一種新型的綜合光電探測系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種新型的綜合光電探測系統(tǒng)，包括鍺窗口、玻璃窗口、預(yù)處理電路、傳感器組件、掃描鏡、寬動態(tài)CMOS、鍺透鏡、LD準(zhǔn)直透鏡、32像元非制冷線陣和讀出電路、LD管芯、柱透鏡、LD熱沉、PIN管芯；所述鍺窗口和玻璃窗口安裝在綜合光電探測系統(tǒng)的外側(cè)；所述預(yù)處理電路、傳感器組件、掃描鏡和寬動態(tài)CMOS安裝在綜合光電探測系統(tǒng)的內(nèi)部；所述鍺透鏡和LD準(zhǔn)直透鏡安裝在傳感器組件管芯上；所述LD管芯和LD熱沉上方集成一個(gè)柱透鏡。本實(shí)用新型獲取信息豐富且完備，結(jié)構(gòu)簡單。
【專利說明】一種新型的綜合光電探測系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種汽車配件，具體地說是一種新型的綜合光電探測系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前國內(nèi)外汽車夜視領(lǐng)域采用的解決方案無外乎三種，其中兩種基于CCD/CM0S近紅外/可見光成像器件，另外一種基于UFPA (非制冷長波紅外焦平面器件)。其中基于(XD/CM0S近紅外/可見光成像器，根據(jù)是否使用近紅外光源又可以分為主動型和被動型兩種。
[0003]國內(nèi)提出的大多數(shù)汽車夜視方案均是基于所謂“高靈敏”攝像頭的被動型方案，該方案由于受到器件本身動態(tài)范圍和夜視性能的限制，在夜間的探測有效探測距離與人眼相差無幾，因此這些系統(tǒng)無實(shí)際意義。
[0004]目前已經(jīng)實(shí)用化并付諸于應(yīng)用的方案主要是:采用近紅外光輔助光源的主動型近紅外夜視系統(tǒng)，例如早期的奔馳高端車輛所配備的夜視系統(tǒng)；采用UFPA的熱成像夜視系統(tǒng)，例如應(yīng)用于寶馬和奧迪高端車輛的夜視系統(tǒng)；
[0005]主動型近紅外夜視系統(tǒng):普通車輛在夜間行駛時(shí)，當(dāng)僅使用近光燈時(shí)，可視距離約30米左右，當(dāng)使用遠(yuǎn)光燈時(shí)可視距離增加到80米。但使用遠(yuǎn)光燈受到行車條件的限制，例如會車期間必須關(guān)閉遠(yuǎn)光燈。
[0006]主動型近紅外夜視系統(tǒng)在車輛的照明裝置中增加了一組人眼不可見的近紅外遠(yuǎn)光燈，然后使用一個(gè)近紅外敏感的CCD或者CMOS光電探測器將目標(biāo)的近紅外光反射光轉(zhuǎn)換為視頻信號。
[0007]以我們搭建的主動型近紅外汽車夜視系統(tǒng)為例，我們在試驗(yàn)車輛的前保險(xiǎn)杠上加裝了兩個(gè)近紅外線射燈，光源電功率合計(jì)20W，輸出近紅外線波長:900nnT780nm，圖像傳感器使用的是SONY的1/2寸高靈敏度黑白ICX429 CXD，光學(xué)鏡頭Fl.4，焦長35mm。
[0008]從試驗(yàn)來看，系統(tǒng)具有一定的效果，在夜間能夠在一定程度上增大可視距離，并在會車期間能夠部分改善本車車道方向的可視度。由于夜晚試驗(yàn)期間大氣能見度較好，因此試驗(yàn)中在白天補(bǔ)充了近紅外波段傳感器透霧能力的對比測試，測試情況是:系統(tǒng)在薄霧情況下近紅外成像能夠改善圖像質(zhì)量。
[0009]但試驗(yàn)證明，當(dāng)兩輛奔馳新S級的司機(jī)都使用夜視系統(tǒng)逆向相遇時(shí)在顯示屏上圖像會出現(xiàn)短時(shí)間的亮白，圖像被對方的近紅外線彼此淹沒了。因此主動近紅外夜視系統(tǒng)大規(guī)模推廣應(yīng)用時(shí)存在嚴(yán)重缺陷。
[0010]另外即便是與普通的(沒有安裝主動夜視系統(tǒng))車輛會車時(shí)，當(dāng)對方遠(yuǎn)光未關(guān)閉時(shí)由于普通汽車大燈輸出光輻射中也存在大量的近紅外輻射，因此也會導(dǎo)致近紅外圖像探測器的飽和與失效。
[0011 ] 綜上所述，兩種系統(tǒng)各有優(yōu)缺點(diǎn)，但都不適合于大規(guī)模應(yīng)用，其原因分別是:
