本發(fā)明涉及一種電子光學儀器,具體是一種紅外與微光圖像融合的前端配準裝置(以下簡稱裝置)。主要用于將兩種圖像進行融合,綜合運用多源信息,得到性能較好的圖像,供觀察使用。
背景技術:
紅外與微光圖像融合技術是近年來夜視圖像領域研究的熱點,由于紅外熱像儀和微光夜視儀的圖像質(zhì)量各有優(yōu)缺點,紅外熱像儀作用距離遠,能夠發(fā)現(xiàn)和識別較遠的目標,但清晰度較差,相當于二維圖像。微光夜視儀作用距離近,只能發(fā)現(xiàn)和識別較近的目標,但清晰度較好,相當于三維圖像。若能將兩種圖像進行融合,綜合運用多源信息,將能得到性能比任一源圖像性能都要好的圖像,更好地滿足使用要求。隨著光學、電子學、計算機技術、攝影技術的不斷發(fā)展,以及處理器、存儲器和顯示設備性能的逐漸提高,使紅外與微光圖像融合技術得到發(fā)展,現(xiàn)已在軍事和民用領域獲得了應用。
目前,據(jù)報道只有將紅外與微光圖像融合技術做成一個完整的頭盔式雙目觀察的電子光學儀器,產(chǎn)品內(nèi)部結構不詳,售予處在各個不同行業(yè)領域的用戶使用,由于受到用途單一的限制,給用戶帶來了一定的困難,尤其是用戶不能根據(jù)使用條件、工作情況和環(huán)境要求自主地選擇配置系統(tǒng)后端的圖像處理、顯示和設備,達到自己所需的目的。同時產(chǎn)品生產(chǎn)成本偏高,不適應市場的需求。
技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明要解決的主要技術問題和目的是:根據(jù)現(xiàn)有的紅外與微光圖像融合的電子光學儀器在應用中存在的缺陷。設計一種紅外與微光圖像融合的前端配準裝置,作為一個獨立的產(chǎn)品,用戶可根據(jù)自身的需要自主配置系統(tǒng)后端圖像處理、顯示功能和設備,達到所需的目的。從根本上克服原紅外與微光圖像融合的電子光學儀器用途單一的現(xiàn)象,全面滿足市場的需求。
本發(fā)明的主要技術方案是:裝置包含殼體組件、紅外物鏡組件、微光物鏡組件、調(diào)焦組件,紅外組件和微光組件位于殼體組件內(nèi)的左右部,通過第二螺釘和密封條與殼體組件密封連接,調(diào)焦組件位于殼體組件上方,通過第二螺釘固定在上蓋板上,具體結構:a、殼體組件的結構:外殼與前蓋板、后蓋板通過第一螺釘和密封條連接,外殼與上蓋板通過第一螺釘連接,電源模塊粘接在外殼上,按鍵通過螺母與外殼連接,電源插座、視頻插座通過第二螺釘與后蓋板連接;b、紅外物鏡組件的結構:在紅外物鏡筒內(nèi),通過前壓圈、修切圈、密封圈及后壓圈,安裝紅外物鏡第一透鏡和紅外物鏡第二透鏡,物鏡蓋與紅外物鏡筒螺紋連接,構成紅外物鏡組,紅外物鏡組通過紅外物鏡筒和導向釘與探測器座連接,探測器座與第一圓錐齒輪通過調(diào)焦環(huán)和第二螺釘連接,第一圓錐齒輪與紅外物鏡筒螺紋連接,第一圓柱齒輪通過第一螺釘與圓錐齒輪連接,紅外探測器通過第二螺釘與探測器座連接,通過轉動第一圓錐齒輪,可以使紅外物鏡組進行前后有規(guī)律的往返運動,從而實現(xiàn)紅外光學系統(tǒng)的調(diào)焦;c、微光物鏡組件的結構:在微光物鏡筒內(nèi),通過前壓圈、第一隔圈、第二