一種便攜式紅外夜視儀的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供一種便攜式紅外夜視儀，包括觀測部件、顯示部件、控制部件、供電部件和機械部件；其中：觀測部件與控制部件和顯示部件連接，所述觀測部件采用熱成像攝像機，通過探測溫度差異，將溫度差異轉(zhuǎn)換成實時的視頻圖像；顯示部件與所述觀測部件連接，將所述觀測部件的圖像進行顯示；所述控制部件用于控制所述觀測部件，為使用者提供各種功能選擇；所述供電部件提供電力支持；所述機械部件用于固定觀測部件。本實用新型方便工作人員攜帶、裝卸、使用，不會明顯增加工作人員的使用負擔(dān)，并兼顧人性化設(shè)計，提高工作人員的舒適性。
【專利說明】
一種便攜式紅外夜視儀
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及一種夜視儀，具體地，涉及一種能夠在夜間有效觀察紅外區(qū)域目標的便攜式紅外夜視儀。【背景技術(shù)】
[0002]人們對周圍事物的認識絕大部分是通過視覺，但是由于人類視覺的局限性，制了觀察事物的范圍。為了擴大人們的視界，就必須利用一些器材，比如觀察遠景需借助望遠鏡，觀察微小物體需要顯微鏡，而觀察暗處的景物，就要利用夜視技術(shù)，使用夜視鏡。
[0003]夜視技術(shù)是借助于光電成象器件實現(xiàn)夜間觀察的一種光電技術(shù)，紅外線夜視、微光夜視、激光夜視和仿生夜視等為基礎(chǔ)。夜視技術(shù)的任務(wù)就是研究夜視原理，利用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)，諸如生物、生理、仿生、化學(xué)、機械、光學(xué)、電子學(xué)和半導(dǎo)體等各門科學(xué)的成果，創(chuàng)造出靈敏的“夜明眼”(夜視設(shè)備，如夜視鏡)。使用夜視設(shè)備，人在黑夜里不需要亮光照明就如同白天一樣，能清晰地看見周圍的一切，使人類具有了穿透夜幕的“火眼金睛”。由于夜視設(shè)備在油田、油庫、監(jiān)控、搜救、森林防火、防偷獵等領(lǐng)域可以發(fā)揮重大的作用，近年來，有關(guān)夜視技術(shù)的研究和應(yīng)用普遍受到了各國政府的高度重視，成為人們廣泛關(guān)注的一個焦點。
[0004]夜視技術(shù)是能夠在夜間觀察目標，獲得人眼可見的目標圖像的技術(shù)。目前已投人使用的夜視技術(shù)有三大類:微光夜視技術(shù)、主動紅外夜視技術(shù)、紅外熱成像技術(shù)。
[0005]微光夜視儀是一種在夜間或極低照度下利用微弱的月光、星光、大氣輝光等光線通過放大后轉(zhuǎn)變成人眼可清晰觀察的圖像，從而實現(xiàn)在夜間對目標進行觀察的一種儀器， 主要由物鏡、像增強管和目鏡組成。微光夜視儀的優(yōu)點是重量輕、體積小、圖像清晰、價格便宜。缺點是只能在有月光或星光而無煙霧的夜間工作，并且作用距離隨亮度下降而迅速下降。
[0006]主動紅外夜視系統(tǒng)由紅外探照燈和紅外觀察鏡組成，紅外探照燈好比是手電筒， 它用于發(fā)射人眼不可見的波長的近紅外光以照射被觀察的景物，紅外觀察鏡是把被照景物的反射光所形成的紅外圖像轉(zhuǎn)變成人眼可視圖像。
[0007]主動紅外夜視儀的作用距離取決于所配帶的紅外探照燈的功率，功率越大，作用距離越遠。由于多數(shù)場合對儀器的重量和體積都有一定限制，使探照燈的功率不能太大，所以主動紅外夜視儀的作用距離一般為300米左右。主動紅外夜視儀的優(yōu)點是目標亮度強、場景反差大、成像清晰、價格低廉。但是由于主動紅外夜視儀本身需要攜帶紅外光源，不可避免地增加了系統(tǒng)冗雜度，整個設(shè)備重量較大，不便于攜帶?！緦嵱眯滦蛢?nèi)容】
