CN206077539U - 多功能远程光学观察监控设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种多功能远程光学观察监控设备，其包括长焦距带红外透镜镜头等，远处中心控制器通过网线与光学控制器连接，长焦距带红外透镜镜头、高分辨率摄像机、变焦高功率红外激光照明器、低功率绿色激光指示器、GPS定位器、环境亮度采集器均与光学控制器连接，低功率绿色激光指示器、GPS定位器均与环境亮度采集器连接，长焦距带红外透镜镜头、变焦高功率红外激光照明器均与高分辨率摄像机连接。本实用新型能够实现远距离和透雾观察；实现夜晚远距离观察；获得高分辨图像；实现一个光学设备具有多场合下远程图像观察的功能，并将多种信息与图像融合，使观察监控设备提供更丰富的信息，并在统一的网络接口下，易于与其它设备协同工作。

Description

多功能远程光学观察监控设备

技术领域

本实用新型涉及一种观察监控设备，特别是涉及一种多功能远程光学观察监控设备。

背景技术

在当前的许多光学观察监控设备都是小于100m的短距离小场景使用，如室内或厂区观察监控设备，这些设备对于大于2000m以上的远距离，高分辨率场景下的应用则显得无能为力，而相应的远程光学观察监控设备当前市场上比较少见，通常功能较为单一，除了常见的可见光成像、复合红外成像镜头成像外，对于其它有益于现场设备操控和后续监控数据处理的信息，如地理信息、环境信息、自身感知等信息，很少进行一体化整合，这对远程光学设备的应用和后续数据处理带来不便。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种多功能远程光学观察监控设备，其能够作用于高分辨率场景下大于2000m以上的远距离，功能比较多，对于其它有益于现场设备操控和后续监控数据处理的信息，如地理信息、环境信息、自身感知等信息，能够进行一体化整合，实现远程观察监控多场景应用和多信息采集融合，对远程光学设备的应用和后续数据处理带来方便。

本实用新型是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：一种多功能远程光学观察监控设备，其包括长焦距带红外透镜镜头、高分辨率摄像机、变焦高功率红外激光照明器、光学控制器、低功率绿色激光指示器、GPS定位器、环境亮度采集器、网线、远处中心控制器，远处中心控制器通过网线与光学控制器连接，长焦距带红外透镜镜头、高分辨率摄像机、变焦高功率红外激光照明器、低功率绿色激光指示器、GPS定位器、环境亮度采集器均与光学控制器连接，低功率绿色激光指示器、GPS定位器均与环境亮度采集器连接，长焦距带红外透镜镜头、变焦高功率红外激光照明器均与高分辨率摄像机连接；

其中，光学控制器包括FPGA数据处理器、MEMS陀螺仪、网络接口、温湿度采集器，FPGA数据处理器与MEMS陀螺仪连接，MEMS陀螺仪与网络接口连接，网络接口与温湿度采集器连接，温湿度采集器与FPGA数据处理器连接。

优选地，所述长焦距带红外透镜镜头采用富士公司FD32x15.6R4E型自动透雾镜头加自制倍加镜头结构。

优选地，所述高分辨率摄像机采用博世公司80052高清1920x1080像素16：9型的网络摄像机结构。

优选地，所述变焦高功率红外激光照明器采用BTW 808nm 20W型可调功率激光器以及自制优选3mm-50mm可变激光扩束镜头结构。

优选地，所述FPGA数据处理器、MEMS陀螺仪、低功率绿色激光指示器、温湿度采集器、环境亮度采集器、网络接口集成于一体。

本实用新型的积极进步效果在于：本实用新型能够利用长焦距带红外透镜镜头实现远距离和透雾观察；利用可变焦高功率红外激光照明器为镜头提供照明可以实现夜晚远距离观察；利用高分辨率摄像机获得高分辨图像；设备具有一个高度集成的光学控制器，除控制镜头、激光器状态采集发送图像外，同时采集地理、设备姿态、设备观察指向、环境温湿度信息，同图像信息融合，经网络接口传输至远处中心控制器进行信息存储，用于后期数据分析；能够实现一个光学设备具有多场合下远程图像观察的功能，并将多种信息与图像融合，使观察监控设备提供更丰富的信息，并在统一的网络接口下，易于与其它设备协同工作。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本实用新型的原理图。