隔圈、第三隔圈、第四隔圈及后壓圈,安裝物鏡第一透鏡、物鏡第二透鏡、物鏡第三透鏡、物鏡第四透鏡、物鏡第五透鏡,物鏡蓋與微光物鏡筒螺紋連接,構成微光物鏡組,微光物鏡組通過微光物鏡筒和導向釘與像增強器座連接,第二圓柱齒輪通過調(diào)焦環(huán)、第二螺釘與像增強器座連接,第二圓柱齒輪與微光物鏡筒螺紋連接,微光像增強器通過第二螺釘與像增強器座連接,通過轉動第二圓柱齒輪,可以使微光物鏡組進行前后有規(guī)律的往返運動,從而實現(xiàn)微光光學系統(tǒng)的調(diào)焦;d、調(diào)焦組件的結構:第二圓錐齒輪與齒輪軸螺紋連接,并用止釘制緊,齒輪軸通過小密封圈與連接座密封連接,齒輪軸通過第二螺釘與調(diào)焦手輪連接,并用螺釘制緊,轉動調(diào)焦手輪,可對裝置的紅外和微光光學系統(tǒng)進行同步調(diào)焦。
本發(fā)明通過實際試用證明:完全達到研制目的,實現(xiàn)了將紅外成像系統(tǒng)與微光成像系統(tǒng)進行圖像融合前端的設計,填補了我國缺乏此種裝置的空白;該裝置可在白天和夜間全天候條件下使用,既可手持觀察,也可以通過標準的連接接口將其固定在不同的平臺上使用,并可作為通用化設備廣泛應用于國防、民用的觀瞄和監(jiān)控;裝置采用多級齒輪聯(lián)動的方式對紅外和微光物鏡進行同步調(diào)焦;紅外物鏡筒采用半球頭配合的方式實現(xiàn)對紅外和微光系統(tǒng)光軸的平行調(diào)節(jié);裝置可以轉接后端圖像處理、顯示設備(如圖像融合處理模塊和視頻監(jiān)視器等),進行紅外與微光圖像融合觀察,裝置還可以單獨連接視頻監(jiān)視器,使用紅外或微光觀察的功能。
附圖說明
下面結合附圖,對本發(fā)明的具體實施方式作進一步詳細地描述。
圖1,是本發(fā)明的裝配結構示意圖。
圖2,是圖1的A—A向剖視圖。
圖3,本發(fā)明的紅外物鏡組件Ⅱ的結構示意圖。
圖4,是圖3的E—E向局部剖視放大圖。
圖5,是本發(fā)明的微光物鏡組件Ⅲ的結構示意圖。
圖6,是圖5的G—G向局部剖視放大圖。
圖7,是本發(fā)明的調(diào)焦組件Ⅳ的結構示意圖。
具體實施方式
參照圖1、2、3、4,對本發(fā)明的主要技術方案進行說明:本發(fā)明由殼體組件Ⅰ、紅外物鏡組件Ⅱ、微光物鏡組件Ⅲ和調(diào)焦組件Ⅳ組成,紅外組件Ⅱ和微光組件Ⅲ位于殼體組件Ⅰ內(nèi)的左右部,通過第二螺釘12和密封條6與殼體組件Ⅰ密封連接,調(diào)焦組件Ⅳ位于殼體組件Ⅰ上方,通過第二螺釘12固定在上蓋板11上。具體結構:
a、(見圖1、2),殼體組件Ⅰ的結構:外殼5與前蓋板7、后蓋板1通過第一螺釘8和密封條6連接,外殼5與上蓋板11通過第一螺釘8連接,電源模塊2粘接在外殼5上,按鍵3通過螺母4與外殼5連接,電源插座10、視頻插座9通過第二螺釘12與后蓋板1連接;
