CN214177434U - 可见红外一体化相机系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种可见红外一体化相机系统。该相机系统包括：前置成像单元、分光单元、红外相机单元、可见光相机单元和图像融合单元；地物样品和分光单元分别位于前置成像单元的物面和像面，红外相机单元和可见光相机单元分别位于分光单元的第一出射光路和第二出射光路；图像融合单元同时位于红外相机单元的成像端和可见光相机单元的成像端，用于将采集到的红外光成像和可见光成像进行图像融合处理；采集地物样品发出的光和/或反射光，将光分为可见光波段和红外波段，并分别进行成像，采用图像融合技术将红外图像与可见光图像进行融合，得到高分辨率的红外图像，兼顾了可见光相机的高分辨率和红外相机的探测能力。

Description

可见红外一体化相机系统

技术领域

本实用新型涉及无人机成像技术领域，尤其涉及一种可见红外一体化相机系统。

背景技术

红外线摄影的基本原则其实跟一般摄影是一样的，都是利用光线照在物体上反射经过镜片到相机内成像，区别只是在可见光与红外光的不同罢了。太阳光内含丰富多样的光线，当然也包含红外光，当阳光照在物体上反射到我们的眼睛及相机内时，其实我们已经接受到了红外光，但我们的视神经没有感应到。相机其实也接受到了红外光，但一般底片一样是无法感应，传统的红外线摄影要靠红外线专用底片，而数字相机用的CCD或CMOS本身就可感应到红外线，在夜视技术没出现之前或技术不发达时，单凭人眼是很难在夜间观察目标及环境的。

目前，由于材料和工艺限制，红外探测器一般像素比较低，分辨率比较差，采集到的图像一般比较模糊，清晰度较低。

实用新型内容

本实用新型提供一种可见红外一体化相机系统，用以解决现有技术中采集到的图像像素较低，分辨率较差，清晰度低的缺陷。

本实用新型提供一种可见红外一体化相机系统，包括：前置成像单元、分光单元、红外相机单元、可见光相机单元和图像融合单元；

其中，

地物样品和所述分光单元分别位于所述前置成像单元的物面和

像面，所述红外相机单元和所述可见光相机单元分别位于所述分光单

元的第一出射光路和第二出射光路；

所述图像融合单元同时位于所述红外相机单元的成像端和所述

可见光相机单元的成像端，用于将采集到的红外光成像和可见光成像

进行图像融合处理。

其中，还包括POS信息采集单元，所述POS信息采集单元分别与所述红外相机单元和所述可见光相机单元信号连接，用于采集红外光成像的位置信息和可见光成像的位置信息。

其中，还包括图像拼接单元，所述图像拼接单元位于所述图像融合单元的成像端，用于将融合后的图像进行拼接。

其中，还包括图传电台，所述图传电台与所述图像融合单元信号连接，用于将融合后的图像传输至服务器或终端设备。

其中，还包括电源模块，所述电源模块分别与所述红外相机单元、所述可见光相机单元、所述POS信息采集单元和所述图像融合单元电连接。

其中，所述前置成像单元包括成像透镜和准直透镜，地物样品位于所述成像透镜的物面，所述准直透镜位于所述成像透镜的像面。

其中，所述分光单元包括二向色镜。

本实用新型提供的一种可见红外一体化相机系统，通过前置成像单元采集地物样品发出的光和/或反射光，由分光单元将光分为可见光波段和红外波段，并分别通过可见光相机单元和红外相机单元进行成像，采用图像融合技术将红外图像与可见光图像进行融合，得到高分辨率的红外图像，兼顾了可见光相机的高分辨率和红外相机的探测能力。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，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的附图。

图1是本实用新型提供的可见红外一体化相机系统的模块示意图；

图2是本实用新型提供的成像方法的流程示意图。

附图标记：

1：前置成像单元； 2：分光单元； 3：红外相机单元；

4：可见光相机单元； 5：POS信息采集单元； 6：电源模块；

7：图像融合单元； 8：图传电台。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动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。

下面结合图1描述本实用新型的一种可见红外一体化相机系统，包括：前置成像单元1、分光单元2、红外相机单元3、可见光相机单元4和图像融合单元7；其中，

地物样品和分光单元2分别位于前置成像单元1的物面和像面，红外相机单元3和可见光相机单元4分别位于分光单元2的第一出射光路和第二出射光路；

图像融合单元7同时位于红外相机单元3的成像端和可见光相机单元4的成像端，用于将采集到的红外光成像和可见光成像进行图像融合处理。

具体地，前置成像单元1用于采集地物样品发出的光和/或反射光并成像，可采用成像透镜，根据需求一般设置为无限远焦距。

具体地，分光单元2包括二向色镜，将前置成像单元1收集到的光按照波长分为两束，分别为可见光波段和红外波段，可见光波段光束通过第二出射光路传输给可见光相机单元4，可见光波段光束通过第一出射光路传输给红外相机单元3。