[0008]針對現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本實用新型的目的是提供一種被動式的便攜式紅外夜視儀，工作時不需要附加光源，方便工作人員攜帶、裝卸、使用，不會明顯增加工作人員的使用負擔(dān)，并兼顧人性化設(shè)計，提高工作人員的舒適性。
[0009]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
[0010]本實用新型提供一種便攜式紅外夜視儀，包括觀測部件、顯示部件、控制部件、供電部件和機械部件;其中:
[0011]所述觀測部件，與所述控制部件和顯示部件連接，所述觀測部件采用熱成像攝像機，通過探測溫度差異，將溫度差異轉(zhuǎn)換成實時的視頻圖像；
[0012]所述顯示部件，與所述觀測部件連接，將所述觀測部件的圖像進行顯示；
[0013]所述控制部件，用于控制所述觀測部件，為使用者提供各種功能選擇；
[0014]所述供電部件，為所述控制部件、觀測部件和顯示部件提供電力支持；
[0015]所述機械部件，用于固定觀測部件。
[0016]優(yōu)選地，所述控制部件采用可穿戴設(shè)計，具體的，所述控制部件可以穿戴于手臂上，便于控制。更進一步的，控制部件自帶WIFI模塊，通過所述觀測部件構(gòu)建的局域網(wǎng)與所述觀測部件連接。所述控制部件可以提供開關(guān)機、放大圖像、縮小圖像、拍照錄像等功能的選擇。
[0017]優(yōu)選地，所述觀測部件采用熱成像攝像機，與其他需要少量光線產(chǎn)生影像的夜視系統(tǒng)不同，其完全不需要任何光，在夜間以及惡劣氣候條件下，紅外熱成像監(jiān)控設(shè)備可以對各種目標，如人員、車輛等進行監(jiān)控，這使它成為人們在全黑環(huán)境、黑暗的夜晚監(jiān)控的完美工具。
[0018]優(yōu)選地，所述顯示部件，為智能電子眼鏡，將圖像顯示在智能電子眼鏡鏡片上。由于觀測環(huán)境不確定、觀測情況瞬息萬變且觀測時間較長，采用所述顯示部件可在最短的時間內(nèi)將觀測信息展示給工作人員，可有效減輕工作人員的疲勞度，讓工作人員可以專注于圖像的觀察和分析。具體的，所述智能電子眼鏡，通過彈簧線、直插接頭與所述供電部件連接，通過內(nèi)部WIFI模塊、無線網(wǎng)絡(luò)與觀測部件連接，可將觀測部件采集的圖像信號實時顯不。
[0019]優(yōu)選地，所述機械部件為方便觀測部件拆卸和安裝的鋁合金底座，保證所述觀測部件可以方便地裝卸，裝上的時候牢固不松動，拆卸的時候不需要額外工具。
[0020]優(yōu)選地，所述供電部件采用方便拆卸的標準電池，通過彈簧電源線與所述顯示部件、所述控制部件、所述觀測部件連接。
[0021]本實用新型是一種被動紅外夜視儀，與微光夜視儀一樣，熱成像攝像機工作時不需要附加的光源，是一種被動夜視儀。被動紅外夜視儀利用景物本身各部位的溫差及景物與背景間的溫差來成像，即通過直接接收目標物體自身發(fā)出的紅外光來成像。本實用新型采用上述各系統(tǒng)之間的配合，設(shè)計合理，可獲取目標的紅外視頻信息并清晰準確地展現(xiàn)給工作人員，并解決【背景技術(shù)】中所述的問題。
[0022]與現(xiàn)有其他夜視儀相比，本實用新型的突出優(yōu)點是:
