[發(fā)明專利]基于步進(jìn)電機(jī)的雙光譜觀測儀視場同步控制系統(tǒng)及方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410726571.3
• 申請日: 2014-12-04
• 公開（公告）號: CN104359560A
• 公開（公告）日: 2015-02-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 丁鑒彬;劉維棟;劉濤;劉國興
• 申請（專利權(quán)）人: 山東神戎電子股份有限公司
• 主分類號: G01J5/02
• 分類號: G01J5/02;G02B7/04;G02B13/16
• 代理公司: 濟(jì)南泉城專利商標(biāo)事務(wù)所 37218
• 代理人: 褚慶森

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種基于步進(jìn)電機(jī)的雙光譜觀測儀視場同步控制系統(tǒng)及方法，更具體的說，尤其涉及一種根據(jù)兩成像系統(tǒng)的變倍值和聚焦值具有一致對應(yīng)關(guān)系來進(jìn)行同步調(diào)節(jié)的基于步進(jìn)電機(jī)的雙光譜觀測儀視場同步控制系統(tǒng)及方法。?

背景技術(shù)

隨著監(jiān)控行業(yè)的發(fā)展，不同環(huán)境下，不同的光譜成像呈現(xiàn)出各自的優(yōu)勢。在晝間觀測時，可見光成像具備像素高、色彩全、分辨能力強(qiáng)等優(yōu)勢；在夜間觀測時，紅外成像具備探測距離遠(yuǎn)，隱蔽性強(qiáng)，可穿透煙霧、雨雪等惡劣環(huán)境等特點。單一的光譜成像監(jiān)控系統(tǒng)，已經(jīng)滿足不了越來越復(fù)雜的應(yīng)用環(huán)境要求。雙光譜觀測儀可以實現(xiàn)雙光譜同時成像，將可見光成像與紅外成像的優(yōu)勢集成為一體，可實現(xiàn)24小時晝夜監(jiān)控。已經(jīng)出現(xiàn)帶預(yù)置位設(shè)置和調(diào)用功能的變焦紅外熱像儀及方法(專利申請?zhí)枮?01210531032.5)，配合載重云臺，可實現(xiàn)對不同場景、不同目標(biāo)的巡航監(jiān)控，無需人工調(diào)節(jié)，即可實現(xiàn)對不同監(jiān)控目標(biāo)的清晰成像，方便高效。目前的雙光譜成像系統(tǒng)中，在觀測場景或目標(biāo)變化時，需要對不同光譜的鏡頭分別進(jìn)行控制，才能達(dá)到相同的視場，工作效率低，調(diào)節(jié)時間長，視場同步效果不夠準(zhǔn)確。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為了克服上述技術(shù)問題的缺點，提供了一種基于步進(jìn)電機(jī)的雙光譜觀測儀視場同步控制系統(tǒng)及方法。

本發(fā)明的基于步進(jìn)電機(jī)的雙光譜觀測儀視場同步控制系統(tǒng)，包括紅外成像系統(tǒng)、可見光成像系統(tǒng)以及用于變倍、聚焦和采集成像數(shù)據(jù)的控制電路，所述紅外成像系統(tǒng)和可見光成像系統(tǒng)均由變倍鏡組、聚焦鏡組、變倍電機(jī)和聚焦電機(jī)組成，紅外成像聚焦鏡組的后端設(shè)置有紅外成像探測器組件，可見光聚焦鏡組的后端設(shè)置有可見光攝像機(jī)；其特別之處在于：變倍電機(jī)和聚焦電機(jī)上分別設(shè)置有對其轉(zhuǎn)動步數(shù)進(jìn)行檢測的變倍編碼器和聚焦編碼器；控制電路通過變倍編碼器和聚焦編碼器獲取紅外成像系統(tǒng)和可見光成像系統(tǒng)的變倍、聚焦信息，并通過變倍電機(jī)、聚焦電機(jī)驅(qū)使其進(jìn)行變倍和聚焦，使得紅外成像系統(tǒng)和可見光成像系統(tǒng)的視場同步。

可見光用于晝間成像，可獲取目標(biāo)清晰的可見光圖像；紅外成像系統(tǒng)用于夜間或低光照條件下的成像，可獲取目標(biāo)的紅外熱圖。控制電路具有采集、運算和控制作用。通過變倍電機(jī)對變倍鏡組的驅(qū)使，可實現(xiàn)可見光和紅外成像系統(tǒng)的變倍作用，通過聚焦電機(jī)對聚焦鏡組的驅(qū)使，可實現(xiàn)可見光和紅外成像系統(tǒng)的聚焦作用。紅外成像探測器組件和可見光攝像機(jī)用于將接收到的圖像光信號轉(zhuǎn)化為模擬電信號，輸出至控制電路中。

在雙光譜觀測儀處于紅外圖像（或可見光圖像）采集狀態(tài)且畫面聚焦清晰時，通過獲取紅外成像系統(tǒng)（或可見光成像系統(tǒng)）的變倍、聚焦數(shù)值，來調(diào)節(jié)可見光成像系統(tǒng)（或紅外成像系統(tǒng)）的變倍、聚焦值，使可見光圖像系統(tǒng)與紅外成像系統(tǒng)的視場相匹配，在可見光成像和紅外成像切換時，無需再變倍和聚焦，即可獲取清晰的可見光圖像和紅外圖像。

本發(fā)明的基于步進(jìn)電機(jī)的雙光譜觀測儀視場同步控制系統(tǒng)，在紅外成像系統(tǒng)和可見光成像系統(tǒng)的視場同步過程中，控制電路首先獲取當(dāng)前成像系統(tǒng)的變倍值、聚焦值，并根據(jù)變倍值確定出當(dāng)前成像系統(tǒng)的視場角，由視場角確定出待調(diào)節(jié)成像系統(tǒng)的變倍值；控制電路由當(dāng)前成像系統(tǒng)的聚焦值確定出待調(diào)節(jié)成像系統(tǒng)的聚焦值，根據(jù)求出的變倍值、聚焦值對待調(diào)節(jié)成像系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)節(jié)，實現(xiàn)紅外成像系統(tǒng)和可見光成像系統(tǒng)視場的同步。

本發(fā)明的基于步進(jìn)電機(jī)的雙光譜觀測儀視場同步控制系統(tǒng)，所述控制電路由主控制器和EEPROM存儲器組成，可見光攝像機(jī)和紅外熱成像探測器的模擬視頻信號輸出端與主控制器的輸入端相連接；變倍電機(jī)和聚焦電機(jī)的控制端與主控制器的輸出端相連接，變倍編碼器和聚焦編碼器的輸出端與主控制器的輸入端相連接。

本發(fā)明的基于步進(jìn)電機(jī)的雙光譜觀測儀視場同步控制系統(tǒng)，所述主控制器通過RS485總線和PAL制模擬視頻信號線連接有上位機(jī)；上位機(jī)用于接收和存儲圖像和視頻數(shù)據(jù)，并通過主控制器控制可見光成像系統(tǒng)和紅外成像系統(tǒng)進(jìn)行變倍和聚焦。

本發(fā)明的基于步進(jìn)電機(jī)的雙光譜觀測儀視場同步控制系統(tǒng)，所述變倍電機(jī)和聚焦電機(jī)均采用步進(jìn)電機(jī)。