CN204069180U - 一种基于复眼透镜的成像监控安防系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于复眼透镜的成像监控安防系统，包括复眼成像器件和控制处理单元，所述的复眼成像器件包括复眼复合透镜、光电传感器以及将所述的光电传感器固定在所述的复眼复合透镜焦平面上的机械固定部件，所述复眼复合透镜的入射光学工作面由若干个无间隙排列的单元凸透镜组成，所述复眼复合透镜的加工基准面为自由曲面；其中，所述的控制处理单元与所述光电传感器相互连接。本实用新型的一种基于复眼透镜的成像监控安防系统具有系统简单、系统成像视场角大、光学成像像差小、成像景深长、功能易于扩充、成像系统构建灵活、使用范围广泛、便于组网等特点。

Description

一种基于复眼透镜的成像监控安防系统

技术领域

本实用新型属于光学技术领域，涉及一种监控安防系统，特别是一种基于复眼透镜的成像监控安防系统，主要用于家庭、社区、工厂、矿山、边防、道路交通、公共社会活动监控等情况的成像监控安防。

背景技术

安全防范系统以维护社会公共安全为目的，运用安全防范产品和其它相关产品所构成的入侵报警系统、视频安防监控系统、出入口控制系统、液晶拼接墙系统、门禁消防系统、防爆安全检查系统等，或由这些系统为子系统组合或集成的电子系统或网络，监控系统是安防系统中应用最多的系统之一，视频监控现在是主流。

在先技术中，典型的电视监控系统主要由前端监视设备、传输设备、后端控制显示设备这三大部分组成，其中后端设备可进一步分为中心控制设备和分控制设备。前、后端设备有多种构成方式，它们之间的联系(也可称作传输系统)可通过电缆、光纤或微波等多种方式来实现。光学成像系统是视频成像监控安防系统中的核心，任何成像系统都要有相应的光学系统把景物成像于光电接收器上，所以光学系统是整个成像系统的一个重要组成部分，并对整个系统的性能有着极其重要的影响。

在先技术中，存在光学成像装置，常见的装置如照相机、监控摄像头、小型摄像头等，当然也包括电脑和手机上的小型摄像头，这些常见的光学成像装置为光学系统将物全幅面转化到像平面，由二维光电传感器进行光电转换，虽然具有一定的优点，但是存在明显不足：系统成像视场角小、光学成像像差较大、成像景深短，并且根本上难于提取所成像物体的三维信息。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对上述技术的不足，提供一种基于复眼透镜的成像监控安防系统，具有统简单、系统成像视场角大、光学成像像差小、成像景深场、功能易于扩充、成像系统构建灵活、使用范围广泛等特点。

一种基于复眼透镜的成像监控安防系统，包括复眼成像器件和控制处理单元，所述的复眼成像器件包括复眼复合透镜、光电传感器以及将所述的光电传感器固定在所述的复眼复合透镜焦平面上的机械固定部件，所述复眼复合透镜的入射光学工作面由若干个无间隙排列的单元凸透镜组成，所述复眼复合透镜的加工基准面为自由曲面；其中，所述的控制处理单元与所述光电传感器相互连接。

本实用新型的基本构思是：利用仿生生物学复眼成像原理，将控制处理单元和复眼成像部件联合构建成像监控安防系统，复眼成像部件由复眼复合透镜和光电传感器组成，复眼复合透镜由在曲面透镜基底上构建无间隙多个单元凸透镜构建形成，在复眼复合透镜焦平面上设置有光电传感器实现光电成像。此方法系统简单、系统成像视场角大、光学成像像差小、成像景深长、功能易于扩充、成像系统构建灵活、使用范围广泛。

作为优选，所述的复眼复合透镜的加工基准面为多项式曲面、抛物面、椭球面的一种。多项式曲面、抛物面和椭球面均为常用成像透镜，加工技术成熟

作为优选，所述的复眼复合透镜的出射光学工作面为多项式曲面、抛物面、椭球面的一种。多项式曲面、抛物面和椭球面均为常用成像透镜，加工技术成熟

作为优选，所述的控制处理单元连接有若干个所述的复眼成像部件。一个控制处理单元连接多个复眼成像部件，构成分布式基于复眼透镜的成像监控安防体系。

与现有技术相比，本实用新型的优点：

1)在先技术中，系统成像视场角小、光学成像像差较大、成像景深短，本实用新型利用仿生生物学复眼成像原理，在入射光学工作面上构建无间隙多个单元凸透镜形成复眼复合透镜，在复眼复合透镜焦平面上设置有二维光电传感器实现光电成像，成像系统具有系统简单、系统成像视场角大、光学成像像差小、成像景深长等特点；