b、(見圖3、4),紅外物鏡組件Ⅱ的結構:在紅外物鏡筒25內(nèi),通過前壓圈23、修切圈26、密封圈24及后壓圈31,安裝紅外物鏡第一透鏡13和紅外物鏡第二透鏡14,物鏡蓋22與紅外物鏡筒25螺紋連接,構成紅外物鏡組,紅外物鏡組通過紅外物鏡筒25和導向釘27與探測器座30連接,探測器座與第一圓錐齒輪29通過調(diào)焦環(huán)32和第二螺釘12連接,第一圓錐齒輪29與紅外物鏡筒25螺紋連接,第一圓柱齒輪28通過第一螺釘8與圓錐齒輪29連接,紅外探測器47通過第二螺釘12與探測器座30連接,通過轉動第一圓錐齒輪29,可以使紅外物鏡組進行前后有規(guī)律的往返運動,從而實現(xiàn)紅外光學系統(tǒng)的調(diào)焦;
c、(見圖5、6),微光物鏡組件Ⅲ的結構:在微光物鏡筒35內(nèi),通過前壓圈23、第一隔圈34、第二隔圈36、第三隔圈37、第四隔圈38及后壓圈31,安裝物鏡第一透鏡16、物鏡第二透鏡17、物鏡第三透鏡18、物鏡第四透鏡19、物鏡第五透鏡20,物鏡蓋22與微光物鏡筒35螺紋連接,構成微光物鏡組,微光物鏡組通過微光物鏡筒35和導向釘27與像增強器座39連接,第二圓柱齒輪33通過調(diào)焦環(huán)32、第二螺釘12與像增強器座39連接,第二圓柱齒輪33與微光物鏡筒35螺紋連接,微光像增強器40通過第二螺釘12與像增強器座39連接,通過轉動第二圓柱齒輪33,可以使微光物鏡組進行前后有規(guī)律的往返運動,從而實現(xiàn)微光光學系統(tǒng)的調(diào)焦;
d、(見圖7),調(diào)焦組件Ⅳ的結構:第二圓錐齒輪46與齒輪軸41螺紋連接,并用止釘45制緊,齒輪軸41通過小密封圈44與連接座42密封連接,齒輪軸41通過第二螺釘12與調(diào)焦手輪43連接,并用螺釘45制緊,轉動調(diào)焦手輪43,可對裝置的紅外和微光光學系統(tǒng)進行同步調(diào)焦。
參照圖3、4、7,以上所述的紅外物鏡筒25,其圓柱部分和錐度交界處拱出一圈半圓形凸臺與前蓋板7配合,用于對紅外、微光成像系統(tǒng)的光軸平行度進行調(diào)節(jié);紅外探測器47,采用標準的M300型紅外探測器;微光像增強器40,采用標準的帶自動門控且耦合有CCD的微光像增強器;第一圓錐齒輪29和第二圓錐齒輪46,是配套使用的齒輪副;第一圓柱齒輪28和第二圓柱齒輪33是配套使用的齒輪副;電源模塊2,是按要求定制的標準電子元器件。
參照圖1、2,本發(fā)明的工作原理:在全天候條件下,裝置的紅外物鏡組將物體自然發(fā)射的紅外輻射,成像在紅外探測器47上,紅外探測器將紅外像轉換成電信號,經(jīng)過放大和處理后,顯示于視頻監(jiān)視器上;微光物鏡組將景物在月光、星光等自然光照射下所反射的微弱光線接收,并成像在微光像增強器40的陰極面上,通過陰極面的光電轉換,使微弱的光學圖像轉換成電子像,電子像再經(jīng)強電場的作用受到上萬倍的增強,得到足夠亮度的光學圖像顯示于熒光屏上。通過調(diào)焦手輪43和紅外物鏡筒的調(diào)節(jié),將紅外成像系統(tǒng)和微光成像系統(tǒng)進行視場匹配和光軸校準后,用戶可根據(jù)使用條件、工作情況及環(huán)境要求,自主配置后端的圖像處理、顯示功能和設備,從而達到不同的應用目的。例如,裝置可以轉接后端圖像融合處理模塊和視頻監(jiān)視器等,進行紅外與微光圖像融合觀察。裝置也可以單獨連接視頻監(jiān)視器,進行紅外或微光觀察??梢?,選擇連接不同的后端設備,裝置可作為通用化設備適用于各種不同的環(huán)境和工作要求。