專利名稱：高分辨霧視、夜視一體化成像儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種成像技術(shù)，特別是涉及一種在霧霾天氣和夜晚環(huán)境下使用的高分辨霧視、夜視一體化成像儀。
背景技術(shù)：
隨著數(shù)字視頻成像技術(shù)的發(fā)展，視頻圖像監(jiān)視系統(tǒng)已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用在社會生活和國家各個行業(yè)安全生產(chǎn)的各個領(lǐng)域，視頻圖像以其直觀、實時、清晰、方便存儲等的突出特點得到使用者的廣泛認可。普通攝像機包括高清攝像機在光線充足、大氣能見度良好時，其圖像質(zhì)量很好，能夠滿足人們使用的要求；但在霧、水汽、煙塵、沙塵、陰霾或夜晚等環(huán)境下時，普通攝像機包括高清攝像機的視頻圖像就會變得模糊不清，被觀測或監(jiān)視的目標就無法清楚辨別，圖像的監(jiān)視效能就會降低，整個系統(tǒng)的圖像監(jiān)視功能就無法發(fā)揮其最佳效能。當前，透霧成像系統(tǒng)主要分為三部分，即中心控制模塊、透霧鏡頭、濾波攝像機，濾波攝像機設(shè)置在所需觀測目標對應(yīng)的特定位置，透霧鏡頭安裝在濾波攝像機上，中心控制模塊設(shè)置在中心控制室內(nèi)；中心控制模塊與濾波攝像機通過射頻電纜實現(xiàn)連接。透霧成像系統(tǒng)的工作方式分為兩種:在能見度良好的情況下，CXD工作于彩色原圖方式，此時透霧鏡頭處于原始工作狀態(tài)，輸出為彩色原圖模式；當能見度不良時，CCD工作于透霧狀態(tài)，此時透霧鏡頭處于透霧工作狀態(tài)，輸出為透霧圖像模式。其中，透霧成像系統(tǒng)在能見度良好的情況下，在中心控制室通過按下中心控制模塊的原圖按鍵發(fā)出控制指令，并通過控制電纜傳送到濾波攝像機，由濾波攝像機再發(fā)送濾片切換命令到透霧鏡頭，此時透霧鏡頭工作于原始狀態(tài)，濾波攝像機輸出為彩色原圖，彩色原圖通過視頻電纜傳送到控制中心；在能見度不良情況下，在中心控制室按下中心控制|吳塊的透霧按鍵發(fā)出控制指令，并通過控制電纜傳送到濾波攝像機的串口電路，由濾波攝像機再發(fā)送濾片切換命令到透霧鏡頭，此時透霧鏡頭工作于透霧狀態(tài)，濾波攝像機輸出為透霧圖像，透霧圖像通過視頻電纜傳送到控制中心。綜上所述，現(xiàn)有的透霧成像系統(tǒng)的使用條件受到了一定的限制，原因是:1、中心控制模塊與濾波攝像機之間必須有控制電纜的連接才能完成控制命令的傳送，而且該控制電纜必須要連接的可靠和穩(wěn)定，以保證控制命令的可靠傳送；2、在夜晚時，該系統(tǒng)不能正常工作，因此該系統(tǒng)只能使用于某些特定的工作環(huán)境如現(xiàn)場必須要提供用于控制命令傳送的控制電纜，否則該透霧成像系統(tǒng)就無法正常實現(xiàn)工作模式的切換。由此可見，上述現(xiàn)有的透霧成像系統(tǒng)在使用上，顯然仍存在有不便與缺陷，而亟待加以進一步改進。為了解決上述存在的問題，相關(guān)廠商莫不費盡心思來謀求解決之道，但長久以來一直未見適用的設(shè)計被發(fā)展完成，而一般產(chǎn)品又沒有適切結(jié)構(gòu)能夠解決上述問題，此顯然是相關(guān)業(yè)者急欲解決的問題。
發(fā)明內(nèi)容[0008]本實用新型的目的在于提供一種高分辨霧視、夜視一體化成像儀，能夠滿足在霧霾天氣和夜晚時實現(xiàn)霧視和夜視功能的自動切換，由設(shè)備本體自動的工作在霧視狀態(tài)或夜視狀態(tài)，輸出霧視圖像或者夜視圖像，極大的提聞了廣品的環(huán)境自適應(yīng)能力。本實用新型的目的及解決其技術(shù)問題是采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的。