CN206650783U - 全彩夜视成像设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于夜视成像技术领域，具体涉及一种应用于夜晚的全彩夜视成像设备；具体技术方案为：全彩夜视成像设备，包括感光元件、指示灯、欠压检测模块、外部存储器和摄像头，感光元件的信号输出端依次与模拟信号处理器、信号采样模块和数字信号存储器连接，数字信号存储器的信号输出端通过通信接口与控制器的第一信号接口连接感光元件对光线信号进行采集，模拟信号处理器将模拟信号依次传送至信号采样模块和数字信号存储模块中，数字信号通过通信端口传输至控制器进行处理，指示灯通过数据线与控制器的第二信号接口连接，外部存储器通过数据线与控制器的第三信号接口连接，外部存储器用于存储控制器的数据量，方便数据记忆和数据调取。

Description

全彩夜视成像设备

技术领域

本实用新型属于夜视成像技术领域，具体涉及一种应用于夜晚的全彩夜视成像设备。

背景技术

夜视技术已成为当前监控技术的一个重要组成部分。多年来，在直视监控技术的基础上，夜视技术已得到迅速发展，而且已渗透到工业、农业、国防、公安、石油以及国民经济和生活的各个部门和领域。夜视技术在公安业务中的应用，已愈来愈引起人们的高度重视。

现有的摄像机只有在光线相当充足的条件下，才能拍摄出效果很清楚的影像。但是在实际使用过程中，拍摄场面的光线往往无法达到应有的标准，当在周围光线不足或夜间进行拍摄时，有时仅能拍摄下有人活动的影像，甚至无拍摄下任何有用的影像，因此无法获得效果很好的影像。尤其是在公安人员在夜间进行摄像取证的时候，由于所拍摄到的影像不清楚，因此也无法作为证据使用。另外，目前的摄像机方向调整能力差，夜晚图像采集不清晰，体积大，在色彩还原和降噪能力方面也很差。

实用新型内容

为解决现有技术存在的技术问题，本实用新型提供了一种全新的夜视成像设备，成像设备对采集的全彩图像进行综合处理，夜视图像采集能力强，摄像头的角度调整方便，夜视图像清晰。

为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案为：全彩夜视成像设备，包括感光元件、指示灯、欠压检测模块、外部存储器和摄像头，感光元件的信号输出端依次与模拟信号处理器、信号采样模块和数字信号存储器连接，数字信号存储器的信号输出端通过通信接口与控制器的第一信号接口连接感光元件对光线信号进行采集，信号采样模块将光线信号传送给模拟信号处理器中，模拟信号处理器将模拟信号依次传送至信号采样模块和数字信号存储器中，数字信号通过通信端口传输至控制器进行处理。

指示灯通过数据线与控制器的第二信号接口连接，指示灯用于指示控制器的运行状态。

外部存储器通过数据线与控制器的第三信号接口连接，外部存储器用于存储控制器的数据量，方便数据记忆和数据调取。

欠压检测模块通过数据线与电源模块连接，欠压检测模块用于检测电源模块是否欠压，实现实时操控。电源模块为控制器的供电设备，电源模块为控制器供电，摄像头的信号输出端与收发器的信号输入端连接，摄像头将采集到的图像信号输出收发器，收发器的信号输出端通过数据线与微控制器的第四信号接口连接。

摄像头包括支撑装置和安装在支撑装置上的夜视摄像装置，支撑装置能够保证摄像头的稳定和角度调节。

支撑装置包括套筒、安装在套筒底部的X向旋转设备、安装在套筒顶部的Y向旋转设备和与Y向旋转设备相连的转接设备，X向旋转设备实现夜视摄像装置在X方向上的角度变换，Y向旋转设备实现夜视摄像装置在Y方向上的角度变换，转接设备为支撑装置与安装板中间连接装置。

X向旋转设备包括X向安装架，X向安装架上横向穿装有X向轴，X向轴的两端分别通过轴承安装在套筒上，X向安装架的顶部装有X向步进电机，X向步进电机的输出轴通过扇形齿轮组与X向轴相连，X向安装架上装有摄像支架，摄像支架内卡装有全彩图像采集装置。X向步进电机的输出轴驱动扇形齿轮组转动，扇形齿轮组驱动X向轴转动，X向轴转动实现夜视摄像装置在X轴向方向的转动。

