CN201876518U - 模块式紫外成像仪 - Google Patents

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汤昌文
陶新兰
朱让甜
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Abstract

本实用新型公开了一种模块式紫外成像仪，机壳壳壁安装有模块化的双光路光学镜头，机壳中集成有模块化的可见光CCD驱动电路、紫外光CCD驱动电路，可见光CCD驱动电路接入可见光CCD，紫外光CCD驱动电路接入有紫外光CCD，机壳内还设置有模块化的变焦控制，变焦控制分别与可见光CCD驱动电路电、双光路光学镜头连接，笔记本式计算机与可见光CCD、紫外光CCD通讯连接。此实用新型解决了现有紫外成像仪对图像处理能力不足、数据分析处理缺乏时实性不足的问题。

Description

模块式紫外成像仪
技术领域
本实用新型涉及光学成像领域，具体为一种模块式紫外成像仪。
背景技术
电晕放电会放射出波长范围在230～405nm范围内的紫外线，紫外光成像仪主要是利用空气中紫外光的特性进行工作。
当架空输电线路表面的电场强度超过空气分子的游离强度(一般在30□31kV/cm)，空气分子就会被游离。空气中的电子释放能量时，会辐射出光波和声波，还有臭氧、紫外线、微量的硝酸等。设备放电时的紫外辐射强度与电场强度直接相关。紫外检测系统可以对单位时间内接收到的紫外光子进行统计，从而确定放电强度，为设备状态监控提供依据。
为滤除日光中紫外光的干扰，要安装工作范围为240～280nm的紫外光滤光器，这个比较窄的波长范围内产生的紫外光非常微弱。
紫外成像仪由紫外光及可见光双镜头、紫外CCD、可见光CCD、嵌入式CPU、嵌入式操作系统及控制电路等几部分组成。光线通过镜头分成两路，一路送到紫外CCD，一路送到可见光CCD。当被测物体发射紫外光时，紫外CCD记录紫外线相对位置及强度，可见光CCD记录被测物体图像。将两幅图像融合，在可见光图像上标出紫外线源，完成被测物体检测。
目前，紫外成像仪使用SD卡等存储介质记录所拍摄的图像数据，数据存储具有暂时性特点，并且对图像的操作如：同时显示紫外图像及可见光图像、图像放大、图像对比等操作不能实现。需要通过通用计算机读取存储卡内的图像来分析放电等级，判定检测结果，这样检测过程缺乏实时性。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种模块式紫外成像仪，以解决现有紫外成像仪对图像处理能力不足、数据分析处理缺乏时实性不足的问题。
为了达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案为：
模块式紫外成像仪，包括有机壳，其特征在于：所述机壳壳壁安装有模块化的双光路光学镜头，机壳中集成有模块化的可见光CCD驱动电路、紫外光CCD驱动电路，所述可见光CCD驱动电路双向通讯接入有位于机壳内的可见光CCD，紫外光CCD驱动电路双向通讯接入有位于机壳内的紫外光CCD，所述可见光CCD、紫外光CCD的光接收面均对准所述双光路光学镜头，所述机壳内还设置有模块化的变焦控制，所述变焦控制与可见光CCD驱动电路电连接，变焦控制的输出线接入双光路光学镜头中，所述机壳壳壁中还安装有笔记本式计算机，所述笔记本式计算机与可见光CCD、紫外光CCD通讯连接。
所述双光路光学镜头内包括接收入射光的CaF透镜，所述CaF透镜后方共光轴设置有玻璃透镜，所述CaF透镜、玻璃透镜之间倾斜设置有中心点位于CaF透镜光轴上的分光镜，所述玻璃透镜位于分光镜透射光路上，所述分光镜反射光路上设置有与所述分光镜镜面平行的反射镜，所述分光镜和反射镜之间设置有紫外滤光片，所述反射镜反射光路上设置有紫外成像透镜，所述可见光CCD的光接收面对准所述玻璃透镜，紫外光CCD的光接收面对准紫外成像透镜。
本实用新型利用通用计算机及通用操作系统来取代嵌入式计算机及嵌入式操作系统。通过计算机强大的计算能力、可扩展性及方便灵活的软件开发平台完成图像数据的数据库、存储及实时分析功能，并且能够方便地实现实时图像及数据分析功能。
附图说明
图1为本实用新型外部结构示意图。
图2为本实用新型结构框图
图3为本实用新型双光路光学镜头光学原理图。
具体实施方式
如图1、图2所示。模块式紫外成像仪，包括有机壳2，机壳2壳壁安装有模块化的双光路光学镜头1，机壳2中集成有模块化的可见光CCD驱动电路、紫外光CCD驱动电路，可见光CCD驱动电路双向通讯接入有位于机壳2内的可见光CCD，紫外光CCD驱动电路双向通讯接入有位于机壳2内的紫外光CCD，可见光CCD、紫外光CCD的光接收面均对准双光路光学镜头1，机壳2内还设置有模块化的变焦控制，变焦控制与可见光CCD驱动电路电连接，变焦控制的输出线接入双光路光学镜头1中，机壳2壳壁中还安装有笔记本式计算机3，笔记本式计算机3与可见光CCD、紫外光CCD通讯连接。
如图3所示。双光路光学镜头1内包括接收入射光的CaF透镜4，CaF透镜4后方共光轴设置有玻璃透镜5，CaF透镜4、玻璃透镜5之间倾斜设置有中心点位于CaF透镜4光轴上的分光镜6，玻璃透镜5位于分光镜6透射光路上，分光镜6反射光路上设置有与分光镜6镜面平行的反射镜7，分光镜6和反射镜7之间设置有紫外滤光片8，反射镜7反射光路上设置有紫外成像透镜9，可见光CCD的光接收面10对准玻璃透镜5，紫外光CCD的光接收面11对准紫外成像透镜9。
本实用新型中，双光路光学镜头的作用与数码光学相机相同，它将光线会聚到感光器件上。
为实现对紫外信号的检测和定位，一路对可见光的背景成像，另一路对紫外光成像，可见光CCD驱动电路及紫外光CCD驱动电路分别提供两种CCD所需各类信号，并接收可见光CCD及紫外光CCD上各像素的模拟信号，并转换成数字信号。通过9英寸屏的超便携式笔记本式计算机的USB接口送入计算机，由计算机内软件完成图像的融合，可以在计算机屏幕上同时看到背景图像、紫外图像及两幅图像融合的图像。
双光路光学镜头中，光线进入由CaF透镜，由分光镜分成两路，一路经玻璃材料制成的玻璃透镜进入可见光通道成像，另一路经通过紫外滤光片、反射镜、紫外成像透镜在紫外CCD上成像，这一结构的特点是由于紫外成像通道工作在日盲波段，避免了日光的干扰，该图像和背景图像叠加后，可以准确地确定产生日盲紫外信号的位置。

