[發明專利]具有可變光場的光電監視系統

有效

• 申請號: 201580017194.9
• 申請日: 2015-03-27
• 公開（公告）號: CN106164740B
• 公開（公告）日: 2017-10-27
• 發明（設計）人: B·伯恩;P·埃查德
• 申請（專利權）人: 賽峰電子與防務公司
• 主分類號: G02B26/08
• 分類號: G02B26/08;G02B27/64;H04N5/225;H04N7/18
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司31100
• 代理人: 顧嘉運

本發明涉及日間或夜間視覺觀測儀器的領域，且具體而言，涉及在可見或紅外范圍中的光電監視系統。

這樣的光電監視系統尤其被用于監控載體(特別是車輛或船舶)周圍的空間，，以便檢測在正被監控的區域中障礙物、另一載體、或拋射物的出現。為此，該光電監視系統被安排為將正被監控的空間的圖像提供給操作者并且處理這些圖像以便在有入侵到正被監控的空間中的事件的情況下自動發出警報。

光電監視系統通常包括獲取單元，該獲取單元包括安裝在具有基本上水平的視線的變焦鏡之后的至少一個傳感器。所述獲取單元被安裝成圍繞基本上垂直的軸轉動并被連接到控制單元，該控制單元被安排成用于控制獲取單元以便在該獲取單元圍繞垂直軸旋轉期間在運行中捕捉圖像。隨后，這些圖像將被聚合以便形成環境的全景圖像。這使得要圍繞獲取單元在360°上掃掠視界成為可能。

看起來獲取單元的旋轉速度更高，這些系統就更加有效。然而，由于傳感器的積分時間的原因，所述旋轉速度是受限的，積分時間是指獲取來自場景的圖像信號所需的時間并等同于攝影術中的曝光時間。因此，如果旋轉速度過高，則圖像就受到移動模糊性的影響。這對于在寒冷的地理區域中使用的紅外獲取單元來說更是如此。

為了彌補該缺陷，已知在變焦鏡前面放置被安裝成圍繞與獲取部件的旋轉軸平行的軸旋轉的反射型光學元件。該反射型光學元件是多邊形的形式，其平行于旋轉軸的諸面是反射性的，并且其在與獲取單元的旋轉方向對向的方向上以等于獲取單元的旋轉速度一半的速度來旋轉。由此，該反射型光學元件與獲取單元的對向的旋轉使得要將視線在所觀測的場景的空間中保持基本上固定長達大于傳感器的積分時間的時間成為可能。這些設備是沉重和體積大的。

本發明的一個目的在于要提議一種替代已知監視系統的監視系統，其在具有良好性能的同時還是相對輕量化和緊湊的。

為此，根據本發明，提供了一種光電監視系統，包括包含被安裝在變焦鏡之后的至少一個傳感器的獲取單元以及控制單元，所述變焦鏡具有以會聚射線定義了至少一個第一空間的在前的一組可移動的透鏡以及在后的一組固定透鏡，所述控制單元被連接到獲取單元和旋轉光學元件，所述旋轉光學元件被這樣安排以便圍繞第一軸旋轉并被固定到由控制單元控制的驅動部件，以便圍繞所述第一軸獨立于獲取單元的移動地修改由傳感器察覺到的場。所述光學元件是安裝在第一空間中以便圍繞第一軸旋轉的第一透明板，而所述驅動部件被安排成以便在兩個對向的方向中旋轉所述第一光學板。

所述可移動透鏡組形成可變焦光學設備，而所述固定透鏡組形成成像設備，其放大倍數取決于所使用的透鏡。光學元件僅僅是一種透明板，該透明板具有放置在固定透鏡組中的平行面以便防止在這些透鏡與該板之間的干擾。對透明板的相對于光線方向的位置的修改引起了穿過該透明板的光線的平移以及由此帶來了這些束在傳感器上所瞄準的點的角度移動。在傳感器側上的所述移動相對于光線在該板中的移動而被放大達位于所述板與所述傳感器之間的透鏡的放大倍數。所述板被旋轉，以便在無需獲取單元移動的情況下修改傳感器所見的場。這使得對獲取單元圍繞第一軸的移動進行補償并且因此擁有更多時間來獲取一個或多個圖像成為可能。

優選地，所述獲取單元被安裝成在第二旋轉方向上圍繞與第一軸平行的第二軸轉動，并且控制單元被安排成控制獲取單元以便在獲取單元圍繞第二軸旋轉期間在運行中捕捉圖像，并控制驅動部件以便在獲取至少一個圖像的時間期間保持傳感器所察覺到的場恒定。

當所述軸是垂直的時，該監視系統提供了全景觀察。在這個應用中，確定了對場的修改以便于允許獲取單元的相對高的旋轉速度(場越大，旋轉速度就可以越高)或捕捉多個圖像以便將這些圖像加在一起并因而提高信/噪比。

根據一特定實施例，固定透鏡組通過會聚射線限界了至少一第二空間，在其中至少一個第二透明板被安裝成以便圍繞第三軸轉動并且被固定到驅動部件，所述驅動部件被安排為在兩個對向方向中旋轉第二透明刀片并由控制單元進行控制以便圍繞第三軸獨立于獲取單元的移動地修改由傳感器察覺到的場，所述第三軸基本上垂直于所述第二軸。

所述第二板的使用是尤其有利的，因為這使得(例如在全景觀察的情形中)在另一個方向上修改該場成為可能，從而對第二軸的非垂直定位進行了補償或提供了目標的穩定化。

有利地，控制單元可以被安排以便控制所述板和傳感器的旋轉，從而捕捉相同場景部分的至少兩個接連圖像并將這些圖像相加，以獲得具有與這些接連圖像相同的分辨率的重構圖像。

將圖像相加提高了信噪比，并且因而提高了圖像的質量。