[0023]1、能實現(xiàn)全天候觀察:由于紅外線(特別是8?14微米波長的紅外線)在大氣中的傳輸能力強，使紅外熱觀測部件無論白天、黑夜都具有較強的透過渾濁空氣和煙、霧、雨、雪進行觀察的能力?？吹綗熌缓竺嬲趽醯哪繕耍也慌聫姽?，適合在復(fù)雜、惡劣的環(huán)境中使用。[〇〇24]2、能揭露目標的偽裝并顯示目標的工作狀態(tài):由于紅外觀測儀是靠探測目標與背景之間的熱輻射差異(溫差)去識別目標，因而具備識別偽裝的特殊能力，并且剛發(fā)射過的槍、炮管尤其顯而易見，還可以判斷出哪些車輛(飛機)是正在發(fā)動和剛剛停駛的，哪些是一直停放的。如果目標離開不久，還能通過“熱痕跡”看到它們留下的“影子”，從而判斷出人員及武器裝備的動向。
[0025]3、觀測距離較微光式更遠:由于紅外線(特別是8?14微米波長的紅外線)在大氣中的傳輸能力強，因而探測距離更遠。
[0026]4、設(shè)備重量小便于攜帶。
[0027]5、整個設(shè)備具備模塊化、小型化、易穿戴化、人性化等特點，方便工作人員裝卸、使用，不會明顯增加觀測人員的使用負擔(dān)，并兼顧人性化設(shè)計，提高觀測人員的舒適性。
[0028]6、還應(yīng)具備一定的記錄功能，方便工作人員進行保存有價值信息?！靖綀D說明】
[0029]通過閱讀參照以下附圖對非限制性實施例所作的詳細描述，本實用新型的其它特征、目的和優(yōu)點將會變得更明顯:
[0030]圖1為本實用新型的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖；[〇〇31]圖中:觀測部件1、顯示部件2、控制部件3、供電部件4、機械部件5?！揪唧w實施方式】
[0032]下面結(jié)合具體實施例對本實用新型進行詳細說明。以下實施例將有助于本領(lǐng)域的技術(shù)人員進一步理解本實用新型，但不以任何形式限制本實用新型。應(yīng)當指出的是，對本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進。 這些都屬于本實用新型的保護范圍。[〇〇33]如圖1所示，一種便攜式紅外夜視儀，包括觀測部件1、顯示部件2、控制部件3、供電部件4、機械部件5。其中，所述觀測部件1的視頻信號輸出端與顯示部件2的視頻信號輸入端相連，所述的控制部件3的控制信號輸出端與觀測部件1的控制信號輸入端相連，所述的供電部件4的電源輸出端與觀測部件1的電源輸入端、顯示部件2的電源輸入端、控制部件3的電源輸入端相連，機械部件5與觀測部件1固定連接;其中:
[0034]所述觀測部件1，與所述控制部件和顯示部件連接，所述觀測部件采用熱成像攝像機，通過探測溫度差異，將溫度差異轉(zhuǎn)換成實時的視頻圖像；[〇〇35]所述顯示部件2,與所述觀測部件連接，將所述觀測部件的圖像進行顯示；[〇〇36]所述控制部件3,用于控制所述觀測部件1，為使用者提供各種功能選擇；
[0037]所述供電部件4,為所述控制部件、觀測部件和顯示部件提供電力支持；
[0038]所述機械部件5，用于固定觀測部件。
[0039]在一優(yōu)選實施例中，所述觀測部件1，采用熱成像攝像機，又叫熱像儀，是利用紅外探測器、光學(xué)成像物鏡接收被測目標的紅外輻射信號，經(jīng)過紅外光學(xué)系統(tǒng)紅外探測器的光敏源上利用電子掃描電路對被測物的紅外熱像進行掃描轉(zhuǎn)換成電信號，經(jīng)放大處理、轉(zhuǎn)換或標準視頻信號通過電視屏或監(jiān)測器顯示紅外熱圖像。熱成像攝像機通過探測微小的溫度差別，將溫度差異轉(zhuǎn)換成實時的視頻圖像。與其他需要少量光線產(chǎn)生影像的夜視系統(tǒng)不同， 其完全不需要任何光，這使它成為人們在全黑環(huán)境、黑暗的夜晚監(jiān)控的完美工具。
