CN209120325U - 一种具有光轴稳定性的变倍系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种具有光轴稳定性的变倍系统，属于光电成像领域。所述光轴稳定性的变倍系统包括大视场光学系统、小视场光学系统、第一可见光探测器、第二可见光探测器、第一图像预处理器、第二图像预处理器和图像融合变倍系统。大视场光学系统和小视场光学系统分别采集大视场目标及其背景光信号和小视场目标及其背景光信号；第一可见光探测器和第二可见光探测器分别对采集到的大视场目标及其背景光信号和小视场目标及其背景光信号转换为电信号；第一图像预处理器和第二图像预处理器将电信号转换为图像信号；图像融合变倍系统将小视场图像融合在大视场图像中，对融合后的图像进行均衡放大与缩小。
Description
技术领域
本实用新型涉及光电成像技术领域，特别涉及一种具有光轴稳定性的变倍系统。
背景技术
光学成像系统作为获取图像的常用工具，已广泛应用于工业生产、日常民用、科学研究、军事探测等领域，特别是在军事上如单兵观瞄仪器等领域发挥着重要的作用。变倍光学系统焦距可调、观察范围可变、集成性好，借助变倍组与补偿组的相互配合能够在观察点不变的情况下，实时获取不同放大倍率下的清晰目标图像，因此在观瞄仪器领域中，变倍调焦光学系统发挥着重要的作用。
专利CN201120107476.7公开一种可微调焦连续变倍单筒视频显微系统，通过设计旋转手轮，从而将调节座在条形槽内前后移动，实现调焦连续变倍，该专利在变倍过程中光轴稳定性较差，不适用于高精度测量系统；专利CN201810186984.5公开一种主动、被动结合的变倍自动调焦方法及系统，该专利通过变焦自动调整与手动输入变倍比相结合的方法，实现主被动组合的变倍自动调焦系统，满足智能化的要求，但该方案存在光轴系统不稳定、结构尺寸较大及变倍范围窄的缺点。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种具有光轴稳定性的变倍系统，以解决目前在变倍过程中光轴稳定性差的问题。
为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种具有光轴稳定性的变倍系统，包括：
大视场光学系统和小视场光学系统，分别采集大视场目标及其背景光信号和小视场目标及其背景光信号；
第一可见光探测器和第二可见光探测器，将采集到的大视场目标及其背景光信号和小视场目标及其背景光信号分别转换为电信号；
第一图像预处理器和第二图像预处理器，将电信号号转换为图像信号；
图像融合变倍系统，将小视场图像融合在大视场图像中，对融合后的图像进行均衡放大与缩小；其中，
所述大视场光学系统与第一可见光探测器、第一图像预处理器依次相连，所述小视场光学系统与第二可见光探测器、第二图像预处理器依次相连；
所述第一图像预处理器和第二图像预处理器均与图像融合变倍系统相连接。
可选的，所述大视场光学系统和所述小视场光学系统相互独立，且均为固定聚焦的光学系统。
可选的，所述大视场光学系统的视野比所述小视场光学系统宽，倍率范围比小视场光学系统小。
可选的，所述第一可见光探测器和所述第二可见光探测器为CCD或者 CMOS探测器。
可选的，所述第一图像预处理器和所述第二图像预处理器具体为FPGA 或者DSP。
可选的，所述图像融合变倍系统具体为基于图像算法的图像融合板。
在本实用新型提供的具有光轴稳定性的变倍系统中，包括大视场光学系统、小视场光学系统、第一可见光探测器、第二可见光探测器、第一图像预处理器、第二图像预处理器和图像融合变倍系统。大视场光学系统和小视场光学系统分别采集大视场目标及其背景光信号和小视场目标及其背景光信号；第一可见光探测器和第二可见光探测器分别对采集到的大视场目标及其背景光信号和小视场目标及其背景光信号转换为电信号；第一图像预处理器和第二图像预处理器将电信号转换为图像信号；图像融合变倍系统将小视场图像融合在大视场图像中，对融合后的图像进行均衡放大与缩小。
本实用新型具有以下有益效果：
(1)采用固定焦距的大视场光学系统和小视场光学系统，装调简单，工艺性优；
(2)瞄准光轴始终是小视场光轴，在变倍过程中光轴始终保持稳定，不存在光轴跳动的现象；
(3)大视场光学系统和小视场光学系统采用同比例缩小与放大，图像匹配性高，不会出现变倍过程中锯齿及错位等现象；
(4)整体结构简单，零部件的质量一致性高。
附图说明
图1是本实用新型提供的具有光轴稳定性的变倍系统的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本实用新型提出的一种具有光轴稳定性的变倍系统作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本实用新型的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本实用新型实施例的目的。
实施例一
本实用新型提供了一种具有光轴稳定性的变倍系统，其结构如图1所示。所述具有光轴稳定性的变倍系统包括大视场光学系统1、小视场光学系统2、可见光探测器(包括第一可见光探测器31和第二可见光探测器32)、图像预处理器(包括第一图像预处理器41和第二图像预处理器42)和图像融合变倍系统5。具体的，所述大视场光学系统1与所述第一可见光探测器31、所述第一图像预处理器41依次相连，所述小视场光学系统2与所述第二可见光探测器32、所述第二图像预处理器42依次相连，所述第一图像预处理器41和所述第二图像预处理器42均与所述图像融合变倍系统5相连接。
