦模块和灯光变焦模块电性连接且同步变焦；
所述摄像模块（1）靠近可见光摄像头（101）和红外光摄像头（102）的一端转动连接有转套（11），所述转套（11）的内壁固定连接有透明镜片（12），所述摄像模块（1）的内部固定连接有清理电机（13），所述清理电机（13）的输出端与透明镜片（12）的中部固定连接，所述摄像模块（1）的底端固定连接有支撑杆（14），所述支撑杆（14）的一端固定连接有刮条（1401），所述刮条（1401）的侧面与透明镜片（12）相贴，所述清理电机（13）位于可见光摄像头（101）和红外光摄像头（102）之间，所述清理电机（13）的长度大于透明镜片（12）的半径；
所述灯光变焦模块包括外壳（4），所述外壳（4）套设在补光模块（2）的外侧并与之固定连接，所述外壳（4）靠近红外光灯（201）的一端滑动连接有伸缩套（5），所述伸缩套（5）的内壁固定连接有凸镜（501），所述凸镜（501）位于红外光灯（201）的正侧方，所述外壳（4）的内壁固定连接有基板（7），所述伸缩套（5）的外壁固定连接有连接环（6），所述基板（7）和外壳（4）一端的内壁之间固定连接有导向杆（8），且导向杆（8）贯穿连接环（6）并与之滑动连接，所述外壳（4）的内壁固定连接有驱动电机（9），所述驱动电机（9）的输出端固定连接有螺纹杆（10），所述螺纹杆（10）远离驱动电机（9）的一端与外壳（4）一端的内壁转动连接，且螺纹杆（10）贯穿连接环（6）并与之螺纹连接。
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