CN206865613U - 红外夜视设备及系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例提出一种红外夜视设备及系统，红外探测器将采集到的红外辐射信号聚焦于氧化钒或砷化镓聚焦平面，并转变成电信号输出给图像增强器，图像增强器将电信号转换为可见光图像发送给处理器，处理器将所述可见光图像进行处理，控制器控制处理后的所述可见光图像显示于显示单元。本实用新型的红外探测器使用非制冷氧化钒或砷化镓聚焦平面，可以提高提高像元对红外辐射的吸收性能，从而提高图像的性能。同时，多个红外夜视设备的蓝牙通讯单元之间可以进行组网并通过组网协议验证多个红外夜视设备的身份及位置定位，可以降低身份误判的概率，提高团队的工作效率。

Description

红外夜视设备及系统

技术领域

本实用新型涉及红外技术领域，具体而言，涉及一种红外夜视设备及系统。

背景技术

随着社会的进步、科技的发展，越来越多的辅助设备应用到人们的生产和生活当中，目前缺少一种夜间在狩猎、登山、动物追踪、森林防火、及电力巡视等领域帮助用户进行准确观查的设备，给用户带来了极大的困扰和不便。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种红外夜视设备及系统，以解决夜间巡视不便的技术问题。

为了实现上述目的，本实用新型实施例采用的技术方案如下：

第一方面，本实用新型实施例提供了一种红外夜视设备，所述红外夜视设备包括：物镜单元、处理器单元、蓝牙通讯单元以及显示单元，所述物镜单元包括耦合的红外探测器和图像增强器，所述红外探测器包括非制冷氧化钒或砷化镓聚焦平面，所述处理器单元包括集成的第一接口电路、第二接口电路、控制器以及处理器，所述红外探测器与所述第一接口电路电连接，所述蓝牙通讯单元与所述处理器单元进行串口通讯，所述显示单元与所述第二接口电路电连接；所述红外探测器将采集到的红外辐射信号聚焦于所述氧化钒或砷化镓聚焦平面，并转变成电信号输出给图像增强器，所述图像增强器将所述电信号转换为可见光图像发送给处理器，所述处理器将所述可见光图像进行处理，所述控制器控制处理后的所述可见光图像显示于所述显示单元。

第二方面，本实用新型实施例还提供了一种红外夜视系统，所述红外夜视系统包括至少两个红外夜视设备，至少两个所述红外夜视设备之间通过蓝牙通讯单元组网并通过组网协议验证至少两个所述红外夜视设备的身份及位置定位。

本实用新型实施例提供的红外夜视设备及系统，红外探测器将采集到的红外辐射信号聚焦于氧化钒或砷化镓聚焦平面，并转变成电信号输出给图像增强器，图像增强器将电信号转换为可见光图像发送给处理器，处理器将所述可见光图像进行处理，控制器控制处理后的所述可见光图像显示于显示单元。本实用新型的红外探测器使用非制冷氧化钒或砷化镓聚焦平面，可以提高提高像元对红外辐射的吸收性能，从而提高图像的性能。同时，多个红外夜视设备的蓝牙通讯单元之间可以进行组网并通过组网协议验证多个红外夜视设备的身份及位置定位，可以提高团队的工作效率。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1示出了本实用新型实施例提供的红外夜视设备的功能框图。

图2示出了本实用新型实施例提供的红外夜视系统的示意图。

图3示出了本实用新型实施例提供的电源单元的电路图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、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。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本实用新型的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

第一实施例

请参阅图1，示出了本实用新型实施例提供的红外夜视设备100的功能框图。本实用新型实施例提供的红外夜视设备100包括：物镜单元110、处理器单元120、蓝牙通讯单元130、显示单元140以及电源单元150。物镜单元110、处理器单元120、显示单元140依次电连接，蓝牙通讯单元130与处理器单元120电连接，电源单元150分别与物镜单元110、处理器单元120、蓝牙通讯单元130以及显示单元140电连接。

