CN212432341U - 一种多光谱成像探测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种多光谱成像探测装置，属于光学技术领域，目的是为了解决上述成像探测装置虚警、不能全天候的技术问题。本实用新型包括紫外图像采集模块、可见光图像采集模块、红外图像采集模块、日盲紫外滤光分光镜、电源、线缆和图像输出端。按照一定顺序依次摆放，最后通过紫外探测器、红外探测器、可见光探测器的视频信号在图像处理终端上进行处理从而发出报警信息。本实用新型具有探测虚警率低、可全天候全天时工作的优点，避开了太阳光的干扰，目标特征明显，穿雾能力更强，有利于提高日盲紫外波段的光能利用率，同时减少了零件数量也有利于降低产品成本和装调效率。

Description

一种多光谱成像探测装置

技术领域

本实用新型涉及一种多光谱成像探测装置，属于光学技术领域。

背景技术

目前主要有三种光学成像探测装置，一是可见光成像探测，它是利用目标的可见光图像信息进行探测识别，缺点是作用距离受大气能见度的限制，不能全天候工作，不适合夜间工作；二是日盲紫外成像探测，它是利用目标的紫外辐射信息进行探测识别，缺点是光能利用率低、分辨率及现场等参数下降，主要影响探测仪的性能；三是红外成像探测，它是利用目标的红外辐射信息进行探测识别，缺点是探测能力受云、雾和烟尘的影响较大；因此，亟需提供一种探测虚警低、可全天候全天时工作的成像探测装置。

实用新型内容

本实用新型研发目的是为了解决上述成像探测装置虚警、不能全天候工作的技术问题，在下文中给出了关于本实用新型的简要概述，以便提供关于本实用新型的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本实用新型的穷举性概述，它并不是意图确定本实用新型的关键或重要部分，也不是意图限定本实用新型的范围。

本实用新型的技术方案：

一种多光谱成像探测装置，包括紫外图像采集模块、可见光图像采集模块、红外图像采集模块、日盲紫外滤光分光镜、壳体、进光孔、线缆和图像输出端，其中日盲紫外滤光分镜摆放至第一进光孔处。所述紫外图像采集模块包括紫外成像镜头和紫外探测器，紫外成像镜头安装在紫外探测器上；可见光图像采集模块包括可见光成像镜头和可见光探测器，可见光成像镜头安装在可见光探测器上；红外图像采集模块包括红外成像镜头和红外探测器，红外成像镜头安装在红外探测器上。其中紫外成像光路为检测目标电晕放电产生的弧光中的日盲紫外波段光束经过进第一进光孔由日盲紫外滤光分光镜反射，进入紫外成像镜头、紫外成像镜头将光线汇聚成像在紫外探测器光敏面上生成紫外图像；可见光成像光路为检测目标发出的可见光束经过第一进光孔透过日盲紫外滤光分光镜进入可见光成像镜头，可见光成像镜头将光线汇聚成像在可见光探测器光敏面上生成可见光图像；红外成像光路为检测目标发出的光束经过第二进光孔进入红外成像镜头，红外成像镜头将红外光线汇聚在红外探测器光敏面上生成红外图像。紫外探测器、红外探测器、可见光探测器将视频信号通过标准视频接口使用线缆传至图像输出端，图像输出端将紫外图像、可见光图像和红外图像输出在屏幕上，显示出发生电晕的准确位置，并发出警报信息。

本实用新型可以应用在高压设备带电检测、船舶破雾引航、森林火情告警、海上搜救、导弹逼近告警、飞机着陆引导等领域。

高压设备带电检测：通过日盲紫外和可见光通道探测电晕发生的准确位置，通过红外通道探测故障点的温度升高，发现隐藏故障点，实现全天候全天时电晕定位监测与电网安全预警。

船舶破雾引航：利用紫外光穿雾能力更强的优势，与发射紫外光的引导定位信标配合，辅以可见光、红外通道图像的穿雾定位靠泊导航技术能够在可视度极低的复杂环境中直观成像，同时计算船舶自身的准确方位和姿态信息，实现了大型船舶全天候全天时在港口精准安全靠泊。

