CN208273079U - 一种日夜两用的微光夜视成像仪 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种日夜两用的微光夜视成像仪，包括壳体以及分别设置在壳体上的物镜、用以过滤近红外光的滤光单元、滤光控制单元、成像芯片、图像处理器、显示屏、目镜。本实用新型能够在白天观看彩色图像，晚上切换为黑白图像，图像清晰。
Description
技术领域
本实用新型涉及微光夜视成像领域，特别是一种日夜两用的微光夜视成像仪。
背景技术
现有主流的微光夜视仪如图1所示，图中，101为物镜，102为图像增强器、103为高压包、104为电池、105为目镜，其主要是核心部件是微光图像增强器，它是一种砷化镓负电子亲和势光电阴极、电子光光学部件、显示装置组成的光电真空器件。微光夜视仪的物镜将景物反射的微弱光汇聚到图像增强器的光电阴极上，光电阴极激向外发射电子，并经高压放大后在显示面形成图像，然后人眼通过目镜看图像增强器显示面的图像。这种微光图像增强器需要高真空、高电压技术，技术复杂，成本高，且图像清晰度不高，对比度低，且不是彩色的。还有一个致命弱点是当有稍强的光进入物镜时，会造成图像增强器烧坏，或经过图像增强器增强的图像过亮而损伤观察者的眼睛。
其次，还有一种微光夜视仪如图2所示，图中，201为物镜，202为CCD，203为图像处理器、204为显示屏、205为目镜，该夜视仪是采用制冷CCD成像然后再经信号放大，电子处理后显示的微显示屏上，人眼再通过目镜看显示屏上的图像。如专利：CN200810051438.7.这种方式，图像采集只有可见光，如果在照度很低的环境下，本身物镜成像在CCD上的图像信号就非常弱，图像信号增强放大的有限。对于较低照度的环境，不能很好有效观察到，且成像的清晰度，对比度不高。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型的目的是提出一种日夜两用的微光夜视成像仪，能够在白天观看彩色图像，晚上切换为黑白图像，图像清晰。
本实用新型采用以下技术方案实现：一种日夜两用的微光夜视成像仪，包括壳体以及分别安装在壳体上的物镜、用以过滤近红外光的滤光单元、滤光控制单元、成像芯片、图像处理器、显示屏、目镜；其中，所述成像芯片的型号可以为IMX185、IMX291、IMX307、或OV4689等，所述图像处理器可采用市场上的标准产品，如TI的、海思的Hi3518、或Hi3519等，所述显示屏可以采用各种小的液晶屏或OLED微显示屏。
所述物镜采用可见与近红外共焦的镜头，且所述物镜的每一个镜片上都镀设有可见与近红外宽带增透膜，使得所述物镜能够同时采集可见光与近红外光；
所述物镜、滤光单元与成像芯片沿光线入射方向依次设置在同一光轴上；所述滤光单元和所述成像芯片均与滤光控制单元相连；所述滤光控制单元包括切换控制器以及与其相连的光敏电阻，所述光敏电阻用以检测外部光线状态，并且当白天或强光照射时，所述光敏电阻通过所述切换控制器控制所述滤光单元过滤近红外光以及控制所述成像芯片工作在彩色成像模式下，当夜晚或弱光照射时，所述光敏电阻通过所述切换控制器控制所述滤光单元不工作以及控制所述成像芯片工作在黑白成像模式下；其中，所述切换控制器可以采用市场上的标准常规产品，如佛山华永的11PSR4000002、11PSR0500010、深圳奇盟的QM206-M14-61、或者CZ17-41-647AR22等。
所述成像芯片与所述图像处理器电性相连，用以向所述图像处理器传输彩色图像信号或黑白图像信号；所述图像处理器与所述显示屏电性相连，用以将图像信号传输至显示屏上进行显示；
所述显示屏的显示面设置在所述目镜的入光方向上，并与所述目镜位于同一光轴上。
本实用新型的物镜同时采集可见和近红外光，采用滤光单元与滤光控制单元能够使得白天或者强光照射时，所述滤光单元过滤近红外光，所述成像芯片工作在彩色模式下，以及当夜晚或弱光照射时，所述滤光单元不工作以及所述成像芯片工作在黑白模式下，这样就能够在白天看到清晰的彩色图像，晚上看到清晰的黑白图像。
进一步地，所述滤光单元包括红外截止滤光片切换器或双通道滤光片。由于在可见光成像时，红外光会结成像芯片产生干扰，使得整个图像偏红，所以采用滤光单元；当采用红外截止滤光片切换器时，在采取可见彩色模式时，红外滤光片打开，过滤掉700-1000nm的红外光；当采用双通道滤光片时，即该滤光片通过420-650nm的可见光和900-970nm的红外光，截止700-900nm这段严重引起图像发红的波段。采用这两种元件都可以过滤掉大部分的红外干扰光，使得图像更为清晰。采用这两种元件都可以过滤掉大部分的红外干扰光，使得图像更为清晰。