图2为本实用新型的实例示意图。

图3为图2的A-A方向的剖面示意图。

具体实施方式

下面结合附图给出本实用新型较佳实施例，以详细说明本实用新型的技术方案。

如图1至图3所示所示，本实用新型多功能远程光学观察监控设备包括长焦距带红外透镜镜头1、高分辨率摄像机2、变焦高功率红外激光照明器3、光学控制器4、低功率绿色激光指示器5、GPS定位器6、环境亮度采集器7、网线8、远处中心控制器9，远处中心控制器9通过网线8与光学控制器4连接，长焦距带红外透镜镜头1、高分辨率摄像机2、变焦高功率红外激光照明器3、低功率绿色激光指示器5、GPS定位器6、环境亮度采集器7均与光学控制器4连接，低功率绿色激光指示器5、GPS定位器6均与环境亮度采集器7连接，长焦距带红外透镜镜头1、变焦高功率红外激光照明器3均与高分辨率摄像机2连接；其中，光学控制器4包括FPGA数据处理器41、MEMS陀螺仪42、网络接口43、温湿度采集器44，FPGA数据处理器41与MEMS陀螺仪42连接，MEMS陀螺仪42与网络接口43连接，网络接口43与温湿度采集器44连接，温湿度采集器44与FPGA数据处理器41连接。

长焦距带红外透镜镜头1采用富士公司FD32x15.6R4E型自动透雾镜头加自制倍加镜头结构，这样有助于实现15mm-2000mm可控电动变焦焦距，常规天气下观察距离达从5m至15Km，透过700nm-950nm红外波并将该波段内光线成像，在薄雾的情况下启动该功能增强观察能力达2Km。

高分辨率摄像机2采用博世公司80052高清1920x1080像素16：9型的网络摄像机结构，这样有助于采用网络传输数据。

变焦高功率红外激光照明器3采用BTW 808nm 20W型可调功率激光器以及自制优选3mm-50mm可变激光扩束镜头结构，这样有助于实现100m-5Km的照明距离。

FPGA数据处理器41、GPS定位器6、MEMS陀螺仪42、低功率绿色激光指示器5、温湿度采集器44、环境亮度采集器7、网络接口43集成于一体，这样有助于操控长焦距带红外透镜镜头1、高分辨率摄像机2、变焦高功率红外激光照明器3通过网络接口43采集转发图像并将图像与采集的地理、设备姿态、设备观察指向、环境温湿度、环境亮度信息融合。FPGA数据处理器的型号可以是Virtex-7XC7KT。

如图2至图3所示，GPS定位器6位于变焦高功率红外激光照明器3下方且位于长焦距带红外透镜镜头1侧面，低功率绿色激光指示器5、环境亮度采集器7都位于长焦距带红外透镜镜头1上方，低功率绿色激光指示器5位于变焦高功率红外激光照明器3与环境亮度采集器7之间，光学控制器4位于变焦高功率红外激光照明器3一侧且位于高分辨率摄像机2的上方，高分辨率摄像机2位于长焦距带红外透镜镜头1的侧面。