[0040]在夜間以及惡劣氣候條件下，熱成像攝像機可以對各種目標，如人員、車輛等進行監(jiān)控。由于大氣對波長為3?5wii和8?14wii以外的紅外線有強烈的衰減作用，所以實際上熱像儀主要工作在3?5ym和8?14ym兩個紅外波段。在本實用新型一實施例中，觀察目標主要為人員和車輛，而人員和車輛的紅外波段主要為8?14mi，因此選用的目鏡為遠紅外波段。 [0041 ]在一優(yōu)選實施例中，所述觀測部件1內(nèi)部自帶小型WIFI模塊，可以構(gòu)建一個小型局域網(wǎng)，通過局域網(wǎng)與所述控制部件3、顯示部件2連接，便于控制部件3和顯示部件2接入傳輸控制信號和視頻信號。在一些實施例中，所述觀測部件1可以包含F(xiàn)PGA芯片、DSP芯片或ARM 芯片來實現(xiàn)。[〇〇42]在一優(yōu)選實施例中，所述顯示部件2采用智能電子眼鏡，智能電子眼鏡是一種增強現(xiàn)實型穿戴式設(shè)備，可在用戶面前展現(xiàn)實時圖像，由于觀測情況瞬息萬變，觀測環(huán)境相對惡劣且觀測時間較長，因此采用顯示部件2可有效減輕工作人員的疲勞度，有利于工作人員分析、收集有效信息。所述智能電子眼鏡利用的是光學(xué)反射投影原理，即微型投影儀先將光投射到一塊反射屏上，而后通過一塊凸透鏡折射到人體眼球，實現(xiàn)所謂的“一級放大”，在人眼前形成一個足夠大的虛擬屏幕，可以顯示簡單的文本信息和各種數(shù)據(jù)。[〇〇43]在一優(yōu)選實施例中，所述顯示部件2內(nèi)部自帶WIFI模塊，可以接入所述觀測部件1 構(gòu)建的小型局域網(wǎng)中，通過局域網(wǎng)接收視頻信號。使用WIFI模塊收視頻信號，可以去除系統(tǒng)外露視頻線，減小系統(tǒng)重量，便于攜帶。
[0044]在一優(yōu)選實施例中，所述控制部件3提供開關(guān)機、放大圖像、縮小圖像、調(diào)整視野、 記錄信息等功能。所述控制部件3內(nèi)部自帶WIFI模塊，可以接入所述觀測部件1構(gòu)建的小型局域網(wǎng)中，通過局域網(wǎng)傳輸控制信號給所述控制部件3。使用WIFI模塊傳輸控制，可以去除系統(tǒng)外露控制線，減輕了所述控制部件3重量，使得所述控制部件3更為輕薄。所述控制部件 3采用可穿戴設(shè)計，通過粘帶可將所述控制部件3穿戴于手臂上，并可以根據(jù)需要調(diào)整位置， 充分考慮了人性化設(shè)計。在一些實施例中，所述控制部件采DSP芯片或ARM芯片來實現(xiàn)。
[0045]在一優(yōu)選實施例中，所述供電部件4通過彈簧電源線為所述控制部件3、所述觀測部件1、所述顯示部件2提供電源，供電部件4的儲能設(shè)備可以采用鋰電池，供電電壓采用 12VDC。
[0046]在一優(yōu)選實施例中，夜視儀采用頭盔的外形設(shè)計，所述機械部件5用于固定觀測部件1于頭盔上，在頭盔上預(yù)留兩個M3螺紋孔，將機械卡槽固定于頭盔上，所述顯示部件2的底部預(yù)留有卡位，使用時按下卡槽彈簧按鈕，將所述觀測部件1的固定于機械卡槽中；結(jié)束使用時，按下卡槽彈簧按鈕，可將觀測部件1方便地取下。[〇〇47]所述機械部件5可保證觀測部件1和近眼顯示部件2可以方便地裝卸，裝上的時候牢固不松動，拆卸的時候不需要額外工具;機械部件5采用輕質(zhì)材料制作，不會明顯增加整機系統(tǒng)重量。[〇〇48]本實用新型采用上述各系統(tǒng)之間的配合，設(shè)計合理，可獲取目標的紅外視頻信息并清晰準確地展現(xiàn)給工作人員，以及解決存儲問題等，上述各部件以及處理器、控制器等均可以采用現(xiàn)有技術(shù)實現(xiàn)。
[0049]本實用新型是能夠在夜間有效觀察紅外區(qū)域目標的紅外夜視儀，通過觀測部件探測物體發(fā)出的紅外輻射信號，并在顯示部件中顯示探測目標。整個夜視儀具備模塊化(整個產(chǎn)品可分為如圖1所示的5個部件，任何部件損壞后可以直接更換，而不用更換整個產(chǎn)品)、 小型化、易穿戴化、人性化等特點，方便工作人員攜帶、裝卸、使用，不會明顯增加工作人員的使用負擔(dān)，并兼顧人性化設(shè)計，提高工作人員的舒適性。系統(tǒng)還應(yīng)具備目標放大、記錄功能，方便工作人員進行拍照、錄像等記錄工作。