进一步地，所述壳体外还设置有用以增强红外黑白图像的成像效果的红外光源。
进一步地，所述壳体外还设置有用来测量被观察物离物镜距离的激光测距仪，所述激光测距仪与所述图像处理器电性相连，用以通过数据接口协议将距离测量数据传输至图像处理器，并在显示屏上进行显示。这样用户就可以在看到物体的同时在显示屏中看到物体的距离。
进一步地，所述壳体内还设置有与所述图像处理器电性相连的用以接收并存储所述图像处理器传输来的图像的存储卡。
进一步地，所述壳体内还设置有与所述图像处理器电性相连的无线传输模块，所述无线传输模块还与所述后台终端通信相连，用以将所述图像处理器中的图像信息传输至所述后台终端或接收后台终端发送来的文字或图像信息，并将其显示在所述显示屏上。在野外执行任务的时候，指挥中心可以将地图信息或者命令信息等直接通过无线传输模块传输至本结构，在显示屏上进行显示，方便人员执行任务，并且采用该方式，不会发出其他声响，不容易被敌方发现或者惊扰野外的生物从而造成不便。
进一步地，所述壳体外套设有用以在壳体掉落时起到减震缓冲作用的气囊层。所述气囊套设在壳体的外部，不需要的时候可以将气囊中的气体放掉脱下来，加了这个气囊层，不仅仅能够对结构起到减震缓冲进而保护镜头的作用，还可以最大程度地减小结构落地的声音，如果在野外作战或野外游戏，不容易被对方发现。
进一步地，所述气囊层为可充气气囊层，所述可充气气囊层内部设置有MCU以及与其电性相连的三轴加速度传感器、微型充气泵，用以当MCU接收到三轴加速度传感器检测到的壳体的三轴加速度超过预设的阈值时控制所述微型充气泵对可充气气囊层进行充气。此技术方案在平时气囊层无气体，当三轴加速度传感器检测到结构下落时可自动对气囊充气，使得壳体在掉落的时候能够得到缓冲，进而保护镜头等元件不会损坏。
与现有技术相比，本实用新型有以下有益效果：
1、本实用新型的物镜同时采集可见和近红外光，采用滤光单元与滤光控制单元能够使得白天或者强光照射时，所述滤光单元过滤近红外光，所述成像芯片工作在彩色模式下，以及当夜晚或弱光照射时，所述滤光单元不工作以及所述成像芯片工作在黑白模式下，这样就能够在白天看到清晰的彩色图像，晚上看到清晰的黑白图像。
2、本实用新型还设置有红外光源，用以增强红外黑白图像的成像效果。
3、本实用新型还包括激光测距仪，用户可以在看到物体的同时在显示屏中看到物体的距离。
4、本实用新型还包括无线传输模块，能够与后台终端通信相连。
5、本实用新型还包括套设在壳体上的气囊层，能够在壳体掉落时起到减震缓冲作用。
附图说明
图1为现有技术中的微光夜视仪的示意图1。
图2为现有技术中的微光夜视仪的示意图2。
图3为本实用新型的内部结构的示意图。
图4为本实用新型实施例中气囊层工作示意图。
图5为本实用新型的电路原理示意图。
图中：1为物镜，2为目镜，3为壳体，4为气囊层，5为滤光单元，6为滤光控制单元，7为成像芯片，8为图像处理器，9为显示屏，10为光敏电阻；
101为图1中的物镜，102为图1中的图像增强器、103为图1中的高压包、104为图1中的电池、105为图1中的目镜；
201为图2中的物镜，202为图2中的CCD，203为图2中的图像处理器、204为图2中的显示屏、205为图2中的目镜。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本实用新型做进一步说明。
如图3至图5所示，本实施例提供了一种日夜两用的微光夜视成像仪，包括壳体3分别安装在壳体3上的物镜1、用以过滤近红外光的滤光单元5、滤光控制单元6、成像芯片7、图像处理器8、显示屏9、目镜2；其中，所述成像芯片的型号可以为IMX185、IMX291、IMX307、或OV4689等，所述图像处理器可采用市场上的标准产品，如TI的、海思的Hi3518、或Hi3519等，所述显示屏可以采用各种小的液晶屏或OLED微显示屏。
所述物镜1采用可见与近红外共焦的镜头，且所述物镜1的每一个镜片上都镀设有可见与近红外宽带增透膜，使得所述物镜1能够同时采集可见光与近红外光；