本實用新型一種高分辨霧視、夜視一體化成像儀，其包括:霧視夜視濾片切換裝置；光耦和成像裝置；霧視夜視電子處理裝置，包括圖像編碼電路、微處理器、圖像解碼電路、存儲單元、濾片裝置切換控制電路及光強處理電路，而微處理器分別與圖像編碼電路、圖像解碼電路、存儲單元、濾片裝置切換控制電路及光強處理電路連接，同時該濾片裝置切換控制電路與霧視夜視濾片切換裝置連接；以及圖像輸出裝置，包括圖像輸入接口、接口電路及圖像輸出接口，而接口電路分別與圖像輸入接口及圖像輸出接口連接，該圖像輸入接口與圖像解碼電路連接。本實用新型的目的及解決其技術(shù)問題還可采用以下技術(shù)措施進一步實現(xiàn)。較佳的，前述的高分辨霧視、夜視一體化成像儀，其中該光耦和成像裝置包括光強感應(yīng)電路、光電轉(zhuǎn)換電路、成像電路、數(shù)模轉(zhuǎn)換電路及輸出接口，而光強感應(yīng)電路與光電轉(zhuǎn)換電路連接，光電轉(zhuǎn)換電路與成像電路連接，成像電路與數(shù)模轉(zhuǎn)換電路連接，數(shù)模轉(zhuǎn)換電路與輸出接口連接。較佳的，前述的高分辨霧視、夜視一體化成像儀，其中各個裝置之間的連接方式采用內(nèi)部數(shù)字總線或模擬信號線。借由上述技術(shù)方案，本實用新型高分辨霧視、夜視一體化成像儀至少具有下列優(yōu)點及有益效果:本實用新型高分辨霧視、夜視一體化成像儀采用霧視夜視圖像算法的融合技術(shù)，主要解決在霧霾天氣和夜晚環(huán)境下普通攝像機不能清晰成像的問題，而本實用新型所提出的高分辨霧視、夜視一體化成像儀能夠由設(shè)備本體根據(jù)環(huán)境狀況自動做出判斷，決定設(shè)備本體工作在霧視狀態(tài)或者夜視狀態(tài)，極大的提高了透霧產(chǎn)品的環(huán)境自適應(yīng)能力。上述說明僅是本實用新型技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本實用新型的技術(shù)手段，而可依照說明書的內(nèi)容予以實施，并且為了讓本實用新型的上述和其他目的、特征和優(yōu)點能夠更明顯易懂，以下特舉較佳實施例，并配合附圖，詳細說明如下。

圖1:為本實用新型高分辨霧視、夜視一體化成像儀的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2:為本實用新型實施例的光耦和成像裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3:為本實用新型實施例的霧視夜視電子處理裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4:為本實用新型實施例的圖像輸出裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
為更進一步闡述本實用新型為達成預(yù)定實用新型目的所采取的技術(shù)手段及功效，
以下結(jié)合附圖及較佳實施例，對依據(jù)本實用新型提出的一種高分辨霧視、夜視一體化成像儀的具體實施方式
、結(jié)構(gòu)、特征及其功效，詳細說明如后。參閱圖1所示，為本實用新型高分辨霧視、夜視一體化成像儀的結(jié)構(gòu)示意圖，包括霧視夜視濾片切換裝置101、光耦和成像裝置102、霧視夜視電子處理裝置103及圖像輸出裝置104 ;其中，各個裝置之間采用內(nèi)部數(shù)字總線或模擬信號線的連接方式進行連接。參閱圖2所示，為本實用新型實施例的光耦和成像裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，包括光強感應(yīng)電路201、光電轉(zhuǎn)換電路202、成像電路203、數(shù)模轉(zhuǎn)換電路204及輸出接口 205 ;而光強感應(yīng)電路201與光電轉(zhuǎn)換電路202連接，光電轉(zhuǎn)換電路202與成像電路203連接，成像電路203與數(shù)模轉(zhuǎn)換電路204連接，數(shù)模轉(zhuǎn)換電路204與輸出接口 205連接；該光耦和成像裝置102的作用是完成光電轉(zhuǎn)換，對電信號進行數(shù)字化編碼、處理、還原輸出模擬圖像信號。