[0012]1、主動紅外型汽車夜視系統(tǒng):由于探測距離近、另外更為關(guān)鍵的是:同時(shí)裝有該系統(tǒng)的車輛在逆向會車時(shí)，該型夜視系統(tǒng)的夜視功能可能完全失效；[0013]2、UFPA熱成像夜視系統(tǒng):存在圖像分辨率差和價(jià)格昂貴等問題。
[0014]為了適應(yīng)未來汽車市場的需求，我們需要提出一種低成本的和更適合于大規(guī)模應(yīng)用的一種新型的綜合光電探測系統(tǒng)。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0015]針對上述問題，本實(shí)用新型旨在提供一種新型的綜合光電探測系統(tǒng)。
[0016]為實(shí)現(xiàn)該技術(shù)目的，本實(shí)用新型的方案是:本實(shí)用新型實(shí)施例的一種新型的綜合光電探測系統(tǒng)，包括鍺窗口、玻璃窗口、預(yù)處理電路、傳感器組件、掃描鏡、寬動態(tài)CMOS、鍺透鏡、L D準(zhǔn)直透鏡、3 2像元非制冷線陣和讀出電路、L D管芯、柱透鏡、L D熱沉、P IN管芯；所述鍺窗口和玻璃窗口安裝在綜合光電探測系統(tǒng)的外側(cè)；所述預(yù)處理電路、傳感器組件、掃描鏡和寬動態(tài)CMOS安裝在綜合光電探測系統(tǒng)的內(nèi)部；所述鍺透鏡和L D準(zhǔn)直透鏡安裝在傳感器組件管芯上；所述L D管芯和L D熱沉上方集成一個(gè)柱透鏡。
[0017]進(jìn)一步，所述傳感器組件通過一個(gè)水平方向的掃描鏡實(shí)現(xiàn)對車頭前方，水平方向±45度角范圍進(jìn)行掃描成像。
[0018]進(jìn)一步，所述傳感器組件內(nèi)部集成的I個(gè)32像元的線陣列長波紅外探測器芯片、I個(gè)輸出波長為808nm的多芯并聯(lián)激光二極管和PIN 二極管，定位并安裝在密封殼體上。
[0019]進(jìn)一步，所述掃描鏡由I片蒸鍍有寬帶反射膜和保護(hù)增透膜的玻璃基反射鏡片、I個(gè)輕合金懸架、兩個(gè)軸承、以及驅(qū)動裝置和角位反饋移傳感器組成。
[0020]有益效果
[0021]本實(shí)用新型獲取信息豐富且完備，可以同時(shí)獲得廣角度的熱像信息、距離信息和直觀的高分辨率可見光/近紅外視頻圖像，結(jié)構(gòu)簡單:兩個(gè)點(diǎn)源探測器和一個(gè)線陣探測器共享一個(gè)水平掃描鏡，實(shí)現(xiàn)多光譜成像和實(shí)時(shí)多點(diǎn)測距，另外點(diǎn)源探測器和線陣探測器讀出電路簡潔。成本低:由于核心器件的成本低，因此在批量工業(yè)化生產(chǎn)后實(shí)現(xiàn)很低的硬件成本。后期信息處理簡便:后期信息處理基本不涉及復(fù)雜的圖像處理和運(yùn)算，必要的關(guān)鍵信息已經(jīng)由熱像和距離探測器直觀給出。信息顯示直觀:處理后的路面障礙物信息既可以直觀地疊加在高清晰度的可見光/近紅外視頻圖像上，也可以通過俯視圖方式顯示障礙物與車輛的距離信息。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]圖1為一種新型的綜合光電探測系統(tǒng)的外形結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖2為一種新型的綜合光電探測系統(tǒng)內(nèi)部的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖3為一種新型的綜合光電探測系統(tǒng)傳感器組件管芯結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖4為一種新型的綜合光電探測系統(tǒng)傳感器組件和光學(xué)鏡頭的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]圖5為一種新型的綜合光電探測系統(tǒng)掃描鏡的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]圖6為一種新型的綜合光電探測系統(tǒng)掃描鏡的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028]圖7為一種新型的綜合光電探測系統(tǒng)掃描鏡的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0029]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)說明。