[发明专利]一种超大视场红外双目立体视觉观察系统

权利要求书

1.一种超大视场红外双目立体视觉观察系统，其特征在于，由红外体视成像单元、视频图像采集与处理单元和视频图像输出显示单元组成；所述红外体视成像单元包括探测器固定结构单元、红外双目视觉单元和双目系统三维调整单元；所述探测器固定结构单元固定于双目系统三维调整单元上方；所述红外双目视觉单元活动安装于探测器固定结构单元上；所述红外双目视觉单元和视频图像输出显示单元分别与视频图像采集与处理单元其输入、输出端电连接；

所述探测器固定结构单元包括固定杆，及分别安装于固定杆两端的两底座；所述底座与固定杆采用燕尾槽方式连接，且底座与固定杆通过螺钉锁死固定；

所述红外双目视觉单元由左视觉模块和右视觉模块构成；所述左视觉模块和右视觉模块由参数结构完全相同的长波红外镜头和长波红外探测器构成；所述长波红外镜头安装于长波红外探测器前侧；所述左视觉模块和右视觉模块分别通过底座安装于固定杆两侧，且与固定杆中心处对称；所述左视觉模块和右视觉模块其光轴平行，且与固定杆垂直；

所述双目系统三维调整单元包括三脚架，及活动安装于三脚架顶部的球体，及固定于球体上端的连接杆；所述连接杆其另一端连接至固定杆其中心处；

所述视频图像采集与处理单元由图像采集单元和图像处理单元组成；所述左视觉模块和右视觉模块的长波红外探测器分别经图像采集单元与图像处理单元电连接；

所述视频图像输出显示单元包括图像显示模块和立体视觉眼镜；所述图像显示模块其输入端与图像处理单元电连接，其输出端与立体视觉眼镜电连接。

2.根据权利要求1所述的超大视场红外双目立体视觉观察系统，其特征在于，所述左视觉模块和右视觉模块其凝视视场角≥100°×80°。

3.根据权利要求1所述的超大视场红外双目立体视觉观察系统，其特征在于，两所述底座其上端面分别与左视觉模块和右视觉模块固定连接；所述底座其下端面设有燕尾槽结构；所述固定杆中央开设有燕尾槽导轨；所述底座与固定杆滑动连接。

4.根据权利要求1或3所述的超大视场红外双目立体视觉观察系统，其特征在于，所述底座底部，位于固定杆前后侧分别设有四个上顶螺丝；所述上顶螺丝其上端穿过底座，且与长波红外探测器其下端面接触。

5.根据权利要求1所述的超大视场红外双目立体视觉观察系统，其特征在于，所述球体其下部置于三脚架的半球衣中。

6.根据权利要求1所述的超大视场红外双目立体视觉观察系统，其特征在于，所述图像处理单元包括能对左视觉模块采集图像进行平移像素的处理的图像阵列平移模块。

7.根据权利要求6所述的超大视场红外双目立体视觉观察系统，其特征在于，所述图像阵列平移模块其平移像素的量为一定距离上左、右视觉模块采集图像的视差值，用于在这一距离上产生零视差，小于这一距离产生负视差，大于这一距离产生正视差。

8.根据权利要求1所述的超大视场红外双目立体视觉观察系统，其特征在于，所述系统其操作方法包括以下步骤：

步骤一，滑动左、右两侧的左视觉模块和右视觉模块，并调整双目系统三维调整单元，在左、右视觉模块成像视场中搜寻需要进行体视成像的目标区域，通过调整基线距离的方式使这一区域在两个长波红外镜头的视场中重叠；

步骤二，通过调整安装长波红外探测器的底座对左、右视觉模块的垂直角度进行微调，通过畸变校正、极线校正的方法，使左、右两侧的长波红外镜头的视场中目标区域不产生垂直方向视差；

步骤三，将两路视频信号经图像采集单元采集生成左、右视差图像，传输到图像处理单元，对红外图像进行均匀性校正、去噪等处理，并通过图像处理单元的图像阵列平移模块对两幅视差图像进行配准，确定某一距离为零视差点，计算这一距离的视差值，将右视差图像阵列整体向左平移视差值大小；将处理完毕后的左、右视差图像采取左、右放置方式拼接；

步骤四，将拼接图像输出到高分辨率的图像显示模块，并通过立体视觉眼镜观察，使左眼只能观察到左视图像，右眼只能观察到右视图像，经过人脑合成产生体视感。