[发明专利]三光融合智能成像仪

说明书

本发明提出了一种三光融合智能成像仪，包括智能成像系统、成像设备；所述成像设备与智能成像系统进行通信；所述成像设备用于采集图像数据，所述智能成像系统用于将成像设备采集到的三路波段图像数据进行多种方式融合，并在各种融合方式之间切换显示；所述后端处理系统用于对成像设备采集到的所有图像视频数据和智能成像系统中的控制信号、通信数据及触摸屏进行集总以及数据调度。本发明在概念上实现了多光谱融合成像的创新，在技术上攻克了高速大数据并发实时处理的难题，仅以FPGA芯片即完成了数据处理，算法实现及内外部控制，整套系统重量轻，体积小，功耗低。

技术领域

本发明涉及光谱成像技术领域，特别涉及一种三光融合智能成像仪。

背景技术

智能探测成像及多光谱成像在社区安防、工业生产、消防安全、森林防火、安检防爆等领域均有着重大的意义。在各个对象领域中，由于不同的待检测目标通常具有不同的光谱特征，因此单一光谱成像方案不能够准确的发现场景中的所有隐藏信息，从而导致对潜在威胁不能够及时准确的做出反应，导致了灾害的发生。以社区安防为例，目前的社区安防大多采用可见光相机+近红外光补光的成像方式，可以初步实现昼夜成像，但由于夜间环境光非常弱，仅采用近红外补光的方式只能模糊的辨识场景中的景物轮廓，无法仔细辨别景物特征。另如在高压电线输电领域，传统的红外热成像方式仅能够辨别异常热源，做到对异常部件发热而可能引起的潜在灾害做到提前预防，但是对输电过程中引起的高压电弧放电却无能为力。

传统的单一光谱成像主要覆盖三个波段，即可见光，红外光和紫外光波段。采用的设备解决方案是为每一个单一光谱成像器件制作一套系统进行铺设。在这样的产品思路下，若是要对对象区域进行多光谱观察就必须配备多个成像设备，不仅大大增加了铺设成本，整套方法也相当占体积，因此多成像设备共同架设的方案难以执行，但是该方案在实际的生产生活中又显得极其重要。

传统的多设备组合架设方案中，采用不同显示窗口分别显示不同光谱图像的方式，这给操作人员实际观察中带来了不可避免的使用不便。因为不同的光谱成像器件制作材料不同，工艺不同，导致每种设备的焦平面象元尺寸及间距都有较大的差异，导致在为每种成像器件配备镜头时，相同场景在不同设备上的成像视场大小各异，给操作人员在观察及寻找场景中相同目标的不同光谱特征及位置时带来了非常大的不便利性。操作人员只能用比对的方式来辨识被观测目标，大大降低了观测效率。

发明内容

本发明的目的旨在至少解决所述技术缺陷之一。

为此，本发明的目的在于提出一种三光融合智能成像仪，能够将三种波段的成像特征的同步观测，并将各种特征融合在一起进行显示，能够提高观测效率。

为了实现上述目的，本发明提供一种三光融合智能成像仪，包括智能成像系统、成像设备；所述成像设备与智能成像系统进行通信；

所述成像设备用于采集图像数据，所述成像设备包括可见光成像器件、红外光成像器件、紫外光成像器件、超声波测距组件；

所述可见光成像器件用于采集利用可见光获得的图像数据；所述红外光成像器件用于采集利用红外光获得的图像数据；所述紫外光成像器件用于采集利用紫外光获得的图像数据；所述超声波测距组件用于测量被观测目标到成像设备的距离；

所述智能成像系统用于将成像设备采集到的三路波段图像数据进行多种方式融合，并在各种融合方式之间切换显示；所述智能成像系统包括后端处理系统、触摸屏控制单元、WiFi单元；

所述后端处理系统用于对成像设备采集到的所有图像视频数据和智能成像系统中的控制信号、通信数据及触摸屏进行集总以及数据调度；

所述后端处理系统包括FPGA芯片、ARM芯片、存储单元；所述FPGA芯片用于对采集到的每路波段图像数据进行预处理，首先依次对实时采集到的每路波段图像数据流进行场景配准和几何畸变校正处理，令三路波段图像数据可以逐像素点对齐，并且共同输出相同的场景信息；