CN204575959U - 带数字图像输出的微光夜视 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种带数字图像输出的微光夜视，包括分光系统，所述分光系统一端设置接像中继，并且分光系统的内部设置准直中继且准直中继与接像中继位于同一轴线上；所述接像中继嵌入在所述分光系统一端的像增强器的内部，并且像增强器的一端设置物镜；所述分光系统的垂直轴线上设置场镜，并且场镜端部对称设置倒装目镜；所述倒装目镜一端同一水平轴线上设置观察目镜；所述分光系统的一端设置微距物镜且微距物镜一端与视频采集连通；所述分光系统光线由分光入射面入射从目视分光出射面出射，并且中部设置隔离消光面；所述分光系统的分光面入射方向设置补偿棱镜，并且分光入射面与图像采集出射面平行；本实用新型使视频得到输出，使光学长度最小。

Description

带数字图像输出的微光夜视

技术领域

本实用新型涉及一种带数字图像输出的微光夜视，对现代战争和特种兵执行特勤任务等实用夜视装备的数字化和网络化应用有十分重要的现实意义，属于红外微夜视领域的数字化，网络化应用应用技术领域。

背景技术

现代战争的本质是技术实力的竞争，军事技术的需求是推动各种技术升级换代和技术创新的重要原动力。人类文明史的最重要的部分就是人类的战争史。人类战争从冷兵器时代到热兵器时代。在国际军事技术的发展推动下，从两军的对垒到不对称战争，这些无一不是技术进步的体现。随着夜视技术的诞生和发展，人类战争进入了以技术为绝对优势的非对称战争时代。上世纪50-60年代，随着夜视技术的诞生成熟，也是技术在非对称战争中立下了不朽的功勋。拥有夜视技术的军队，对没有夜视技术的军队形成强大的技术优势，给对手造成心理，人身安全的巨大威胁。在现代反恐战争中，给恐怖分子以致命的打击。 虽然，夜视技术发展到现在，已经由最初的一代技术发展到二代、三代，甚至四代技术。产品应用已经很成熟， 在黑暗行动的环境中，能得到越来越清晰的环境图像，但现代战争中的数字化和网络化发展却始终把夜视技术和夜视产品排除在外。

现代夜视技术的致命缺点就是：在夜间环境中，戴上夜视产品的人员可以很好的看清战场环境，了解战场环境，但战地指挥所，却无法了解战场状况，无法及时调整作行动案，协调队友和支援行动。因为，普通微光夜视产品，不论是几代的产品，都没有视频输出功能，不能将夜间的现场环境图像传输出去。如果能让夜视产品在满足单兵夜视要求的前提下，输出视频，再将视频信号传到指挥所，这样，不但单兵夜间作战时对有的协调更好，而且指挥所可以在第一时间同步掌握战场状况，指挥支援，协调就更加恰当，行动效率就会得到极大的提高，因此，针对上述问题提出一种带数字图像输出的微光夜视。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本实用新型提供一种带数字图像输出的微光夜视，不但保证了正常的目视系统成像质量，畸变和清晰度都优于同类产品，在视频采集方面，于野外的微光或星光，大气辉光的条件下，在传统红外监控都无法采集正常图像的情况下，依然能够较好的采集环境图像，图像效果基本能够达到普通SVGA的效果，以比较清晰的图像传输出去。使后续应用有了相对稳定坚实的信号基础。对野外环境的特种行动及指挥控制提供了有力的保障，以此满足需求。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种带数字图像输出的微光夜视，包括分光系统，所述分光系统一端设置接像中继，并且分光系统的内部设置准直中继且准直中继与接像中继位于同一轴线上；所述接像中继嵌入在所述分光系统一端的像增强器的内部，并且像增强器的一端设置物镜；所述分光系统的垂直轴线上设置场镜，并且场镜端部对称设置倒装目镜；所述倒装目镜一端同一水平轴线上设置观察目镜；所述分光系统的一端设置微距物镜且微距物镜一端与视频采集连通；所述分光系统光线由分光入射面入射从目视分光出射面出射，并且中部设置隔离消光面；所述分光系统的分光面入射方向设置补偿棱镜，并且分光入射面与图像采集出射面平行。

