專利名稱：一種帶測距穩(wěn)像功能的多光譜監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種帶測距穩(wěn)像功能的多光譜監(jiān)控系統(tǒng)，更具體的說，尤其涉及ー種可晝夜進行視頻信息采集且具有激光測距功能的多光譜監(jiān)控系統(tǒng)。
背景技術：
視頻監(jiān)控、取證在安防系統(tǒng)中起著日益重要的作用，已廣泛應用于公安、邊防、銀行、油田等各個行業(yè)。雖然現(xiàn)在市場上已 有晝夜監(jiān)控功能的設備，但在監(jiān)控的同時能實現(xiàn)對目標測距的還沒有出現(xiàn)。在監(jiān)控的過程中，隨時獲取被監(jiān)控對象與監(jiān)控設備之間的距離尤為重要，以便對監(jiān)控對象做出客觀的評價和判斷。絕大多數(shù)的監(jiān)控設備均設置在室外，受外界工作環(huán)境的影響，例如刮風天氣，使得監(jiān)控設備采集的圖像十分容易產(chǎn)生抖動，影響成像質量；無法滿足要求較高的場合。

發(fā)明內容
本發(fā)明為了克服上述技術問題的缺點，提供了 ー種可晝夜進行視頻信息采集且具有激光測距功能的多光譜監(jiān)控系統(tǒng)。本發(fā)明的帶測距穩(wěn)像功能的多光譜監(jiān)控系統(tǒng)，包括底座、可繞底座水平轉動的室外載重云臺以及可相對于室外載重云臺俯仰轉動的鏡頭載體，其特別之處在于所述鏡頭載體上設置有熱像儀、可見光鏡頭攝像機和激光測距機，激光測距機包括激光發(fā)射鏡頭和激光接收鏡頭；室外載重云臺內設置有實現(xiàn)圖像采集和控制的電路部分，所述電路部分包括控制板、視頻選擇模塊、字符疊加模塊和電機驅動模塊，熱像儀、可見光攝像機的視頻輸出端均與視頻選擇模塊相連接，視頻選擇模塊經(jīng)由字符疊加模塊與控制板相連接；控制板經(jīng)電機驅動模塊連接有水平驅動電機和俯仰驅動電機，控制板經(jīng)通訊總線與激光測距機相連接，控制板上設置有CVBS視頻輸出端ロ。通過水平驅動電機的驅動，室外載重云臺可在水平方向內進行轉動；在俯仰電機的驅動下，鏡頭載體可實現(xiàn)俯仰運動；這樣，就實現(xiàn)了固定在鏡頭載體上的熱像儀、激光測距機和可見光鏡頭攝像機的自由運動，有利于實現(xiàn)全方位的圖像、視頻信息采集?？刂瓢鍖崿F(xiàn)運算和控制作用，視頻選擇模塊在控制板的控制下，確定采用可見光鏡頭攝像機還是熱像儀進行圖像采集，以便實現(xiàn)視頻信息的晝夜不間斷采集。通過激光測距機可有效地測量出目標距離。本發(fā)明的帶測距穩(wěn)像功能的多光譜監(jiān)控系統(tǒng)，所述控制板與視頻選擇模塊、字符疊加模塊和可見光鏡頭攝像機的控制端均相連接；控制板通過RS485、RS422總線分別與熱像儀、激光測距機相連接。控制板通過字符疊加模塊，可在視頻、圖像信息上增加控制信息。本發(fā)明的帶測距穩(wěn)像功能的多光譜監(jiān)控系統(tǒng)，包括與控制板的CVBS視頻輸出端ロ相連接的穩(wěn)像模塊；控制板上設置有與監(jiān)控設備相連接的RS422通訊端ロ，控制板還連接有對設備進行編碼的撥碼開關電路。通過增設穩(wěn)像模塊，可有效去除由于外界環(huán)境(例如刮風天氣)所帯來的圖像抖動。監(jiān)控設備通過RS422總線與控制板相連接，可有效地實現(xiàn)對整個多光譜監(jiān)控系統(tǒng)的控制。