[0030]如圖f圖7所示，本實(shí)用新型實(shí)施例的一種新型的綜合光電探測系統(tǒng)，包括鍺窗口 1、玻璃窗口 2、預(yù)處理電路3、傳感器組件4、掃描鏡5、寬動態(tài)CMOS 6、鍺透鏡7、L D準(zhǔn)直透鏡8、3 2像元非制冷線陣和讀出電路9、L D管芯10、柱透鏡11、L D熱沉12、P IN管芯13 ;所述鍺窗口 I和玻璃窗口 2安裝在綜合光電探測系統(tǒng)的外側(cè)；所述預(yù)處理電路
3、傳感器組件4、掃描鏡5和寬動態(tài)CMOS 6安裝在綜合光電探測系統(tǒng)的內(nèi)部；所述鍺透鏡7和L D準(zhǔn)直透鏡8安裝在傳感器組件4管芯上；所述L D管芯10和L D熱沉12上方集成一個(gè)柱透鏡11。
[0031 ] 進(jìn)一步，所述傳感器組件4通過一個(gè)水平方向的掃描鏡5實(shí)現(xiàn)對車頭前方，水平方向±45度角范圍進(jìn)行掃描成像。
[0032]進(jìn)一步，所述傳感器組件4內(nèi)部集成的I個(gè)32像元的線陣列長波紅外探測器芯片、I個(gè)輸出波長為808nm的多芯并聯(lián)激光二極管和PIN 二極管，定位并安裝在密封殼體上。
[0033]進(jìn)一步，所述掃描鏡5由I片蒸鍍有寬帶反射膜和保護(hù)增透膜的玻璃基反射鏡片、I個(gè)輕合金懸架、兩個(gè)軸承、以及驅(qū)動裝置和角位反饋移傳感器組成。
[0034]以上所述，僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并不用以限制本實(shí)用新型，凡是依據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所作的任何細(xì)微修改、等同替換和改進(jìn)，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型技術(shù)方案的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種新型的綜合光電探測系統(tǒng)，其特征在于:包括鍺窗口、玻璃窗口、預(yù)處理電路、傳感器組件、掃描鏡、寬動態(tài)CMOS、鍺透鏡、L D準(zhǔn)直透鏡、3 2像元非制冷線陣和讀出電路、L D管芯、柱透鏡、L D熱沉、P I N管芯；所述鍺窗口和玻璃窗口安裝在綜合光電探測系統(tǒng)的外側(cè)；所述預(yù)處理電路、傳感器組件、掃描鏡和寬動態(tài)CMOS安裝在綜合光電探測系統(tǒng)的內(nèi)部；所述鍺透鏡和L D準(zhǔn)直透鏡安裝在傳感器組件管芯上；所述L D管芯和L D熱沉上方集成一個(gè)柱透鏡。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型的綜合光電探測系統(tǒng)，其特征在于:所述傳感器組件內(nèi)部集成的I個(gè)紅外探測器芯片、I個(gè)多芯并聯(lián)激光二極管和PIN 二極管，定位并安裝在密封殼體上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型的綜合光電探測系統(tǒng)，其特征在于:所述掃描鏡由I片玻璃基反射鏡片、I個(gè)輕合金懸架、兩個(gè)軸承、以及驅(qū)動裝置和角位反饋移傳感器組成。
【文檔編號】G01J5/00GK203479399SQ201320475325
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2013年8月6日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月6日
【發(fā)明者】王茁, 詹麗華, 阮亮亮 申請人:合肥漢翔電子科技有限公司