物镜单元110包括耦合的红外探测器111和图像增强器112，红外探测器111包括非制冷氧化钒或砷化镓聚焦平面。红外探测器111可以为电荷耦合元件(CCD，Charge-coupledDevice)或互补金属氧化物半导体(CMOS，ComplementaryMetal Oxide Semiconductor)探测器。红外探测器111将采集到的红外辐射信号聚焦于氧化钒或砷化镓聚焦平面，并转变成电信号输出给图像增强器112，图像增强器112将电信号转换为可见光图像。物镜单元的输出接口包括LVTTL数字视频接口、LVDS差分调制数字视频接口、CCIR656数字视频接口、CVBS模拟视频输出接口、CameraLINK视频接口等，可以根据设计需要选配。非制冷氧化钒或砷化镓聚焦平面可以提高提高像元对红外辐射的吸收性能，从而提高图像的性能。并且，采用非制冷型，对能量的要求非常低，容易驱动，也降低了成本。

处理器单元120包括集成的第一接口电路121、第二接口电路124、控制器123以及处理器122。第一接口电路121通过物镜单元110的输出接口与红外探测器111电连接，处理器122与控制器123电连接，第二接口电路124用于与显示单元140电连接。控制器123可以是CCD控制器，具有像素缺陷校正、视觉黑暗钳位和必需的时序控制和接口等功能。处理器122可以是一个由16/32位ARM920T的RISC处理器。实现了MMU、AMBA总线和HARVARD高速缓冲体系架构，通过提供一套体系完整的外设，减少整体系统成本和配套额外的组件。可见光图像由图像增强器112发送给处理器122，处理器122将可见光图像进行处理，控制器123控制处理后的可见光图像显示于显示单元140。

红外夜视设备100还包括存储单元(图中未示)，存储单元存储处理后的可见光图像。存储单元可以集成于处理器单元120。或者，存储单元也可以与处理器单元120设置于主板上，此时，存储单元为FLASH或SD卡。SD卡存储会略占空间，结构上要考虑外形开槽，运用SD卡存储的好处是可以无限扩充。当用户需要播放存储的图像或视频时，可以对红外夜视设备100的操作界面进行操作以进行播放。

处理器单元120还包括图像预览引擎，图像预览引擎与控制器123电连接，图像预览引擎包括一个为AE/AWD(自动曝光/自动白平衡)的简单图像处理通道，其包括预览模式、静图抓取模式、视频抓取模式和图片视频回放模式。处理后的可见光图像通过控制器123发送给图像预览引擎，图像预览引擎对处理后的可见光图像再次进行处理或进行采样、伽马查找。

蓝牙通讯单元130与处理器单元120进行串口通讯，蓝牙通讯单元130可以与外界的蓝牙设备进行通信，可以相互传送数据(图像、视频、身份信息、位置信息等)。

本实用新型用作便携式设备时，显示单元140可以为液晶显示器(LCD，LiquidCrystal Display)。如果作不手持或配戴式设备，显示单元可以包括有机发光二极管(OLED，Organic Light-Emitting Diode)和目镜。这部分与处理器的连接可根据处理器的输出进行搭配，为保证图像质量的损失最小，选取数字接口是首先要考虑的。

请参阅图3，示出了本实用新型实施例提供的电源单元150的电路图。电源单元150包括：第一滤波电容C3、第二滤波电容C4、升压DC/DC芯片MP1541、二极管D1、三极管Q7等。第一滤波电容C3、第二滤波电容C4并联于电池BT1的两端，利用电容的充放电特性使得输出的脉动波形更加平稳，高频干扰信号可以通过电容接地，这样可以减少高频干扰对后面用电器的影响。升压DC/DC芯片MP1541输入引脚NC、VIN接电池BT1正极，输出引脚SW接二极管D1的正极，二极管D1的负极通过并联的电容C1、C2然后接地。二极管D1的负极通过电阻R6、R8连接三极管Q7的集电极，三极管Q7的发射极接地，三极管Q7的基极通过电阻R5连接升压DC/DC芯片MP1541输入使能端EN。本实施例中，电源单元150选用可充电电源，其电压充足时可到4.2伏，放电可到3.3伏，且可长时持续大电流放电。物镜单元110需要4伏的供电，可用一个升压DC/DC芯片MP1541完成，其电路简单可靠，效率可达85％以上。

本实用新型的红外探测器使用非制冷氧化钒或砷化镓聚焦平面，可以提高提高像元对红外辐射的吸收性能，从而提高图像的性能。电源单元150采用一个升压DC/DC芯片MP1541完成，电路简单可靠，效率可达85％以上。