參閱圖3所示，為本實用新型實施例的霧視夜視電子處理裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，該霧視夜視電子處理裝置103是高分辨霧視、夜視一體化成像儀的重要裝置，包括圖像編碼電路301、微處理器302、圖像解碼電路303、存儲單元304、濾片裝置切換控制電路305及光強處理電路306 ;其中，微處理器302分別與圖像編碼電路301、圖像解碼電路303、存儲單元304、濾片裝置切換控制電路305及光強處理電路306連接，同時圖像解碼電路303與圖像輸出裝置104中的圖像輸入接口 401連接。在本實施例中，該霧視夜視電子處理裝置103的微處理器302采用ALTERA公司的EP3C40F324型號FPGA，而圖像的霧視夜視處理通過存儲單元304中的不同算法程序完成，同時微處理302根據(jù)光強處理電路306發(fā)來的命令，通過濾片裝置切換控制電路305將此命令發(fā)至霧視夜視濾片切換裝置101，驅(qū)動該霧視夜視濾片切換裝置101動作，決定其工作于霧視濾片狀態(tài)或夜視濾片狀態(tài)；圖像編碼電路301采用AD公司ADV7123視頻芯片，圖像解碼電路303采用TI公司TVP5147圖顯芯片，存儲單元304采用ISSI公司IS61LV5128大容量RAM ;微處理器302將經(jīng)過霧視夜視不同算法程序處理后的圖像發(fā)送至圖像解碼電路303，經(jīng)圖像解碼電路303處理后發(fā)至圖像輸出裝置104 ;圖像處理采用FPGA并嵌入NIOS
II設(shè)計的軟核處理器。值得注意的是，本實用新型并不限制各個裝置的具體型號，只要能夠?qū)崿F(xiàn)本實用新型即可。參閱圖4所示，為本實用新型實施例的圖像輸出裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，其包括圖像輸入接口 401、接口電路402及圖像輸出接口 403，而接口電路402分別與圖像輸入接口 401及圖像輸出接口 403連接。其中，該圖像輸入接口 401有兩個連接線端子，通過電纜與圖像解碼電路303連接，而圖像輸出接口 403設(shè)置有75歐數(shù)字接頭，通過數(shù)字同軸電纜與中心控制室連接，圖像輸入接口 401接收來自圖像解碼電路303的圖像，送至接口電路402，接口電路402對圖像信號進行阻抗匹配后發(fā)至圖像輸出接口 403。總體而言，本實用新型高分辨霧視、夜視一體化成像儀的工作方式如下:本實用新型高分辨霧視、夜視一體化成像儀正常工作后，光耦和成像裝置102和霧視夜視電子處理裝置103開始工作；目標反射光線經(jīng)過霧視夜視濾片切換裝置101后，其強度被光強感應(yīng)電路201采集，之后發(fā)送到光強處理電路306，被分析后發(fā)至微處理器302，微處理器302經(jīng)過處理并作出判決后發(fā)出控制命令到濾片裝置切換控制電路305，由濾片裝置切換控制電路305將控制命令發(fā)至霧視夜視濾片切換裝置101，驅(qū)動霧視夜視濾片切換裝置101動作，決定霧視夜視濾片切換裝置101工作于霧視濾片狀態(tài)或夜視濾片狀態(tài)；目標反射光強經(jīng)光電轉(zhuǎn)換電路202，由光電轉(zhuǎn)換電路202把光信號轉(zhuǎn)換為電信號并進行數(shù)字編碼，發(fā)至成像電路203進行圖像還原處理，成像電路203將處理好的圖像信號發(fā)送至數(shù)模轉(zhuǎn)換電路204，再經(jīng)輸出接口 205將模擬圖像信號發(fā)至霧視夜視電子處理裝置103，進行霧視或夜視圖像算法處理；微處理器302通過圖像編碼電路301接收來自光耦和成像裝置102的模擬圖像信號，同時微處理器302接收來自光強處理電路306的命令，經(jīng)過處理并作出判決后，啟動存儲單元304中霧視或夜視算法程序，對來自圖像編碼電路301的圖像啟動霧視算法程序或夜視算法程序；微處理器302將經(jīng)過不同算法程序處理后的圖像發(fā)送至圖像解碼電路303，經(jīng)圖像解碼電路303處理后發(fā)至圖像輸出裝置104 ;圖像輸入接口 401接收來自圖像解碼電路303的圖像，送至接口電路402，接口電路402對圖像信號進行阻抗匹配后發(fā)至圖像輸出接口 403，隨輸出霧視或夜視的圖像。