进一步的，所述物镜将环境微弱的光成倒向的实像于像增强器的阴极面，并且像增强器将微弱的环境光学图像转变成电子图像。

进一步的，所述接像中继将像增强器的图像接收后进行图像大小压缩。

进一步的，所述准直中继将压缩后的图像进行准直。

进一步的，所述准直中继准直后的光束由光瞳中间向两边各一半光。

进一步的，所述分光面为半反半透面结构。

进一步的，所述视频采集设置在分光入射面平行的方向。

本实用新型的有益效果是：本实用新型在不改变夜视产品光学结构，不增加产品体积的情况下，利用光学成像，多路分光，逆光消除等方法克服传统微光夜视不能输出视频，只能提供现场行动人员夜间目视需求的弊端，很好的解决了黑暗环境现场目视需求和夜视视频的采集和传输的问题。使夜视技术和夜视产品能很好的融入数字化和网络化发展的潮流。在保证特勤人员对夜间环境的目视需求的同时，也保证了现场指挥人员对现场状况的同步掌控，使夜视技术及产品的效用得到质的提升。本实用新型是在传统双目单筒微光夜视仪的基础上，不改变使用习惯，不增加产品大小和重量，在双目分光时采用先把像面进行压缩，再把压缩后的光线进行准直，这样，既保证双目分光后，改变双目瞳距，又保证后续图像视频采集处理的方便。本实用新型在双目分光前，先将压缩后的图像光线准直，使它成为平行光线，这时，每一束平行光对应的是一个像点，我们利用一束光的任意光线都能还原出它的像点，这样，为我们将图像光线分成我们所需要的光束做好了准备。在双目成像时，采用了双目镜对称设计的办法，既保证目镜成像质量又能有效地减小目视系统对平行光成像时的光学长度，还能保证不到像的情况下实像的耦合。在数字图像采集部分，采用了模拟微距成像的方法，先将近处图像用光学的方法变成无穷远的图像，再用微距物镜对无穷远成像，这样，既保证了视频采集视的图像质量，又保证了成像距离的最短。在对同一光学图像进行多光束分光时，为保证各束光学图像的相对独立而不受相互影响，本实用新型采用了半反半透的分光模式，反射和投射的能量可以任意设定。分出的光路各自从不同的方向射出，互不影响，保证每一路光线都能较好成像。在保证视频采集质量消除扎光干扰方面，本实用新型采用了双目隔断的办法，消除逆光进入视频采集物镜，对视频图像的影响，从而提高视频采集的图像质量。本实用新型的核心是分光系统，它是保证微光夜视的视频输出的关键，其次是微距物镜，它是保证最小的光学长度，得到最好的光学效果的先决条件。 还有倒装目镜，也是本实用新型的一个重要的特点。令外，接像中继，保证了在相同光瞳直径的条件下，得到更多的光能量。

附图说明

图1为本实用新型一种带数字图像输出的微光夜视整体结构示意图；

图2为本实用新型一种带数字图像输出的微光夜视A处结构示意图；

图中：1-物镜、2-像增强器、3-接像中继、4-准直中继、5-分光系统、6-场镜、7-倒装目镜、8-观察目镜、9-微距物镜、10-视频采集、a-分光面、b-隔离消光面、c-分光入射面、d-目视分光出射面、e-图像采集出射面、f-补偿棱镜。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行亲楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

如图1和2所示：一种带数字图像输出的微光夜视，包括分光系统5，所述分光系统5一端设置接像中继3，并且分光系统5的内部设置准直中继4且准直中继4与接像中继3位于同一轴线上；所述接像中继3嵌入在所述分光系统5一端的像增强器2的内部，并且像增强器2的一端设置物镜1；所述分光系统5的垂直轴线上设置场镜6，并且场镜6端部对称设置倒装目镜7；所述倒装目镜7一端同一水平轴线上设置观察目镜8；所述分光系统5的一端设置微距物镜9且微距物镜9一端与视频采集10连通；所述分光系统5光线由分光入射面c入射从目视分光出射面d出射，并且中部设置隔离消光面b；所述分光系统5的分光面a入射方向设置补偿棱镜f，并且分光入射面c与图像采集出射面e平行。