第二实施例

请参阅图2，本实用新型第二实施例示出了一种红外夜视系统200，红外夜视系统200包括至少两个(图2中为3个)如第一实施例中的红外夜视设备100，至少两个红外夜视设备100之间通过蓝牙通讯单元130组网并通过组网协议验证至少两个红外夜视设备100的身份及位置定位。

在多个红外夜视设备100同时使用的情况下，知道对方的身份或位置有时是非常必要的。比如在野外无法知道对方是谁时，没必要人去询问，所以，红外夜视设备100之间按既定的组网协议，进行设备之间的身份验证就显行非常必要了。我们可以在以上架构中增添ZIGBEE技术的应用。红外夜视设备100可以包括定位模块，在上面架构中运用蓝牙通讯单元130(例如CC2540芯片)与处理器单元120进行串口通讯，建立一种自己的协议，让蓝牙通讯单元130进行与同类产品(例如其他红外夜视设备100)组网，完成身份验证，并通过定位模块发送位置信息是相当简便而可靠的事。Z-stack协议包中有现在的组网协议，只需加入自己的应用代码，不用作底层开发，并且，CC2540芯片非常省电，在正常间歇式工作模式下完成组网定位所需电流只有几毫安。

本实用新型的红外夜视系统200中，多个红外夜视设备100的蓝牙通讯单元130之间可以进行组网并通过组网协议验证多个红外夜视设备100的身份及位置定位，可以避免造成身份误判，提高团队的工作效率。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

Claims (9)

1.一种红外夜视设备，其特征在于，所述红外夜视设备包括：物镜单元、处理器单元、蓝牙通讯单元以及显示单元，所述物镜单元包括耦合的红外探测器和图像增强器，所述红外探测器包括非制冷氧化钒或砷化镓聚焦平面，所述处理器单元包括集成的第一接口电路、第二接口电路、控制器以及处理器，所述红外探测器与所述第一接口电路电连接，所述蓝牙通讯单元与所述处理器单元进行串口通讯，所述显示单元与所述第二接口电路电连接；

所述红外探测器将采集到的红外辐射信号聚焦于所述氧化钒或砷化镓聚焦平面，并转变成电信号输出给图像增强器，所.述图像增强器将所述电信号转换为可见光图像发送给处理器，所述处理器将所述可见光图像进行处理，所述控制器控制处理后的所述可见光图像显示于所述显示单元。

2.如权利要求1所述的红外夜视设备，其特征在于，所述红外夜视设备还包括存储单元，所述存储单元与所述处理器单元设置于主板上，所述存储单元为FLASH或SD卡，存储单元存储处理后的所述可见光图像。

3.如权利要求1所述的红外夜视设备，其特征在于，所述红外夜视设备还包括存储单元，所述存储单元集成于所述处理器单元，存储单元存储处理后的所述可见光图像。

4.如权利要求1所述的红外夜视设备，其特征在于，所述物镜单元的输出接口包括LVTTL数字视频接口、LVDS差分调制数字视频接口、CCIR656数字视频接口、CVBS模拟视频输出接口、CameraLINK视频接口中的至少一个。

5.如权利要求2或3所述的红外夜视设备，其特征在于，所述处理器单元还包括图像预览引擎，所述图像预览引擎与所述控制器电连接，处理后的所述可见光图像通过所述控制器发送给所述图像预览引擎，所述图像预览引擎对处理后的所述可见光图像进行采样和伽马查找。

6.如权利要求1所述的红外夜视设备，其特征在于，所述显示单元包括液晶显示器。

7.如权利要求1所述的红外夜视设备，其特征在于，所述显示单元包括有机发光二极管和目镜。

8.如权利要求1所述的红外夜视设备，其特征在于，所述红外夜视设备还包括电源单元，所述电源单元分别与所述物镜单元、处理器单元、蓝牙通讯单元以及显示单元电连接。

9.一种红外夜视系统，其特征在于，所述红外夜视系统包括至少两个如权利要求1-8任一项所述的红外夜视设备，至少两个所述红外夜视设备之间通过蓝牙通讯单元组网并通过组网协议验证至少两个所述红外夜视设备的身份及位置定位。