具体的，所述大视场光学系统1和所述小视场光学系统2相互独立，且均为固定聚焦的光学系统。本领域的技术人员能够理解，将两个光学系统中视野宽、倍率范围小的作为大视场光学系统，将视野窄、倍率范围大的作为小视场光学系统。所述大视场光学系统1用于采集大视场目标及其背景光信号，所述小视场光学系统2用于采集小视场目标及其背景光信号。可见光探测器(包括第一可见光探测器31和第二可见光探测器32)为CCD 或者CMOS探测器，其中，所述第一可见光探测器31对大视场目标及其背景光信号转换为电信号，所述第二可见光探测器32对小视场目标及其背景光信号转换为电信号。该领域的技术人员理解，并能够根据实际需要选择合适的器件类型；其中优选的，目前能够实现该功能的可见光探测器的型号有BCP25-SDI200C-HS，具有元尺寸小、面阵大的特点。所述第一图像预处理器41、第二图像预处理器42将得到的两个电信号分别转换为图像信号，优选的，图像预处理器为FPGA或者DSP。所述图像融合变倍系统5选用基于图像算法的图像融合板，能够将小视场图像叠加融合在大视场图像中，成为融合后的图像信号。所述图像融合变倍系统5接收放大或缩小指令，通过自身存在的灰度线性插值、图像平滑及空域均衡等算法对图像进行均衡放大与缩小，达到保真效果。由于融合后的光轴始终为小视场图像光轴，故该变倍系统的光轴是稳定不变的。
本实用新型的具有光轴稳定性的变倍系统采用固定焦距的大视场光学系统和小视场光学系统，装调简单，工艺性优；瞄准光轴始终是小视场图像光轴，在变倍过程中光轴始终保持稳定，不存在光轴跳动的现象。大视场光学系统和小视场光学系统采用同比例缩小与放大，图像匹配性高，不会出现变倍过程中锯齿及错位等现象，并且整体结构简单，零部件的质量一致性高。
上述描述仅是对本实用新型较佳实施例的描述，并非对本实用新型范围的任何限定，本实用新型领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。
Claims (6)
1.一种具有光轴稳定性的变倍系统，其特征在于，包括：
大视场光学系统(1)和小视场光学系统(2)，分别采集大视场目标及其背景光信号和小视场目标及其背景光信号；
第一可见光探测器(31)和第二可见光探测器(32)，将采集到的大视场目标及其背景光信号和小视场目标及其背景光信号分别转换为电信号；
第一图像预处理器(41)和第二图像预处理器(42)，将电信号号转换为图像信号；
图像融合变倍系统(5)，将小视场图像融合在大视场图像中，对融合后的图像进行均衡放大与缩小；其中，
所述大视场光学系统(1)与所述第一可见光探测器(31)、所述第一图像预处理器(41)依次相连，所述小视场光学系统(2)与所述第二可见光探测器(32)、所述第二图像预处理器(42)依次相连；
所述第一图像预处理器(41)和所述第二图像预处理器(42)均与图像融合变倍系统(5)相连接。
2.如权利要求1所述的具有光轴稳定性的变倍系统，其特征在于，所述大视场光学系统(1)和所述小视场光学系统(2)相互独立，且均为固定聚焦的光学系统。
3.如权利要求2所述的具有光轴稳定性的变倍系统，其特征在于，所述大视场光学系统(1)的视野比所述小视场光学系统(2)宽，倍率范围比小视场光学系统(2)小。
4.如权利要求1所述的具有光轴稳定性的变倍系统，其特征在于，所述第一可见光探测器(31)和所述第二可见光探测器(32)为CCD或者CMOS探测器。
5.如权利要求1所述的具有光轴稳定性的变倍系统，其特征在于，所述第一图像预处理器(41)和所述第二图像预处理器(42)具体为FPGA或者DSP。
6.如权利要求1所述的具有光轴稳定性的变倍系统，其特征在于，所述图像融合变倍系统(5)具体为基于图像算法的图像融合板。
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| CN201821965264.0U CN209120325U (zh) | 2018-11-27 | 2018-11-27 | 一种具有光轴稳定性的变倍系统 |
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Country Status (1)
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|---|---|
| CN (1) | CN209120325U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113071672A (zh) * | 2021-04-13 | 2021-07-06 | 沈阳上博智像科技有限公司 | 一种多视场目标侦察系统及搭载其的弹射型无人机 |
| CN113177884A (zh) * | 2021-05-27 | 2021-07-27 | 江苏北方湖光光电有限公司 | 一种夜视组合变倍图像融合系统的工作方法 |
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2018
- 2018-11-27 CN CN201821965264.0U patent/CN209120325U/zh active Active
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