[发明专利]昼夜远距离监视仪

摘要

本发明公开了一种利用CCD相机、图像增强器、大口径反光镜、激光投射器，实现在正常照度、低照度直至0LUX照度下远距离、全天候使用的自动化、智能化的监视仪器。主要由硬件系统和软件系统组成，其中硬件系统包括反光镜、昼夜切换系统、昼间成像系统、夜间成像系统、激光照明系统组成；软件部分由控制模块、图像处理模块、大气扰动校正模块、图像获取录制模块组成。本发明在正常照度下可识别10公里处的人员，可在1－4公里实现0LUX照度下识别人员，在6公里处0.00LUX照度下识别人员，并有目标缩放、人机共同完成目标跟踪、昼夜自动切换、图像采集、录制的功能。本发明可广泛应用于重要地区、交通路段昼夜全天候监视、边防、缉私、公安侦察、海上、空中及内河河道目标搜索、监视等领域。

主权项

1、一种在任意照度下远距离清晰成像的昼夜远距离监视仪，主要由软件系统和硬件系统组成，由硬件系统获取光学图像信息，并以视频信号输出，软件系统一方面对接受到的视频信号进行处理，使视频图像信号更为清晰，另一方面对硬件系统进行控制；软件系统包括控制模块、图像接受处理模块、大气扰动校正模块等，硬件系统包括反光镜、激光照明装置、昼间成像系统、夜间成像系统等。其特征在于：硬件系统：硬件系统的反光镜(2)置于系统前端，采用大口径定焦反光镜，并带有安装CCD摄像机的反光镜CCD接口(18)；昼夜切换系统由步进电机(4)、联轴器(5)、精密丝杠(9)、丝母(17)、支架(6)、直线导轨(7)、直线轴承(12)和昼夜切换平台(8)组成，步进电机(4)与紧密丝杠(9)联结，驱动精密丝杠(9)，带动丝母17，丝母(17)与昼夜切换平台(6)紧固相连，使昼夜切换平台(8)沿直线导轨(7)滑动，在昼夜切换装置两端装有限位开关，以确定昼夜切换装置运动到位；夜间成像系统由夜间变焦成像装置(16)、像增强器(15)、光学成像装置(14)和夜间CCD摄像机(13)组成，整个夜间成像系统安装于昼夜切换平台(6)之上，夜间变焦成像装置(16)所成实像与像增强器(15)输入端的成像靶面耦合，成像于像增强器(15)输入靶面，光学成像装置(14)置于像增强器(15)输出端，接受像增强器输出图像，同时光学成像装置(14)与夜间CCD摄像机(13)靶面耦合，使光学成像装置(14)接受到的图像成像于夜间CCD摄像机(13)。昼间成像系统由昼间变焦成像装置(11)、昼间CCD摄像机(10)组成，整个昼间成像系统安装于昼夜切换平台(6)之上，昼间变焦成像装置(11)所成实像与昼间CCD摄像机(10)成像靶面耦合，成像于昼间CCD摄像机(10)靶面；激光照明装置由4个激光投射器(1)组成，均布于反光镜2周围。软件系统：获取昼间CCD摄像机(10)或夜间CCD摄像机(13)输出的视频信号，转化成数字信号，实时显示到屏幕上，图像采集速度为24帧/秒，可单帧采集和存储成文件于硬盘上，也可实时采集的速度录制成连续图像，以文件形式存储在硬盘上。分析图像视场照度，根据事先设置好的昼间CCD摄像机(10)或夜间CCD摄像机(13)对照度响应情况，进行自动或手动昼夜系统切换，在夜间CCD摄像机(13)工作时，根据夜间CCD摄像机(13)对视场照度响应情况，自动或手动启动激光照明系统。阶段性分析大气扰动情况，需校正时，自动对获取图像进行实时大气扰动校正。通过驱动昼间变焦成像装置(11)和夜间变焦成像装置(16)，变换系统焦距，实现放大缩小目标或视场。通过在实时显示的图像上点击移动目标，驱动云台转动实现人机共同完成的实时跟踪目标。实时识别图像的清晰度，通过反复驱动反光镜(2)的调焦装置，不断比较反光镜(2)的调焦前后的图像清晰度，获得目标视场最清晰的图像。