以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例而已，并非對本實用新型作任何形式上的限制，雖然本實用新型已以較佳實施例揭露如上，然而并非用以限定本實用新型，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員，在不脫離本實用新型技術(shù)方案范圍內(nèi)，當可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容作出些許更動或修飾為等同變化的等效實施例，但凡是未脫離本實用新型技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本實用新型的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本實用新型技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種高分辨霧視、夜視一體化成像儀，其特征在于其包括: 霧視夜視濾片切換裝置； 光耦和成像裝置； 霧視夜視電子處理裝置，包括圖像編碼電路、微處理器、圖像解碼電路、存儲單元、濾片裝置切換控制電路及光強處理電路，而微處理器分別與圖像編碼電路、圖像解碼電路、存儲單元、濾片裝置切換控制電路及光強處理電路連接，同時該濾片裝置切換控制電路與霧視夜視濾片切換裝置連接；以及 圖像輸出裝置，包括圖像輸入接口、接口電路及圖像輸出接口，而接口電路分別與圖像輸入接口及圖像輸出接口連接，該圖像輸入接口與圖像解碼電路連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高分辨霧視、夜視一體化成像儀，其特征在于，其中該光耦和成像裝置包括光強感應(yīng)電路、光電轉(zhuǎn)換電路、成像電路、數(shù)模轉(zhuǎn)換電路及輸出接口，而光強感應(yīng)電路與光電轉(zhuǎn)換電路連接，光電轉(zhuǎn)換電路與成像電路連接，成像電路與數(shù)模轉(zhuǎn)換電路連接，數(shù)模轉(zhuǎn)換電路與輸出接口連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高分辨霧視、夜視一體化成像儀，其特征在于，其中各個裝置之間的連接方式采用內(nèi)部數(shù)字總線或模擬信號線。
專利摘要本實用新型是有關(guān)于一種高分辨霧視、夜視一體化成像儀，其包括霧視夜視濾片切換裝置；光耦和成像裝置；霧視夜視電子處理裝置，包括圖像編碼電路、微處理器、圖像解碼電路、存儲單元、濾片裝置切換控制電路及光強處理電路，而微處理器分別與圖像編碼電路、圖像解碼電路、存儲單元、濾片裝置切換控制電路及光強處理電路連接，同時該濾片裝置切換控制電路與霧視夜視濾片切換裝置連接；以及圖像輸出裝置，包括圖像輸入接口、接口電路及圖像輸出接口，而接口電路分別與圖像輸入接口及圖像輸出接口連接。借由本實用新型，能夠由設(shè)備本體根據(jù)環(huán)境狀況自動做出判斷，決定設(shè)備本體工作在霧視狀態(tài)或者夜視狀態(tài)，極大的提高了透霧產(chǎn)品的環(huán)境自適應(yīng)能力。
文檔編號H04N5/232GK203014960SQ20122061292
公開日2013年6月19日 申請日期2012年11月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月19日
發(fā)明者崔洛鴻, 王新賽 申請人:洛陽匯豐金鑫信息技術(shù)有限公司