2)将控制处理部件和复眼成像部件联合构建成像监控安防系统，将基于复眼复合透镜的复眼成像部件引入到成像监控安防系统构架中，是整个系统具有高成像性能，并且可以进行后续处理，根据不同单元凸透镜成像得到所观测物的三维信息，使得系统功能易于扩展，拓展了系统使用范围。

附图说明

图1为本实用新型实施例的一种基于复眼透镜的成像监控安防系统的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详细描述。

如图1所示为本实用新型实施例的一种基于复眼透镜的成像监控安防系统的结构示意图，一种基于复眼透镜的成像监控安防系统包括：复眼成像部件1和控制处理单元2，复眼成像部件1包括复眼复合透镜101、光电传感器102、机械固定部件103，机械固定部件103将复眼复合透镜101和光电传感器102相互固定，支撑复眼成像部件1，复眼复合透镜101由在曲面透镜基底上构建无间隙多个单元凸透镜构建形成，在复眼复合透镜101焦平面上设置有光电传感器102实现光电成像；复眼成像部件1的光电传感器102和控制处理单元2相互连接；

本实施例中，复眼复合透镜101为一个透射式单一光学元件，材料采用K9玻璃，外围直径采用2英寸，入射光学工作面的基准面为抛物线曲面，入射光学工作面的无间隙多个单元凸透镜为单元直径为四分之一英寸的抛物线曲面，出射光学工作面为球面，凹向复眼复合透镜101内侧，光电传感器102采用互补金属氧化物半导体电传感器，就是常见的CMOS传感器。机械固定部件103采用硬质铝结构件；控制处理单元2采用带有处理控制板卡的计算机系统。

本实用新型的工作过程为：所需成像的物发出的光场入射到复眼成像部件1的复眼复合透镜101上，复眼复合透镜101的入射光学工作面朝向物方，经过复眼复合透镜101的入射光学工作面上无间隙排列的多个单元凸透镜，在经过复眼复合透镜101的出射光学工作面，在光电传感器102上实现成像，复眼复合透镜101入射光学工作面上设置有无间隙多个单元凸透镜，每个单元凸透镜均对入射光场进行成像，在光电传感器102上成的像是多组像的拼接；复眼成像部件1的光电传感器102和控制处理单元2相互连接，控制处理单元2实现图像采集信号传输和后续处理。一个控制处理单元可以连接多个复眼成像部件，构成分布式基于复眼透镜的成像监控安防体系，所以本实用新型的一种基于复眼透镜的成像监控安防系统不仅可以完成常规成像，还可以根据不同单元凸透镜成像得到所观测物的三维信息，并且便于组网。本实用新型具有系统简单、系统成像视场角大、光学成像像差小、成像景深长、功能易于扩充、成像系统构建灵活、使用范围广泛等特点。

以上所述的具体实施方式对本实用新型的技术方案和有益效果进行了详细说明，应理解的是以上所述仅为本实用新型的最优选实施例，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的原则范围内所做的任何修改、补充和等同替换等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种基于复眼透镜的成像监控安防系统，包括复眼成像器件和控制处理单元，其特征在于，所述的复眼成像器件包括复眼复合透镜、光电传感器以及将所述的光电传感器固定在所述的复眼复合透镜焦平面上的机械固定部件，所述复眼复合透镜的入射光学工作面由若干个无间隙排列的单元凸透镜组成，所述复眼复合透镜的加工基准面为自由曲面；其中，所述的控制处理单元与所述光电传感器相互连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于复眼透镜的成像监控安防系统，其特征在于，所述的复眼复合透镜的加工基准面为多项式曲面、抛物面、椭球面的一种。

3.根据权利要求1所述的一种基于复眼透镜的成像监控安防系统，其特征在于，所述的复眼复合透镜的出射光学工作面为多项式曲面、抛物面、椭球面的一种。

4.根据权利要求1所述的一种基于复眼透镜的成像监控安防系统，其特征在于，所述的控制处理单元为计算机系统、单片机系统、数字信号处理器系统的一种。