具体地，可见光相机单元4由可见光相机组成，用于对收集的可见光进行成像。红外相机单元3由红外相机组成，用于对收集的红外光进行成像。

具体地，图像融合单元7可采用融合电路，用于将可见光相机单元4生成的可见光成像和红外相机单元3生成的红外光图像进行融合处理，融合后获取高分辨率红外图像。应当理解的是：图像融合技术(Image Fusion)是指将多源信道所采集到的关于同一目标的图像数据经过图像处理和计算机技术等，最大限度的提取各自信道中的有利信息，最后综合成高质量的图像，以提高图像信息的利用率、改善计算机解译精度和可靠性、提升原始图像的空间分辨率和光谱分辨率，利于监测。为了提高计算速度，采用FPGA将图形融合算法固化在电路板上，如此，仅仅将融合后的图像回传，减少了数据量和图传负担。

本实用新型提供的一种可见红外一体化相机系统，通过前置成像单元1采集地物样品发出的光和/或反射光，由分光单元2将光分为可见光波段和红外波段，并分别通过可见光相机单元4和红外相机单元3进行成像，采用图像融合技术将红外图像与可见光图像进行融合，得到高分辨率的红外图像，兼顾了可见光相机的高分辨率和红外相机的探测能力。

在其中一个实施例中，可见红外一体化相机系统还包括POS信息采集单元5，POS信息采集单元5分别与红外相机单元3和可见光相机单元4信号连接，用于采集红外光成像的位置信息和可见光成像的位置信息。在本实施例中，在红外光和可见光成像时，同时采用POS信息采集单元5采集并记录POS信息(即位置信息)。

进一步地，可见红外一体化相机系统还包括图像拼接单元，图像拼接单元位于图像融合单元7的成像端，用于将融合后的图像进行拼接。若有多张融合后的图像需要进行拼接，则根据上述采集到的POS信息进行图像拼接。

在其中一个实施例中，可见红外一体化相机系统还包括图传电台8，图传电台8与图像融合单元7信号连接，用于将融合后的图像传输至服务器或终端设备。在本实施例中，通过图传电台8将融合好后的图像传输给地面设备(即服务器或终端设备等)。

在其中一个实施例中，可见红外一体化相机系统还包括电源模块6，电源模块6分别与红外相机单元3、可见光相机单元4、POS信息采集单元5和图像融合单元7电连接，通过电源模块6给上述各个单元进行供电。具体地，电源模块6包括电池和电压转换器，电池提供稳定的直流电源，电压转换器为以上设备转换电压。

在其中一个实施例中，前置成像单元1包括成像透镜和准直透镜，地物样品位于成像透镜的物面，准直透镜位于成像透镜的像面。在本实施例中，由成像透镜采集到的光路经准直透镜准直后才传到分光单元2，保证成像准确。

下面结合图2描述本实用新型的一种成像方法，包括：

S1、通过前置成像单元1，采集地物样品发出的光和/或反射光；

S2、通过分光单元2，将采集到的光和/或反射光分为可见光和红外光；

S3、通过可见光相机单元4，将可见光进行成像；通过红外相机单元3，将红外光进行成像；同时，通过POS信息采集单元5，采集并记录可见光成像和红外光成像时的位置信息；

S4、通过图像融合单元7，将可见光成像与红外光成像进行图像融合处理，可将融合后的图像通过图传电台8传输至服务器或终端设备。

S5、根据位置信息，通过图像拼接单元，将融合后的图像进行拼接处理。

采用本实用新型的成像方法，所得到的图像兼顾了可见光相机的高分辨率和红外相机的探测能力，能够得到高分辨率的红外图像。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (7)

1.一种可见红外一体化相机系统，其特征在于，包括：前置成像单元、分光单元、红外相机单元、可见光相机单元和图像融合单元；其中，

地物样品和所述分光单元分别位于所述前置成像单元的物面和像面，所述红外相机单元和所述可见光相机单元分别位于所述分光单元的第一出射光路和第二出射光路；

所述图像融合单元同时位于所述红外相机单元的成像端和所述可见光相机单元的成像端，用于将采集到的红外光成像和可见光成像进行图像融合处理。

2.根据权利要求1所述的可见红外一体化相机系统，其特征在于，还包括POS信息采集单元，所述POS信息采集单元分别与所述红外相机单元和所述可见光相机单元信号连接，用于采集红外光成像的位置信息和可见光成像的位置信息。

3.根据权利要求2所述的可见红外一体化相机系统，其特征在于，还包括图像拼接单元，所述图像拼接单元位于所述图像融合单元的成像端，用于将融合后的图像进行拼接。

4.根据权利要求1所述的可见红外一体化相机系统，其特征在于，还包括图传电台，所述图传电台与所述图像融合单元信号连接，用于将融合后的图像传输至服务器或终端设备。

5.根据权利要求2所述的可见红外一体化相机系统，其特征在于，还包括电源模块，所述电源模块分别与所述红外相机单元、所述可见光相机单元、所述POS信息采集单元和所述图像融合单元电连接。

6.根据权利要求1所述的可见红外一体化相机系统，其特征在于，所述前置成像单元包括成像透镜和准直透镜，地物样品位于所述成像透镜的物面，所述准直透镜位于所述成像透镜的像面。

7.根据权利要求1所述的可见红外一体化相机系统，其特征在于，所述分光单元包括二向色镜。

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