CN208656967U - 一种无人机主动激光昼夜监控系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及无人机技术领域，具体涉及一种无人机主动激光昼夜监控系统，它包括主动激光昼夜监控本体，该主动激光昼夜监控本体包括低照度高清可见光变焦相机、自适应同步激光变焦补光灯；所述自适应同步激光变焦补光灯安装在低照度高清可见光变焦相机顶面上；所述自适应同步激光变焦补光灯上的RS485信号线与低照度高清可见光变焦相机上的RS485信号接口相连；它通过红外激光补光实现夜间低照度高清图像视频获取，可以广泛使用在多旋翼、固定翼和直升机无人机上实现全天候视频监控。

Description

一种无人机主动激光昼夜监控系统

技术领域

本实用新型涉及无人机技术领域，具体涉及一种无人机主动激光昼夜监控系统。

背景技术

随着科学技术的发展，无人机作为一种新兴技术也飞速发展。现阶段民用无人机夜间监控主要用红外热成像仪来实现，但是其存在如下问题：红外热成像仪是通过光电传感器采集不同物体发出不同波段的红外信号并处理转换成人眼可以识别的图像。在背景温差很小环境中使用时（沙漠、雪地），分辨率很低，无法满足使用需求。也就是说在相对温差较小的场景中使用时成分辨率很低。

针对无人机的夜间监控问题，大型无人机机主要使用制冷型红外热成像仪。制冷型红外热成像仪重量较大，制冷设备的重量远超过成像设备的重量，制冷功耗占据了设备主要功率。虽然具有制冷型红外热成像仪成像质量好，分辨率高等优点，但是存在成本高，重量大，启动时间缓慢等缺点，限制其使用。过高的成本和较大的自重限制了制冷型红外成像仪在小微型无人机上的应用。

小微型无人机主要使用非制冷红外热成像仪。非制冷型红外热成像仪已经广泛应用于小微型无人机上，非制冷型红外热成像仪分辨率较低，有效探测距离不足，无法进行光学变焦，在实际应用中仅仅作为可见光成像设备的补充。

发明内容

本实用新型的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种无人机主动激光昼夜监控系统，它通过红外激光补光实现夜间低照度高清图像视频获取，可以广泛使用在多旋翼、固定翼和直升机无人机上实现全天候视频监控。

本实用新型所述的一种无人机主动激光昼夜监控系统，它包括主动激光昼夜监控本体，该主动激光昼夜监控本体包括低照度高清可见光变焦相机、自适应同步激光变焦补光灯；

所述自适应同步激光变焦补光灯安装在低照度高清可见光变焦相机顶面上；所述自适应同步激光变焦补光灯上的RS485信号线与低照度高清可见光变焦相机上的RS485信号接口相连。

进一步地，所述低照度高清可见光变焦相机的顶面上安装有固定座，固定座上设置有紧箍套；所述自适应同步激光变焦补光灯套设在紧箍套中，使用螺丝固定。

进一步地，所述低照度高清可见光变焦相机为拓扑联创（北京）科技有限公司生产的型号为TOP-3682H的36倍光学变焦相机。

进一步地，所述自适应同步激光变焦补光灯为深圳市三千米光电科技有限公司生产的型号为IR-808-1000的激光补光灯。

本设计中，低照度高清可见光变焦相机采用TOP-3682H的36倍光学变焦相机。TOP-3682H是一款具有400万有效像素、支持36倍光学自动对焦功能的高清数字机芯，高清1080P录像。内部存在两路视频流，一路1080P 30FPS本地H.264压缩，存储在设备内，另一路输出HDMI高清信号，用于无线图传实时控制用。本机芯主要应用于无人机航拍。针对航拍应用特点，进行设计。对焦快速，功能集成，体积小巧，定制协议。

其参数指标如下：（1）采用1/3英寸400万像素CMOS SENSOR。（2）输出分辨率1920*1080P/60帧。（3）36倍光学变焦高清镜头。（4）变焦焦距f ＝4.6~165.6mm 光阑口径 φ16.0。（5）支持宽动态，动态范围高达105dB。（6）采用HDMI高清输出，1080P视频流本地存储。（7）实时快速对焦功能，对焦时间<1S。（8）支持垂直翻转/水平镜像/静像，自动白平衡，自动增益，自动色彩校正。支持OSD菜单。（9）宽温度工作范围，温度工作范围-10℃至55℃。（10）支持PELCO－D、SONY VISCA协议、兼容日立数字机芯协议。