森林火情告警：利用火焰中日盲紫外辐射，辅以可见光、红外通道成像，准确探测着火电点的位置，实现全天候全天时火情监测和预报。

海上搜救：通过在救生衣等漂浮物上安装日盲紫外信标光源的方式，遇险人员落水时，打开光源之后，搜救人员在搜救船或飞机上使用日盲紫外成像器，结合可见光、红外图像能迅速定位遇险人员。

导弹逼近告警：多光谱成像设备通过搜集来袭导弹的日盲紫外辐射、红外辐射以及可见光图像，探测识别来袭导弹，并解算出方位角，发出警报。

飞机着陆引导：机载多光谱成像设备利用日盲紫外穿雾能力强的特点，探测舰面引导标识阵列的紫外辐射，解算与舰面的相对位置和姿态数据，结合可见光、红外通道图像，引导飞机在低能见度的条件下安全着陆。

进一步地，日盲紫外滤光分光镜滤除日光中紫外干扰波段，透过可见光波段光束，避开了阳光的干扰，有利于提高日盲紫外波段的光能利用率，同时减少了零件数量也有利于降低产品成本和装调效率。

进一步地，日盲紫外滤光分光镜设置在紫外成像光路和可见光成像光路的交汇处，与紫外探测器分别位于紫外成像镜头的两侧。

进一步地，紫外成像光路和可见光光路在外壳上共用第一进光孔。

进一步地，紫外图像采集模块、可见光图像采集模块、红外采集模块、日盲紫外滤光分光镜使用同一个侧面外壳。

本实用新型具有以下有益效果：

具有探测虚警率低、可全天候全天时工作的优点，避开了太阳光的干扰，目标特征明显，穿雾能力更强，有利于提高日盲紫外波段的光能利用率的同时，减少了零件数量，有利于降低产品成本和装调效率。

附图说明

图1是成像装置模型图；

图2是成像装置原理框图；

附图标记说明：1、日盲紫外滤光分光镜；2、紫外成像镜头；3、紫外探测器；4、侧面外壳；5、电源；6、线缆；7、可见光探测器；8、红外探测器；9、图像输出端；10、红外成像镜头；11、可见光成像镜头；12、上方外壳；13-1、第一进光孔；13-2、第二进光孔。

具体实施方式

为使本实用新型技术方案更加清楚明了，下面通过附图中示出的具体实施例来描述本实用新型。应当理解，以下描述只是示例性的，而并非要限制本实用新型的范围；此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本实用新型的概念。

具体实施方式一：参照图1-图2说明本实施方式，本实施方式的一种多光谱成像探测装置，包括紫外图像采集模块、可见光图像采集模块、红外图像采集模块、日盲紫外滤光分光镜1、电源5、线缆6和图像输出端9，其中日盲紫外滤光分光镜1摆放至第一进光孔处13-1，所述紫外图像采集模块包括紫外成像镜头2和紫外探测器3，紫外成像镜头2安装在紫外探测器3上；

可见光图像采集模块包括可见光成像镜头11和可见光探测器7，可见光成像镜头11安装在可见光探测器7上；红外图像采集模块包括红外成像镜头10和红外探测器8，红外成像镜头10安装在红外探测器8上；其中紫外成像光路为检测目标电晕放电产生的弧光中的日盲紫外波段光束经过进第一进光孔13-1由日盲紫外滤光分光镜1反射进入紫外成像镜头2，紫外成像镜头2将光线汇聚成像在紫外探测器3光敏面上生成紫外图像；

可见光成像光路为检测目标发出的可见光束经过第一进光孔13-1透过日盲紫外滤光分光镜1进入可见光成像镜头11，可见光成像镜头11将光线汇聚成像在可见光探测器7光敏面上生成可见光图像；红外成像光路为检测目标发出的光束经过第二进光孔13-2进入红外成像镜头10，红外成像镜头10将红外光线汇聚在红外探测器8光敏面上生成红外图像；

紫外探测器3、红外探测器8、可见光探测器7将视频信号通过标准视频接口使用线缆6传至图像输出端9，图像输出端9将紫外图像、可见光图像和红外图像经过提取，显示出发生电晕的准确位置，并发出警报信息。