Claims (2)

1.模块式紫外成像仪，包括有机壳，其特征在于：所述机壳壳壁安装有模块化的双光路光学镜头，机壳中集成有模块化的可见光CCD驱动电路、紫外光CCD驱动电路，所述可见光CCD驱动电路双向通讯接入有位于机壳内的可见光CCD，紫外光CCD驱动电路双向通讯接入有位于机壳内的紫外光CCD，所述可见光CCD、紫外光CCD的光接收面均对准所述双光路光学镜头，所述机壳内还设置有模块化的变焦控制，所述变焦控制与可见光CCD驱动电路电连接，变焦控制的输出线接入双光路光学镜头中，所述机壳壳壁中还安装有笔记本式计算机，所述笔记本式计算机与可见光CCD、紫外光CCD通讯连接。
2.根据权利要求1所述的模块式紫外成像仪，其特征在于：所述双光路光学镜头内包括接收入射光的CaF透镜，所述CaF透镜后方共光轴设置有玻璃透镜，所述CaF透镜、玻璃透镜之间倾斜设置有中心点位于CaF透镜光轴上的分光镜，所述玻璃透镜位于分光镜透射光路上，所述分光镜反射光路上设置有与所述分光镜镜面平行的反射镜，所述分光镜和反射镜之间设置有紫外滤光片，所述反射镜反射光路上设置有紫外成像透镜，所述可见光CCD的光接收面对准所述玻璃透镜，紫外光CCD的光接收面对准紫外成像透镜。
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