Y向旋转设备包括Y向安装架，Y向安装架上竖向安装有Y向轴，Y向轴的下部与套筒固定连接，Y向轴的上部通过止推轴承安转在Y向安装架内，Y向安装架内还装有Y向步进电机，Y向步进电机的输出轴与Y向轴相连。Y向步进电机带动Y向轴转动，Y向轴转动以实现夜视摄像装置在Y向轴上转动。

转接设备包括转接轴和转接平台，转接平台的底部活动连接在Y向安装架上，转接轴的底部固定在Y向安装架上，转接设备实现支撑装置与安装板的连接。

夜视摄像装置包括阶梯状的滤镜筒，滤镜筒的一端通过第一机盖盖合，第一机盖上旋接有第二机盖，第二机盖上旋接有数据线接头，数据线接头与收发器连接，滤镜筒的另一端为盖沿，滤镜筒内装有全彩图像采集装置，全彩图像采集装置内平行布置有第一透镜、第二透镜、第三透镜和第四透镜，第一透镜的前端布置有摄像镜头。夜视摄像装置结构简单，操作方便，成本低廉，防水性能好，滤镜筒的外壁上涂覆有吸收型的光学图层，表面反光率低，在任何光线下都能实现全彩的效果，对滤镜筒内的摄像装置起到良好的保护效果。

第一透镜的物侧为凹面，第一透镜的像侧为凹面，第一透镜为负透镜，具有低折射率。

第二透镜的物侧为凸面，第二透镜的像侧为凹面，第二透镜为正透镜，具有低折射率。

第三透镜的物侧为凹面，第三透镜的像侧为凹面，第三透镜为负透镜 ，具有高折射率。

第四透镜的物侧为凸面，第四透镜的像侧为凸面，第四透镜为正透镜，具有低折射率。

全彩图像采集装置采用四镜头组合式结构，采用组合式的折射组合，有效地降低了各类像差，具有良好的成像效果。

滤镜筒内装有电路板，电路板上装有图像采集传感器，图像采集传感器用于对采集的图像信息进行处理，保证图像的全色彩和完整性。

支撑装置的底部还装有保护罩，由于全彩图像采集装置置于底部，保护罩保护全彩图像采集装置不被硬物损伤。

支撑装置的顶部通过螺母限位在安装板上，安装板的两侧均开有螺纹孔，整个装置通过安装板定位在墙面或建筑物上。

其中，作为优选的，电源模块为8000mAh电池，一块电池能够使用1-3年，成本低廉，使用寿命长。

本实用新型与现有技术相比，本实用新型具有全套的夜视图像采集系统，能够将全彩的夜视图像快速处理并保存，方便随时调取全彩夜视图像。本实用新型的摄像头整体可在两个方向上转动，摄像头的调整能力强，且摄像头的滤镜筒的外壁上涂覆有吸收型的光学图层，表面反光率低，在任何光线下都能实现全彩的效果，摄像头的图像采集数据好，保证图像信息的完整性和全彩性。

附图说明

图1为本实用新型控制原理图。

图2为图1中摄像头的结构示意图。

图3为图2中支撑装置的内部结构示意图。

图4为图3中夜视摄像装置的结构示意图。

图5为图3中夜视摄像装置的内部结构示意图。

图中，1为感光元件，2为指示灯，3为欠压检测模块，4为外部存储器，5为摄像头，6为模拟信号处理器，7为信号采样模块，8为摄像头，9为数字信号存储器，10为控制器，11为电源模块，12为收发器，13为支撑装置，14为夜视摄像装置，15为套筒，16为X向旋转设备，17为Y向旋转设备，18为转接设备，19为安装板，20为螺母，21为螺纹孔，22为通信接口，161为X向安装架，162为X向轴，163为X向步进电机，164为扇形齿轮组，165为摄像支架，166为全彩图像采集装置，171为Y向安装架，172为Y向轴，173为Y向步进电机，181为转接轴，182为转接平台，141为滤镜筒，142为第一机盖，143为第二机盖，144为数据线接头，145为盖沿，146为第一透镜，147为第二透镜，148为第三透镜，149为第四透镜，150为摄像镜头，151为电路板，152为图像采集传感器。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1所示，全彩夜视成像设备，包括感光元件1、指示灯2、欠压检测模块3、外部存储器4和摄像头5，感光元件1的信号输出端依次与模拟信号处理器6、信号采样模块7和数字信号存储器9连接，数字信号存储器9的信号输出端通过通信接口22与控制器10的第一信号接口连接感光元件1对光线信号进行采集，信号采样模块7将光线信号传送给模拟信号处理器6中，模拟信号处理器6将模拟信号依次传送至信号采样模块7和数字信号存储器9中，数字信号通过通信端口传输至控制器10进行处理。