本实用新型的工作原理如下：长焦距带红外透镜镜头具有15mm-2000mm可控电动变焦焦距，同时具有透过700nm-950nm红外波并将该波段内光线成像功能，对于被观察监控的2Km以上远距离场景经长焦距带红外透镜镜头成像于高分辨率摄像机2CCD焦平面，该摄像机分辨路高达1920X1080，是生成16：9的高清图像信息，通过网络传送至光学控制器。根据观察场景的不同，在远距离下光学控制器调节长焦距带红外透镜镜头的焦距15mm-2000mm变动实现最佳成像，在雾天情况下光学控制器打开长焦距带红外透镜镜头的透雾功能可以观察雾天中2Km以内的图像，当夜晚光亮不足时，光学控制器可以调节变焦高功率红外激光照明器利用808nm激光，功率在0-20W间变化，焦距3mm-50mm变化实现100m-5Km的照明，从而使设备在夜间也能得到理想的图像。光学控制器控制采用FPGA数据处理器为控制核心，集成MEMS陀螺仪提供倾斜转角等设备姿态信息，网络接口传递接收信息，温湿度采集器提供环境信息，同时采集低功率绿色激光指示器的开关和方位，为操作人员和图像提供明确方向参考，GPS定位器6t提供的设备地理位置信息和环境亮度采集器提供环境亮度信息。这些信息在FPGA数据处理器的作用下与高分辨率摄像机形成的高清图像融合，形成多种类一体的图像信息，通过网线传送至远处中心控制器进行存储、分析。对这样的一个集成的光学设备可以在常规天气、雾天、夜晚低照度情况下实现5m-15Km的多场景观察监控功，同时融合设备地理、设备姿态、设备观察指向、环境温湿度信息综合信息，对于图像内容的分析提供有用的支撑信息。

综上所述，本实用新型能够利用长焦距带红外透镜镜头实现远距离和透雾观察；利用可变焦高功率红外激光照明器为镜头提供照明可以实现夜晚远距离观察；利用高分辨率摄像机获得高分辨图像；本实用新型具有一个高度集成的光学控制器，除控制镜头、激光器状态采集发送图像外，同时采集地理、设备姿态、设备观察指向、环境温湿度信息，同图像信息融合，经网络接口传输至远处中心控制器进行信息存储，用于后期数据分析；能够实现一个光学设备具有多场合下远程图像观察的功能，并将多种信息与图像融合，使观察监控设备提供更丰富的信息，并在统一的网络接口下，易于与其它设备协同工作。

以上所述的具体实施例，对本实用新型的解决的技术问题、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种多功能远程光学观察监控设备，其特征在于，其包括长焦距带红外透镜镜头、高分辨率摄像机、变焦高功率红外激光照明器、光学控制器、低功率绿色激光指示器、GPS定位器、环境亮度采集器、网线、远处中心控制器，远处中心控制器通过网线与光学控制器连接，长焦距带红外透镜镜头、高分辨率摄像机、变焦高功率红外激光照明器、低功率绿色激光指示器、GPS定位器、环境亮度采集器均与光学控制器连接，低功率绿色激光指示器、GPS定位器均与环境亮度采集器连接，长焦距带红外透镜镜头、变焦高功率红外激光照明器均与高分辨率摄像机连接；

其中，光学控制器包括FPGA数据处理器、MEMS陀螺仪、网络接口、温湿度采集器，FPGA数据处理器与MEMS陀螺仪连接，MEMS陀螺仪与网络接口连接，网络接口与温湿度采集器连接，温湿度采集器与FPGA数据处理器连接。

2.如权利要求1所述的多功能远程光学观察监控设备，其特征在于，所述长焦距带红外透镜镜头采用富士公司FD32x15.6R4E型自动透雾镜头加自制倍加镜头结构。

3.如权利要求1所述的多功能远程光学观察监控设备，其特征在于，所述高分辨率摄像机采用博世公司80052高清1920x1080像素16：9型的网络摄像机结构。

4.如权利要求1所述的多功能远程光学观察监控设备，其特征在于，所述变焦高功率红外激光照明器采用BTW 808nm 20W型可调功率激光器以及自制优选3mm-50mm可变激光扩束镜头结构。

5.如权利要求1所述的多功能远程光学观察监控设备，其特征在于，所述FPGA数据处理器、GPS定位器、MEMS陀螺仪、低功率绿色激光指示器、温湿度采集器、环境亮度采集器、网络接口集成于一体。