[發明專利]一種微光夜視成像結構及其應用

在審

• 申請號: 201810022271.5
• 申請日: 2018-01-10
• 公開（公告）號: CN108134897A
• 公開（公告）日: 2018-06-08
• 發明（設計）人: 黃心銘;黃子靈
• 申請（專利權）人: 黃心銘
• 主分類號: H04N5/225
• 分類號: H04N5/225;H04N5/232;H04N7/18;H04N9/04
• 代理公司: 福州市眾韜專利代理事務所(普通合伙) 35220
• 代理人: 陳智雄;黃秀婷

本發明涉及一種微光夜視成像結構及其應用，包括殼體以及設置在殼體內部的物鏡、紅外截止濾光片切換器、快速切換控制器、成像芯片、圖像處理器、顯示屏、目鏡；所述物鏡、紅外截止濾光片切換器與成像芯片沿光線入射方向依次設置在同一光軸上；物鏡采用可見與近紅外共焦的鏡頭，且物鏡的每一個鏡片上都鍍設有可見與近紅外寬帶增透膜；快速切換控制器與紅外截止濾光片切換器、成像芯片電性相連；成像芯片與圖像處理器電性相連，圖像處理器能將從彩色成像圖像中取得的圖像各個點的色彩信息渲染至紅外黑白成像圖像中進而得到合成圖像；圖像處理器與顯示屏電性相連，用以將合成圖像傳輸至顯示屏上進行顯示。本發明能夠采集到清晰度高的圖像。

技術領域

本發明涉及微光夜視成像結構領域，特別是一種微光夜視成像結構及其應用。

背景技術

現有主流的微光夜視儀如圖1所示，圖中，101為物鏡，102為圖像增強器、103為高壓包、104為電池、105為目鏡，其主要是核心部件是微光圖像增強器，它是一種砷化鎵負電子親和勢光電陰極、電子光光學部件、顯示裝置組成的光電真空器件。微光夜視儀的物鏡將景物反射的微弱光匯聚到圖像增強器的光電陰極上，光電陰極激向外發射電子，并經高壓放大后在顯示面形成圖像，然后人眼通過目鏡看圖像增強器顯示面的圖像。這種微光圖像增強器需要高真空、高電壓技術，技術復雜，成本高，且圖像清晰度不高，對比度低，且不是彩色的。還有一個致命弱點是當有稍強的光進入物鏡時，會造成圖像增強器燒壞，或經過圖像增強器增強的圖像過亮而損傷觀察者的眼睛。

其次，還有一種微光夜視儀如圖2所示，圖中，201為物鏡，202為CCD，203為圖像處理器、204為顯示屏、205為目鏡，該夜視儀是采用制冷CCD成像然后再經信號放大，電子處理后顯示的微顯示屏上，人眼再通過目鏡看顯示屏上的圖像。如專利：CN200810051438.7.這種方式，圖像采集只有可見光，如果在照度很低的環境下，本身物鏡成像在CCD上的圖像信號就非常弱，圖像信號增強放大的有限。對于較低照度的環境，不能很好有效觀察到，且成像的清晰度，對比度不高。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的是提出一種微光夜視成像結構及其應用，能夠采集到清晰度高的夜視圖像。

本發明采用以下方案實現：一種微光夜視成像結構，包括殼體以及分別安裝在殼體上的物鏡、紅外截止濾光片切換器、快速切換控制器、成像芯片、圖像處理器、顯示屏和目鏡；

所述物鏡、紅外截止濾光片切換器與成像芯片沿光線入射方向依次設置在同一光軸上；

所述物鏡采用可見與近紅外共焦的鏡頭，且所述物鏡的每一個鏡片上都鍍設有可見與近紅外寬帶增透膜，使得所述物鏡能夠同時采集可見光與近紅外光；

所述快速切換控制器與所述紅外截止濾光片切換器電性相連，用以控制所述紅外截止濾光片切換器快速切換濾鏡使得通過紅外截止濾光片切換器的光線交替為經過濾掉近紅外光的可見光或未經過濾的近紅外光與可見光；所述快速切換控制器與成像芯片電性相連，使得成像芯片接收通過所述紅外截止濾光片切換器的光線后快速交替形成彩色成像圖像和紅外黑白成像圖像；

所述成像芯片與所述圖像處理器電性相連，所述圖像處理器能將從彩色成像圖像中取得的圖像各個點的色彩信息渲染至與彩色成像圖像緊鄰時刻拍攝的紅外黑白成像圖像中進而得到合成圖像；所述圖像處理器與所述顯示屏電性相連，用以將所述合成圖像傳輸至顯示屏上進行顯示；

所述顯示屏的顯示面設置在所述目鏡的入光方向上，并與所述目鏡位于同一光軸上。

進一步地，所述成像芯片為CMOS成像芯片，能生成彩色成像圖像或紅外黑白成像圖像。