指示灯2通过数据线与控制器10的第二信号接口连接，指示灯2用于指示控制器10的运行状态。

外部存储器4通过数据线与控制器10的第三信号接口连接，外部存储器4用于存储控制器10的数据量，方便数据记忆和数据调取。

欠压检测模块3通过数据线与电源模块11连接，欠压检测模块3用于检测电源模块11是否欠压，实现实时操控。电源模块11为控制器10的供电设备，电源模块11为控制器10供电，摄像头5的信号输出端与收发器12的信号输入端连接，摄像头5将采集到的图像信号输出收发器12，收发器12的信号输出端通过数据线与微控制器10的第四信号接口连接。

如图2-5所示，摄像头5包括支撑装置13和安装在支撑装置13上的夜视摄像装置14，支撑装置13能够保证摄像头5的稳定和角度调节。

支撑装置13包括套筒15、安装在套筒15底部的X向旋转设备16、安装在套筒15顶部的Y向旋转设备17和与Y向旋转设备17相连的转接设备18，X向旋转设备16实现夜视摄像装置14在X方向上的角度变换，Y向旋转设备17实现夜视摄像装置14在Y方向上的角度变换，转接设备18为支撑装置13与安装板8中间连接装置。

X向旋转设备16包括X向安装架161，X向安装架161上横向穿装有X向轴162，X向轴162的两端分别通过轴承安装在套筒15上，X向安装架161的顶部装有X向步进电机163，X向步进电机163的输出轴通过扇形齿轮组164与X向轴162相连，X向安装架161上装有摄像支架165，摄像支架165内卡装有全彩图像采集装置166。X向步进电机163的输出轴驱动扇形齿轮组164转动，扇形齿轮组164驱动X向轴162转动，X向轴162转动实现夜视摄像装置14在X轴向方向的转动。

Y向旋转设备17包括Y向安装架171，Y向安装架171上竖向安装有Y向轴172，Y向轴172的下部与套筒15固定连接，Y向轴172的上部通过止推轴承安转在Y向安装架171内，Y向安装架171内还装有Y向步进电机173，Y向步进电机173的输出轴与Y向轴172相连。Y向步进电机173带动Y向轴172转动，Y向轴172转动以实现夜视摄像装置14在Y向轴172上转动。

转接设备18包括转接轴181和转接平台182，转接平台182的底部活动连接在Y向安装架171上，转接轴181的底部固定在Y向安装架171上，转接设备18实现支撑装置13与安装板8的连接。

夜视摄像装置14包括阶梯状的滤镜筒141，滤镜筒141的一端通过第一机盖142盖合，第一机盖142上旋接有第二机盖143，第二机盖143上旋接有数据线接头144，数据线接头144与收发器12连接，滤镜筒141的另一端为盖沿145，滤镜筒141内装有全彩图像采集装置166，全彩图像采集装置166内平行布置有第一透镜146、第二透镜147、第三透镜148和第四透镜149，第一透镜146的前端布置有摄像镜头150。夜视摄像装置14结构简单，操作方便，成本低廉，防水性能好，滤镜筒141的外壁上涂覆有吸收型的光学图层，表面反光率低，在任何光线下都能实现全彩的效果，对滤镜筒141内的摄像装置起到良好的保护效果。

第一透镜146的物侧为凹面，第一透镜146的像侧为凹面，第一透镜146为负透镜，具有低折射率。

第二透镜147的物侧为凸面，第二透镜147的像侧为凹面，第二透镜147为正透镜，具有低折射率。

第三透镜148的物侧为凹面，第三透镜148的像侧为凹面，第三透镜148为负透镜 ，具有高折射率。

第四透镜149的物侧为凸面，第四透镜149的像侧为凸面，第四透镜149为正透镜，具有低折射率。

全彩图像采集装置166采用四镜头组合式结构，采用组合式的折射组合，有效地降低了各类像差，具有良好的成像效果。

滤镜筒141内装有电路板151，电路板151上装有图像采集传感器，图像采集传感器用于对采集的图像信息进行处理，保证图像的全色彩和完整性。

支撑装置13的底部还装有保护罩，由于全彩图像采集装置166置于底部，保护罩保护全彩图像采集装置166不被硬物损伤。

支撑装置13的顶部通过螺母19限位在安装板8上，安装板8的两侧均开有螺纹孔20，整个装置通过安装板8定位在墙面或建筑物上。

其中，作为优选的，电源模块11为8000mAh电池，一块电池能够使用1-3年，成本低廉，使用寿命长。

本实用新型具有全套的夜视图像采集系统，能够将全彩的夜视图像快速处理并保存，方便随时调取全彩夜视图像。本实用新型的摄像头5整体可在两个方向上转动，摄像头5的调整能力强，且摄像头5的滤镜筒141的外壁上涂覆有吸收型的光学图层，表面反光率低，在任何光线下都能实现全彩的效果，摄像头5的图像采集数据好，保证图像信息的完整性和全彩性。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包在本实用新型范围内。