其功能说明：

变焦范围：变焦焦距f ＝4.6~165.6mm，高达36倍的光学变焦，使得图像细节能够完美体现。

对焦速度：TOP-3682H专为无人机航拍设计。根据航拍特点，采用快速对焦算法，对焦时间<1S。

宽动态：采用105dB的宽动态范围，可使得在逆光或强光存在的情况下，仍能同时清晰捕捉到过亮区域与过暗区域的景色。

超低照度：超低照度，在弱光环境下，仍能清晰显示图像特征。

输出接口：机芯采用HDMI高清输出，支持HDMI 1.3标准。硬件接口采用标准HDMI信号输出插座，1080P本地存储,720P HDMI输出；

多协议支持：支持VISCA协议、日立机芯、PELCO-D等多种协议，同时支持PWM通道信号控制（可用任一飞控通道来控制ZOOM倍数）。

外形尺寸： 105mm×50mm×58mm。 重量：315克。

本设计中，自适应同步激光变焦补光灯为深圳市三千米光电科技有限公司生产的型号为IR-808-1000的激光补光灯。1000米远距全智能红外激光灯最佳夜视距离20-1000米，满足256全灰阶专业级高清夜视监控质量要求。与黑白或者彩色CCD、CMOS摄像机、微光夜视监控设备、变焦相机配合使用，即插即用，轻松打造高度智能的夜视监控系统。补光灯电动同步变焦，0.8°-30°连续可调，重量400g。

采用上述结构后，本实用新型有益效果为：本实用新型所述的一种无人机主动激光昼夜监控系统，它通过红外激光补光实现夜间低照度高清图像视频获取，可以广泛使用在多旋翼、固定翼和直升机无人机上实现全天候视频监控。

【附图说明】

此处所说明的附图是用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，但并不构成对本实用新型的不当限定，在附图中：

图1是本实用新型结构示意图；

图2是本实用新型的立体结构示意图。

附图标记说明：

1、主动激光昼夜监控本体；2、自适应同步激光变焦补光灯；3、低照度高清可见光变焦相机；4、RS485信号线；5、螺丝；6、固定座；7、紧箍套。

【具体实施方式】

下面将结合附图以及具体实施例来详细说明本实用新型，其中的示意性实施例以及说明仅用来解释本实用新型，但并不作为对本实用新型的限定。

如图1-图2所示，本具体实施方式所述的一种无人机主动激光昼夜监控系统，它包括主动激光昼夜监控本体1，该主动激光昼夜监控本体1包括低照度高清可见光变焦相机3、自适应同步激光变焦补光灯2；

所述自适应同步激光变焦补光灯2安装在低照度高清可见光变焦相机3顶面上；所述自适应同步激光变焦补光灯2上的RS485信号线4与低照度高清可见光变焦相机3上的RS485信号接口相连；低照度高清可见光变焦相机3、自适应同步激光变焦补光灯2分别通过电源线与无人机的电源电连接，为低照度高清可见光变焦相机3、自适应同步激光变焦补光灯2供电。

进一步地，所述低照度高清可见光变焦相机3的顶面上安装有固定座6，固定座6上设置有紧箍套7；所述自适应同步激光变焦补光灯2套设在紧箍套7中，使用螺丝5固定。

进一步地，所述低照度高清可见光变焦相机2为拓扑联创（北京）科技有限公司生产的型号为TOP-3682H的36倍光学变焦相机。

进一步地，所述自适应同步激光变焦补光灯3为深圳市三千米光电科技有限公司生产的型号为IR-808-1000的激光补光灯。

本设计中，低照度高清可见光变焦相机采用TOP-3682H的36倍光学变焦相机。TOP-3682H是一款具有400万有效像素、支持36倍光学自动对焦功能的高清数字机芯，高清1080P录像。内部存在两路视频流，一路1080P 30FPS本地H.264压缩，存储在设备内，另一路输出HDMI高清信号，用于无线图传实时控制用。本机芯主要应用于无人机航拍。针对航拍应用特点，进行设计。对焦快速，功能集成，体积小巧，定制协议。

其参数指标如下：（1）采用1/3英寸400万像素CMOS SENSOR。（2）输出分辨率1920*1080P/60帧。（3）36倍光学变焦高清镜头。（4）变焦焦距f ＝4.6~165.6mm 光阑口径 φ16.0。（5）支持宽动态，动态范围高达105dB。（6）采用HDMI高清输出，1080P视频流本地存储。（7）实时快速对焦功能，对焦时间<1S。（8）支持垂直翻转/水平镜像/静像，自动白平衡，自动增益，自动色彩校正。支持OSD菜单。（9）宽温度工作范围，温度工作范围-10℃至55℃。（10）支持PELCO－D、SONY VISCA协议、兼容日立数字机芯协议。