作为本实用新型的具体使用方式：本实用新型中，物镜1将环境微弱的光成倒向的实像于像增强器2的阴极面，像增强器2将微弱的环境光学图像转变成电子图像，并经过内部的亮度增强之后，从像增强器2的阳极面，也就是荧光屏输出。接像中继3将像增强器2的荧光屏的亮度增强后的图像接收后进行图像大小压缩，以便于减小整个后续的光学长度。准直中继4将压缩后的图像进行准直，让任意一电发出的光线变成一束平行光，以利于后续处理中的目视系统距离变化时，保证成像质量不变。分光系统5是将准直后的图像光束，按我们的要求分成三个不同方向的三束光线，在分光过程中，目视系统设计在光轴两侧，光线需要向相反的两个方向射出，而视频采集则设计为与入射面平行的方向，或垂直于入射X轴和目视分光Y轴的Z轴，需要从单独的一个方向出射。为满足目视系统的要求，对目视系统的分光采用反射方式，具体做法是将准直后的光束由光瞳中间向两边各一半光，光线由分光入射面c入射，从目视分光出射面d出射。为使图像采集能分出适合的图像光线，我们将分光面a做成半反半透面，让一部分光线能量反射的同时，另一部份光透射（或反射）出去，提供给视频采集部分，具体反射与透射的比例以系统需求而定。为使图像采集出射面的光线的方向与入射光线一致（或垂直），在分光棱镜a的入射方向加了一个补偿棱镜f使分光系统的入射面c与图像采集出射面e平行。为消除目镜逆光成像对视频采集的影响，我们在分光系统5加入了隔离消光面b,将两目视系统逆透回来的光线消除掉。这样，视频采集就只能采集到夜视系统的图像，而不受目视系统的逆光干扰了。场镜6是将分光给目视系统的光场进行调整，以配合后续目视系统的成像质量。倒装目镜7是与场镜6一起，将分光后的平行光聚焦成像，以便最后目视系统观察。到装目镜的加入，能在保证成像质量的同时，更好的减小目视系统的长度。观察目镜8是将到装目镜城的实像放大，并调整到人眼的明视距离上，以便人眼的观察。微距物镜9是将分光后的夜视图像成再次近距离成像到图像传感器10上，视频采集10是一个图象传感器，(如CMOS,CCD等)它是将夜视系统亮度增强后的夜视图象进行采集，转换成电信号的视频图象，传输出来，以作为指挥所了解现场时实状况的依据。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其它的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同替换和改进，均应包含在本实用新型技术方案的保护范围之内。

Claims (7)

1.带数字图像输出的微光夜视，包括分光系统（5），其特征在于：所述分光系统（5）一端设置接像中继（3），并且分光系统（5）的内部设置准直中继（4）且准直中继（4）与接像中继（3）位于同一轴线上；所述接像中继（3）嵌入在所述分光系统（5）一端的像增强器（2）的内部，并且像增强器（2）的一端设置物镜（1）；所述分光系统（5）的垂直轴线上设置场镜（6），并且场镜（6）端部对称设置倒装目镜（7）；所述倒装目镜（7）一端同一水平轴线上设置观察目镜（8）；所述分光系统（5）的一端设置微距物镜（9）且微距物镜（9）一端与视频采集（10）连通；所述分光系统（5）光线由分光入射面（c）入射从目视分光出射面（d）出射，并且中部设置隔离消光面（b）；所述分光系统（5）的分光面（a）入射方向设置补偿棱镜（f），并且分光入射面（c）与图像采集出射面（e）平行。

2.根据权利要求1所述带数字图像输出的微光夜视，其特征在于：所述物镜（1）将环境微弱的光成倒向的实像于像增强器（2）的阴极面，并且像增强器（2）将微弱的环境光学图像转变成电子图像。

3.根据权利要求1或2所述带数字图像输出的微光夜视，其特征在于：所述接像中继（3）将像增强器（2）的图像接收后进行图像大小压缩。

4.根据权利要求3所述带数字图像输出的微光夜视，其特征在于：所述准直中继（4）将压缩后的图像进行准直。

5.根据权利要求1或4所述的带数字图像输出的微光夜视，其特征在于：所述准直中继（4）准直后的光束由光瞳中间向两边各一半光。

6.根据权利要求1所述的带数字图像输出的微光夜视，其特征在于：所述分光面（a）为半反半透面结构。

7.根据权利要求1所述的带数字图像输出的微光夜视，其特征在于：所述视频采集（10）设置在分光入射面（c）平行的方向。