所述物镜1、滤光单元5与成像芯片7沿光线入射方向依次设置在同一光轴上；所述滤光单元5和所述成像芯片7均与滤光控制单元6相连；所述滤光控制单元6包括切换控制器以及与其相连的光敏电阻，所述光敏电阻10用以检测外部光线状态，并且当白天或强光照射时，所述光敏电阻10通过所述切换控制器控制所述滤光单元5过滤近红外光以及控制所述成像芯片7工作在彩色成像模式下，当夜晚或弱光照射时，所述光敏电阻10通过所述切换控制器控制所述滤光单元5不工作以及控制所述成像芯片7工作在黑白成像模式下；所述图像处理器可采用市场上的标准产品，如TI的、海思的Hi3518、或Hi3519等；
所述成像芯片7与所述图像处理器8电性相连，用以向所述图像处理器8传输彩色图像信号或黑白图像信号；所述图像处理器8与所述显示屏9电性相连，用以将图像信号传输至显示屏9上进行显示；
所述显示屏9的显示面设置在所述目镜2的入光方向上，并与所述目镜2位于同一光轴上。
本实用新型的物镜1同时采集可见和近红外光，采用滤光单元5与滤光控制单元6能够使得白天或者强光照射时，所述滤光单元5过滤近红外光，所述成像芯片7工作在彩色模式下，以及当夜晚或弱光照射时，所述滤光单元5不工作以及所述成像芯片7工作在黑白模式下，这样就能够在白天看到清晰的彩色图像，晚上看到清晰的黑白图像。
在本实施例中，所述滤光单元5包括红外截止滤光片切换器或双通道滤光片。由于在可见光成像时，红外光会结成像芯片7产生干扰，使得整个图像偏红，所以采用滤光单元5；当采用红外截止滤光片切换器时，在采取可见彩色模式时，红外滤光片打开，过滤掉700-1000nm的红外光；当采用双通道滤光片时，即该滤光片通过420-650nm的可见光和900-970nm的红外光，截止700-900nm这段严重引起图像发红的波段。采用这两种元件都可以过滤掉大部分的红外干扰光，使得图像更为清晰。
采用这两种元件都可以过滤掉大部分的红外干扰光，使得图像更为清晰。
在本实施例中，所述壳体3外还设置有用以增强红外黑白图像的成像效果的红外光源。
在本实施例中，所述壳体3外还设置有用来测量被观察物离物镜1距离的激光测距仪，所述激光测距仪与所述图像处理器8电性相连，用以通过数据接口协议将距离测量数据传输至图像处理器8，并在显示屏9上进行显示。这样用户就可以在看到物体的同时在显示屏9中看到物体的距离。
在本实施例中，所述壳体3内还设置有与所述图像处理器8电性相连的用以接收并存储所述图像处理器8传输来的图像的存储卡。
在本实施例中，所述壳体3内还设置有与所述图像处理器8电性相连的无线传输模块，所述无线传输模块还与所述后台终端通信相连，用以将所述图像处理器8中的图像信息传输至所述后台终端或接收后台终端发送来的文字或图像信息，并将其显示在所述显示屏9上。在野外执行任务的时候，指挥中心可以将地图信息或者命令信息等直接通过无线传输模块传输至本结构，在显示屏9上进行显示，方便人员执行任务，并且采用该方式，不会发出其他声响，不容易被敌方发现或者惊扰野外的生物从而造成不便。
在本实施例中，所述壳体3外套设有用以在壳体3掉落时起到减震缓冲作用的气囊层4。所述气囊套设在壳体3的外部，并且不覆盖物镜与目镜的镜片，不会遮挡住使用者的视线，不需要的时候可以将气囊中的气体放掉脱下来，加了这个气囊层4，不仅仅能够对结构起到减震缓冲进而保护镜头的作用，还可以最大程度地减小结构落地的声音，如果在野外作战或野外游戏，不容易被对方发现。
在本实施例中，所述气囊层4为可充气气囊层4，所述可充气气囊层4内部设置有MCU以及与其电性相连的三轴加速度传感器、微型充气泵，用以当MCU接收到三轴加速度传感器检测到的壳体3的三轴加速度超过预设的阈值时控制所述微型充气泵对可充气气囊层4进行充气。此技术方案在平时气囊层4无气体，当三轴加速度传感器检测到结构下落时可自动对气囊充气，使得壳体3在掉落的时候能够得到缓冲，进而保护镜头等元件不会损坏。
较佳的，本实施例可以应用于微光夜视仪。
较佳的，本实施例可以应用于微光夜视枪瞄。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，凡依本实用新型申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本实用新型的涵盖范围。
Claims (8)
1.一种日夜两用的微光夜视成像仪，其特征在于：包括壳体(3)以及分别安装在壳体(3)上的物镜(1)、用以过滤近红外光的滤光单元(5)、滤光控制单元(6)、成像芯片(7)、图像处理器(8)、显示屏(9)、目镜(2)；
所述物镜(1)采用可见与近红外共焦的镜头，且所述物镜(1)的每一个镜片上都镀设有可见与近红外宽带增透膜，使得所述物镜(1)能够同时采集可见光与近红外光；