本發(fā)明的帶測距穩(wěn)像功能的多光譜監(jiān)控系統(tǒng)，所述室外載重云臺與底座通過豎立軸轉動連接，鏡頭載體與室外載重云臺通過水平軸轉動連接；水平驅動電機、俯仰驅動電機通過獨自的傳動機構分別實現(xiàn)對豎立軸、水平軸的驅動。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明通過在鏡頭載體上設置熱像儀、可見光鏡頭攝像機和激光測距機，并在室外載重云臺內設置相應的電路部分，不僅有效地實現(xiàn)了對監(jiān)控現(xiàn)場晝夜的視頻、圖像信息采集，還可有效地測出目標的距離信息，更加適于公安、邊防、銀行、油田等行業(yè)的監(jiān)控需求。通過在視頻信號的輸出端增設穩(wěn)像模塊，有效地避免了惡劣室外環(huán)境所造成的圖像、視頻抖動現(xiàn)象。本發(fā)明的帶測距穩(wěn)像功能的多光譜監(jiān)控系統(tǒng)，具有轉動平穩(wěn)，晝夜連續(xù)監(jiān)控，隱蔽性好、不受光源限制、圖像穩(wěn)定清晰的特點，同時具有激光測距功能，適合于油田、邊防等遠距離監(jiān)控應用。


圖I為本發(fā)明的帶測距穩(wěn)像功能的多光譜監(jiān)控系統(tǒng)的結構 圖2為本發(fā)明的帶測距穩(wěn)像功能的多光譜監(jiān)控系統(tǒng)的電路原理 圖3為本發(fā)明中電路部分的原理圖。圖中I底座，2室外載重云臺，3鏡頭載體，4水平軸，5熱像儀，6可見光鏡頭攝像機，7激光發(fā)射鏡頭，8激光接收鏡頭，9遮擋板，10豎立軸，11激光測距機，12電源模塊，13穩(wěn)像模塊，14控制板，15視頻選擇模塊，16字符疊加模塊，17監(jiān)控設備，18撥碼開關電路，19電機驅動模塊，20水平驅動電機，21俯仰驅動電機。
具體實施例方式下面結合附圖與實施例對本發(fā)明作進ー步說明。如圖I所示，給出了本發(fā)明的帶測距穩(wěn)像功能的多光譜監(jiān)控系統(tǒng)的結構圖，其包括底座I、室外載重云臺2、鏡頭載體3、熱像儀5、可見光鏡頭攝像機6、激光發(fā)射鏡頭7、激光接收鏡頭8、遮擋板9。所示的底座I起固定和支撐作用，室外載重云臺2通過豎立軸10轉動地固定在底座I上；鏡頭載體3通過水平軸4轉動地固定在室外載重云臺2上，室外載重云臺中設置有電路部分。熱像儀5、可見光鏡頭攝像機6、激光發(fā)射鏡頭7、激光接收鏡頭8均設置在鏡頭載體3的同一側面上，激光發(fā)射鏡頭7和激光接收鏡頭8形成了激光測距機11。遮擋板9設置在鏡頭載體3的上部，可實現(xiàn)有效遮光、保護作用。如圖2所示，給出了發(fā)明的多光譜監(jiān)控系統(tǒng)的電路原理圖，所示的電源模塊12、穩(wěn)像模塊14、熱像儀5、可見光鏡頭攝像機6和激光測距機11均與室外載重云臺2中的電路部分相連接。電源模塊12用于給整個監(jiān)控系統(tǒng)提供電能，室外載重云臺2中的電源模塊分別給熱像儀5、可見光鏡頭攝像機6和激光測距機11提供12V或24V直流電。熱像儀5、可見光鏡頭攝像機6的視頻信號輸出端均輸入到室外載重云臺2中的電路部分，室外載重云臺2中的電路部分的視頻輸出信號經(jīng)過穩(wěn)像模塊13的處理后再進行輸出，室外載重云臺2中的電路部分還通過RS422與控制設備相連接，以便實現(xiàn)對整個監(jiān)控系統(tǒng)的控制。如圖3所示，給出了室外載重云臺2中的電路部分的電路圖，其包括控制板14、視頻選擇模塊15、字符疊加模塊16、監(jiān)控設備17、撥碼開關電路18、電機驅動模塊19、水平驅動電機20以及俯仰驅動電機21?？刂瓢?4由微控制器構成，實現(xiàn)運算和控制作用；熱像儀