其功能说明：

变焦范围：变焦焦距f ＝4.6~165.6mm，高达36倍的光学变焦，使得图像细节能够完美体现。

对焦速度：TOP-3682H专为无人机航拍设计。根据航拍特点，采用快速对焦算法，对焦时间<1S。

宽动态：采用105dB的宽动态范围，可使得在逆光或强光存在的情况下，仍能同时清晰捕捉到过亮区域与过暗区域的景色。

超低照度：超低照度，在弱光环境下，仍能清晰显示图像特征。

输出接口：机芯采用HDMI高清输出，支持HDMI 1.3标准。硬件接口采用标准HDMI信号输出插座，1080P本地存储,720P HDMI输出；

多协议支持：支持VISCA协议、日立机芯、PELCO-D等多种协议，同时支持PWM通道信号控制（可用任一飞控通道来控制ZOOM倍数）。

外形尺寸： 105mm×50mm×58mm。 重量：315克。

本设计中，自适应同步激光变焦补光灯为深圳市三千米光电科技有限公司生产的型号为IR-808-1000的激光补光灯。1000米远距全智能红外激光灯最佳夜视距离20-1000米，满足256全灰阶专业级高清夜视监控质量要求。与黑白或者彩色CCD、CMOS摄像机、微光夜视监控设备、变焦相机配合使用，即插即用，轻松打造高度智能的夜视监控系统。补光灯电动同步变焦，0.8°-30°连续可调，重量400g。

本设计应用：（1）本设计主要用于小微型无人机，低照度高清可见光变焦相机满足昼间成像监控需要。低光照和夜间，（2）本设计采用自适应同步激光变焦补光灯和夜间红外滤光片技术，实现低照度高清可见光变焦相机在夜间高清黑白双色成像。昼夜成像像素相同，变焦倍率相同，图像分辨率基本相同。（3）本设计为主动激光昼夜监控系统，能够以较低的成本和重量实现昼夜高清图像获取，并保留了多倍光学变焦和图像跟踪识别的功能。

本设计具有如下优点：

(1)应用环境更加广泛。新型无人机主动激光昼夜监控系统夜间成像原理是通过红外激光灯进行补光成像的，在荒漠或者冰原等夜间温差很小的环境中应用依然可以有效分辨目标物体。

(2)夜间成像依然保留了变焦功能，在监控远距离目标时，依然能够保证足够的分辨率。远距离夜间监控时，自适应同步激光变焦补光灯能够自动变焦确保可见光视场内红外激光照射，从而保证远距离变焦视场下，高清分辨率。

(3)本设计同时还有重量轻、功耗低的特点，激光本身具有方向性好、亮度高、单色性好和高能量密度特点，自适应同步激光变焦补光灯光电转换效率较高，整机重量较低，非常适合小微型无人机使用。

以上所述仅是本实用新型的较佳实施方式，故凡依本实用新型专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均包括于本实用新型专利申请范围内。

Claims (4)

1.一种无人机主动激光昼夜监控系统，其特征在于：它包括主动激光昼夜监控本体，该主动激光昼夜监控本体包括低照度高清可见光变焦相机、自适应同步激光变焦补光灯；所述自适应同步激光变焦补光灯安装在低照度高清可见光变焦相机顶面上；所述自适应同步激光变焦补光灯上的RS485信号线与低照度高清可见光变焦相机上的RS485信号接口相连。

2.根据权利要求1所述的一种无人机主动激光昼夜监控系统，其特征在于：所述低照度高清可见光变焦相机的顶面上安装有固定座，固定座上设置有紧箍套；所述自适应同步激光变焦补光灯套设在紧箍套中，使用螺丝固定。

3.根据权利要求1所述的一种无人机主动激光昼夜监控系统，其特征在于：所述低照度高清可见光变焦相机为拓扑联创（北京）科技有限公司生产的型号为TOP-3682H的36倍光学变焦相机。

4.根据权利要求1所述的一种无人机主动激光昼夜监控系统，其特征在于：所述自适应同步激光变焦补光灯为深圳市三千米光电科技有限公司生产的型号为IR-808-1000的激光补光灯。