[0050]以上對本實用新型的具體實施例進行了描述。需要理解的是，本實用新型并不局限于上述特定實施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在權(quán)利要求的范圍內(nèi)做出各種變形或修改， 這并不影響本實用新型的實質(zhì)內(nèi)容。
【主權(quán)項】
1.一種便攜式紅外夜視儀，其特征在于，包括觀測部件、顯示部件、控制部件、供電部件 和機械部件;其中:所述觀測部件，與所述控制部件和顯示部件連接，所述觀測部件采用熱成像攝像機，通 過探測溫度差異，將溫度差異轉(zhuǎn)換成實時的視頻圖像；所述顯示部件，與所述觀測部件連接，將所述觀測部件的圖像進行顯示；所述控制部件，用于控制所述觀測部件，為使用者提供各種功能選擇；所述供電部件，為所述控制部件、觀測部件和顯示部件提供電力支持；所述機械部件，用于固定觀測部件。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種便攜式紅外夜視儀，其特征在于，所述觀測部件自帶WIFI 模塊，能構(gòu)建一個小型局域網(wǎng)，通過局域網(wǎng)與所述控制部件、顯示部件連接。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種便攜式紅外夜視儀，其特征在于，所述觀測部件包含F(xiàn)PGA 芯片、DSP芯片或ARM芯片。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種便攜式紅外夜視儀，其特征在于，所述控制部件為可穿戴 設(shè)計。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種便攜式紅外夜視儀，其特征在于，所述控制部件自帶WIFI 模塊，通過所述觀測部件構(gòu)建的局域網(wǎng)與所述觀測部件連接。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種便攜式紅外夜視儀，其特征在于，所述控制部件采用DSP 芯片或ARM芯片來實現(xiàn)。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種便攜式紅外夜視儀，其特征在于，所述顯示部件，為智能 電子眼鏡。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種便攜式紅外夜視儀，其特征在于，所述智能電子眼鏡，通 過彈簧線、直插接頭與所述供電部件連接，通過內(nèi)部WIFI模塊、無線網(wǎng)絡(luò)與觀測部件連接， 將觀測部件采集的圖像信號實時顯示。9.根據(jù)權(quán)利要求1-8任一項所述的一種便攜式紅外夜視儀，其特征在于，所述機械部件 為方便觀測部件拆卸和安裝的鋁合金底座。10.根據(jù)權(quán)利要求1-8任一項所述的一種便攜式紅外夜視儀，其特征在于，所述供電部 件采用方便拆卸的標準電池，通過彈簧電源線與所述顯示部件、所述控制部件、所述觀測部 件連接。
【文檔編號】H04N7/18GK205622773SQ201620380466
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2016年4月28日
【發(fā)明人】張煥芹, 張波, 陽文燦
【申請人】上海融軍科技有限公司