[发明专利]一种矿用成像装置、设备及方法

说明书

本发明提供一种矿用成像装置，包括成像模块、补光灯；成像模块包括具有容腔的壳体、至少一个特征光谱摄像头、处理器、电源；特征光谱摄像头安装在壳体上，处理器安装在壳体内部，特征光谱摄像头与处理器连接，特征光谱摄像头、补光灯、处理器均与电源电性相连；所述特征光谱摄像头包括特征镀膜镜头、特征光谱感光CCD，特征镀膜镜头位于特征光谱感光CCD前侧。以及采用该成像装置的矿用成像设备和方法。本发明的有益效果：通过特征光谱摄像头和补光灯的设置参数进行图像合成，解决特定煤矿成像过程中出现的成像效果差的问题。

技术领域

本发明涉及一种成像装置及方法，尤其涉及的是一种矿用成像装置、设备及方法。

背景技术

煤矿生产中需要第一时间记录现场的照片和视频资料，目前井下常用成像设备有视频监控系统、防爆相机、矿用成像仪、矿用执法仪、矿用巡检仪、地质编录仪、钻孔窥视仪等，以上现有设备在现场成像时均有各自的局限性和不足。主要因为无专门的补光装置拍摄不清楚、单摄像头方案针对迎头及回采区等特殊的场景无法进行清晰的成像。因煤矿中含有瓦斯、粉尘等有爆炸极限的物质，煤矿井下所有的电气装置必须符合防爆要求，并通过防爆认证，使得消费类手机、相机及闪光灯等摄录产品不允许在煤矿井下使用。

现有的也有适应于矿井下的摄像仪，如申请号：201220398037.0，公开一种矿用隔爆兼本安型球形摄像仪，该摄像仪为单摄像头，需要固定位置安装并需要专用电源供电，无补光装置，多用于固定安装在井下主巷道有专门照明设备的地方进行视频监控。

现有的矿用防爆相机因体积大、质量大、功耗大，还需专业摄影人员、配置专用的补光灯，2-3人进行搬运及现场准备，对现场的位置和使用空间亦有要求，迎头和回采区设备较多空间狭小，设备无法便捷的展开，因防爆相机价格昂贵及拍摄的技术要求高等原因导致无法大规模推广使用。

现有的其他矿用成像设备常使用单摄像头方案，虽方便携带但因迎头及回采区等位置光线较暗煤块表面反射率低、导致无法清晰的拍摄出现场真实的场景。如矿用巡检仪在无补光灯装置时其有效拍摄距离1m左右, 无法看到井下稍大面积物体成像的全貌，而井下断层和岩性变化需要全貌才能判断清楚。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于：如何解决井下成像设备采用可见光摄像头和可见光补光灯不能满足矿井下真实场景的清晰成像的问题。

本发明通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：

一种矿用成像装置，包括成像模块、用于给成像模块提供红外光和可见光的补光灯；

成像模块包括具有容腔的壳体、至少一个特征光谱摄像头、处理器、电源；特征光谱摄像头与均安装在壳体上，处理器安装在壳体内部，特征光谱摄像头与处理器连接，特征光谱摄像头、变焦摄像头、补光灯、处理器均与电源电性相连；

所述特征光谱摄像头包括特征镀膜镜头、特征光谱感光CCD，特征镀膜镜头位于特征光谱感光CCD前侧。

本发明通过特征光谱摄像头根据特征镀膜镜头选择性接收，补光灯照射后物体的反射光在给定曝光时长内并进行成像；其中，补光灯能够针对黑暗环境下煤块表面反射率低、煤块成像条纹信噪比低、无效相位点多的问题，采用特定光谱光源和可见光光源联合补光，以达到拍摄要求；可以实现5米以内有效成像。

且本发明体积小，易于携带。

还包括至少一个变焦摄像头，变焦摄像头安装在壳体上，并与特征光谱摄像头安装在同一侧，变焦摄像头与处理器连接，变焦摄像头与电源连接。