所述物镜(1)、滤光单元(5)与成像芯片(7)沿光线入射方向依次设置在同一光轴上；所述滤光单元(5)和所述成像芯片(7)均与滤光控制单元(6)相连；所述滤光控制单元(6)包括切换控制器以及与其相连的光敏电阻(10)，所述光敏电阻(10)用以检测外部光线状态，并且当白天或强光照射时，所述光敏电阻(10)通过所述切换控制器控制所述滤光单元(5)过滤近红外光以及控制所述成像芯片(7)工作在彩色成像模式下，当夜晚或弱光照射时，所述光敏电阻(10)通过所述切换控制器控制所述滤光单元(5)不工作以及控制所述成像芯片(7)工作在黑白成像模式下；
所述成像芯片(7)与所述图像处理器(8)电性相连，用以向所述图像处理器(8)传输彩色图像信号或黑白图像信号；所述图像处理器(8)与所述显示屏(9)电性相连，用以将图像信号传输至显示屏(9)上进行显示；
所述显示屏(9)的显示面设置在所述目镜(2)的入光方向上，并与所述目镜(2)位于同一光轴上。
2.根据权利要求1所述的一种日夜两用的微光夜视成像仪，其特征在于：所述滤光单元(5)包括红外截止滤光片切换器或双通道滤光片。
3.根据权利要求1所述的一种日夜两用的微光夜视成像仪，其特征在于：所述壳体(3)外还设置有用以增强由近红外光形成的黑白图像的成像效果的红外光源。
4.根据权利要求1所述的一种日夜两用的微光夜视成像仪，其特征在于：所述壳体(3)外还设置有用来测量被观察物离物镜(1)距离的激光测距仪，所述激光测距仪与所述图像处理器(8)电性相连，用以通过数据接口协议将距离测量数据传输至图像处理器(8)，并在显示屏(9)上进行显示。
5.根据权利要求1所述的一种日夜两用的微光夜视成像仪，其特征在于：所述壳体(3)内还设置有与所述图像处理器(8)电性相连的用以接收并存储所述图像处理器(8)传输来的图像的存储卡。
6.根据权利要求1所述的一种日夜两用的微光夜视成像仪，其特征在于：所述壳体(3)内还设置有与所述图像处理器(8)电性相连的无线传输模块，所述无线传输模块还与后台终端通信相连，用以将所述图像处理器(8)中的图像信息传输至后台终端或接收后台终端发送来的文字或图像信息，并将其显示在所述显示屏(9)上。
7.根据权利要求1所述的一种日夜两用的微光夜视成像仪，其特征在于：所述壳体(3)外套设有用以在壳体(3)掉落时起到减震缓冲作用的气囊层(4)。
8.根据权利要求7所述的一种日夜两用的微光夜视成像仪，其特征在于：所述气囊层(4)为可充气气囊层(4)，所述可充气气囊层(4)内部设置有MCU以及与其电性相连的三轴加速度传感器、微型充气泵，用以当MCU接收到三轴加速度传感器检测到的壳体(3)的三轴加速度超过预设的阈值时控制所述微型充气泵对可充气气囊层(4)进行充气。
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| CN208273079U true CN208273079U (zh) | 2018-12-21 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108111738A (zh) * | 2018-01-10 | 2018-06-01 | 黄心铭 | 一种日夜两用的微光夜视成像结构及其应用 |
| CN114509871A (zh) * | 2022-04-19 | 2022-05-17 | 亿慧云智能科技（深圳）股份有限公司 | 一种多功能手持式微光夜视仪及其使用方法 |
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2018
- 2018-01-10 CN CN201820038915.5U patent/CN208273079U/zh active Active
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108111738A (zh) * | 2018-01-10 | 2018-06-01 | 黄心铭 | 一种日夜两用的微光夜视成像结构及其应用 |
| CN114509871A (zh) * | 2022-04-19 | 2022-05-17 | 亿慧云智能科技（深圳）股份有限公司 | 一种多功能手持式微光夜视仪及其使用方法 |
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