具体实施方式二：参照图1-图2说明本实施方式，本实施方式的一种多光谱成像探测装置，包括图像输出端9利用红外图像根据接收辐射能量的多少获得检测目标的温度升高数据，结合专家诊断数据库信息，判断可见目标以及内部不可见的潜在故障点的风险级别，并显示位置信息，达到在设备严重损害前提早发现故障点并发出警报信息的作用。

具体实施方式三：参照图1-图2说明本实施方式，本实施方式的一种多光谱成像探测装置，所述的标准视频接口为PAL标准视频接口。

具体实施方式四：参照图1-图2说明本实施方式，本实施方式的一种多光谱成像探测装置，所述的日盲紫外滤光分光镜(1)设置在紫外成像光路和可见光成像光路的交汇处，与紫外探测器(3)分别位于紫外成像镜头(2)的两侧。

具体实施方式五：参照图1-图2说明本实施方式，本实施方式的一种多光谱成像探测装置，所述的紫外成像光路和可见光光路在侧面外壳(4)上共用第一进光孔(13-1)。

具体实施方式六：参照图1-图2说明本实施方式，本实施方式的一种多光谱成像探测装置，所述的紫外图像采集模块、可见光图像采集模块、红外图像采集模块、日盲紫外滤光分光镜(1)置于同一个侧面外壳(4)。

本实施方式只是对本专利的示例性说明，并不限定它的保护范围，本领域技术人员还可以对其局部进行改变，只要没有超出本专利的精神实质，都在本专利的保护范围内。

Claims (5)

1.一种多光谱成像探测装置，其特征在于：包括紫外图像采集模块、可见光图像采集模块、红外图像采集模块、日盲紫外滤光分光镜(1)、电源(5)、线缆(6)和图像输出端(9)，其中日盲紫外滤光分光镜(1)摆放至第一进光孔处(13-1)，所述紫外图像采集模块包括紫外成像镜头(2)和紫外探测器(3)，紫外成像镜头(2)安装在紫外探测器(3)上；可见光图像采集模块包括可见光成像镜头(11)和可见光探测器(7)，可见光成像镜头(11)安装在可见光探测器(7)上；红外图像采集模块包括红外成像镜头(10)和红外探测器(8)，红外成像镜头(10)安装在红外探测器(8)上；其中紫外成像光路为检测目标电晕放电产生的弧光中的日盲紫外波段光束经过进第一进光孔(13-1)由日盲紫外滤光分光镜(1)反射进入紫外成像镜头(2)，紫外成像镜头(2)将光线汇聚成像在紫外探测器(3)光敏面上生成紫外图像；可见光成像光路为检测目标发出的可见光束经过第一进光孔(13-1)透过日盲紫外滤光分光镜(1)进入可见光成像镜头(11)，可见光成像镜头(11)将光线汇聚成像在可见光探测器(7)光敏面上生成可见光图像；红外成像光路为检测目标发出的光束经过第二进光孔(13-2)进入红外成像镜头(10)，红外成像镜头(10)将红外光线汇聚在红外探测器(8)光敏面上生成红外图像；紫外探测器(3)、红外探测器(8)、可见光探测器(7)将视频信号通过标准视频接口使用线缆(6)传至图像输出端(9)，图像输出端(9)将紫外图像、可见光图像和红外图像经过提取，显示出发生电晕的准确位置，并发出警报信息。

2.根据权利要求1所述的一种多光谱成像探测装置，其特征在于：所述的标准视频接口为PAL标准视频接口。

3.根据权利要求1所述的一种多光谱成像探测装置，其特征在于：所述的日盲紫外滤光分光镜(1)设置在紫外成像光路和可见光成像光路的交汇处，与紫外探测器(3)分别位于紫外成像镜头(2)的两侧。

4.根据权利要求1所述的一种多光谱成像探测装置，其特征在于：所述的紫外成像光路和可见光光路在侧面外壳(4)上共用第一进光孔(13-1)。

5.根据权利要求1所述的一种多光谱成像探测装置，其特征在于：所述的紫外图像采集模块、可见光图像采集模块、红外图像采集模块、日盲紫外滤光分光镜(1)置于同一个侧面外壳(4)。

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