Claims (6)

1.全彩夜视成像设备，其特征在于，包括感光元件（1）、指示灯（2）、欠压检测模块（3）、外部存储器（4）和摄像头（5），感光元件（1）的信号输出端依次与模拟信号处理器（6）、信号采样模块（7）和数字信号存储器（9）连接，数字信号存储器（9）的信号输出端通过通信接口（22）与控制器（10）的第一信号接口连接，指示灯（2）通过数据线与控制器（10）的第二信号接口连接，外部存储器（4）通过数据线与控制器（10）的第三信号接口连接，欠压检测模块（3）通过数据线与电源模块（11）连接，电源模块（11）为控制器（10）的供电设备，摄像头（5）的信号输出端与收发器（12）的信号输入端连接，收发器（12）的信号输出端通过数据线与微控制器（10）的第四信号接口连接；

所述摄像头（5）包括支撑装置（13）和安装在支撑装置（13）上的夜视摄像装置（14）；

所述支撑装置（13）包括套筒（15）、安装在套筒（15）底部的X向旋转设备（16）、安装在套筒（15）顶部的Y向旋转设备（17）和与Y向旋转设备（17）相连的转接设备（18）；

所述X向旋转设备（16）包括X向安装架（161），X向安装架（161）上横向穿装有X向轴（162），X向轴（162）的两端分别通过轴承安装在套筒（15）上，X向安装架（161）的顶部装有X向步进电机（163），X向步进电机（163）的输出轴通过扇形齿轮组（164）与X向轴（162）相连，X向安装架（161）上装有摄像支架（165），所述摄像支架（165）内卡装有全彩图像采集装置（166）；

所述Y向旋转设备（17）包括Y向安装架（171），Y向安装架（171）上竖向安装有Y向轴（172），Y向轴（172）的下部与套筒（15）固定连接，Y向轴（172）的上部通过止推轴承安转在Y向安装架（171）内，Y向安装架（171）内还装有Y向步进电机（173），Y向步进电机（173）的输出轴与Y向轴（172）相连；

所述转接设备（18）包括转接轴（181）和转接平台（182），转接平台（182）的底部活动连接在Y向安装架（171）上，转接轴（181）的底部固定在Y向安装架（171）上；

所述夜视摄像装置（14）包括阶梯状的滤镜筒（141），所述滤镜筒（141）的一端通过第一机盖（142）盖合，第一机盖（142）上旋接有第二机盖（143），第二机盖（143）上旋接有数据线接头（144），数据线接头（144）与收发器（12）连接，滤镜筒（141）的另一端为盖沿（145），滤镜筒（141）内装有全彩图像采集装置（166），全彩图像采集装置（166）内平行布置有第一透镜（146）、第二透镜（147）、第三透镜（148）和第四透镜（149），第一透镜（146）的前端布置有摄像镜头（150）。

2.根据权利要求1所述的全彩夜视成像设备，其特征在于，所述第一透镜（146）的物侧为凹面，第一透镜（146）的像侧为凹面；

所述第二透镜（147）的物侧为凸面，第二透镜（147）的像侧为凹面；

所述第三透镜（148）的物侧为凹面，第三透镜（148）的像侧为凹面；

所述第四透镜（149）的物侧为凸面，第四透镜（149）的像侧为凸面。

3.根据权利要求2所述的全彩夜视成像设备，其特征在于，所述滤镜筒（141）内装有电路板（151），电路板（151）上装有图像采集传感器。

4.根据权利要求3所述的全彩夜视成像设备，其特征在于，所述支撑装置（13）的底部还装有保护罩。

5.根据权利要求4所述的全彩夜视成像设备，其特征在于，所述支撑装置（13）的顶部通过螺母（19）限位在安装板（8）上，安装板（8）的两侧均开有螺纹孔（20）。

6.根据权利要求5所述的全彩夜视成像设备，其特征在于，所述电源模块（11）为8000mAh电池。