5、可見光鏡頭攝像機6的視頻信號輸出端均與視頻選擇模塊15的輸入端相連接，視頻選擇模塊15經(jīng)由字符疊加模塊16與控制板14的視頻信號輸入端ロ相連接，字符疊加模塊16。通過字符疊加模塊，可在視頻、圖像信息上增加控制信息。在白天光照較強的情形下，控制板14通過視頻選擇模塊15選取可見光鏡頭攝像機6進行監(jiān)控視頻信息采集；在夜間光照較弱的情形下，視頻選擇模塊15在控制板14的控制下，選用熱像儀5進行視頻信息采集?？刂瓢?4還與熱像儀5、可見光鏡頭攝像機6的控制端相連接，以便控制可見光鏡頭攝像機6的變倍、變焦，控制熱像儀5的成像參數(shù)。控制板14通過RS422通訊總線與激光測距機11相連接，以便對激光測距機11進行控制和采集其測量的數(shù)據(jù)信息?？刂瓢?4也通過RS422形式的總線與監(jiān)控設備17相連接，在使用的過程中，監(jiān)控設備17將控制信息傳輸至控制板14中，再有控制板14發(fā)送至相應的設備?？刂瓢?4的CVBS視頻輸出經(jīng)過穩(wěn)像模塊13的處理后再進行輸出，通過穩(wěn)像模塊13的處理，可去除視頻圖像中的抖動現(xiàn)象。控制板14通過電機驅動模塊19對水平驅動電 機20和俯仰驅動電機21進行控制，水平驅動電機20、俯仰驅動電機21通過各自的傳動機構分別對豎立軸10、水平軸4進行驅動。在水平驅動電機20對豎立軸10的驅動下，可實現(xiàn)室外載重云臺2在水平方向的轉動；在俯仰驅動電機21對水平軸4的驅動下，可實現(xiàn)鏡頭載體3的俯仰運動?？刂瓢?4還連接有撥碼開關電路18，以便實現(xiàn)對相應監(jiān)控系統(tǒng)的編碼作用。本發(fā)明的帶測距穩(wěn)像功能的多光譜監(jiān)控系統(tǒng)，攝像機與熱像儀有效結合，可采用可視距離為5000米的攝像機、可發(fā)現(xiàn)2800米處的人員、車輛等目標的熱像儀最遠，同時可測量目標的距離，并且可以消除因安裝桿的晃動引起的圖像抖動，為后端設備提供ー個清晰穩(wěn)定的圖像。可采用載重為50kg、水平O. 01-12° /S、俯仰O. 01-8° /S無級變速、高精度的室外重載云臺，室外重載云臺中內置解碼器和導電滑環(huán)，水平360°連續(xù)無限位旋轉，具有云臺水平俯仰角度、鏡頭變倍聚焦功能。精鑄鋁合金外殼，防塵防水抗沖擊，IP66防護等級。可采用60倍變焦、像面1/2’’、視場角28.7-0.5°、一體化ICR雙濾光片日夜切換，且最低照度彩色O. 021ux、黒白O. 00091UX、可視距離為5000米的可見光鏡頭攝像機?？刹捎?6 180mm連續(xù)變焦、視場角為3. 9° X 2.9° 19° X 14. 5°、溫度靈敏度為(NETD)50mKiFl. O, 300K，且具有熱白、熱黑和10種偽彩色顯示方式的熱像儀，熱像儀具有被動熱成像隱蔽性好、不易被發(fā)現(xiàn)、成像清晰的特點?？刹捎脺y距能力為100-5000m、測距精度為± Im的激光測距機。圖像去抖模塊可校正所有方向上(水平方向，垂直方向，旋轉方向)的抖動，去除因攝像機的機械抖動而引起的圖像抖動，為后端設備提供ー個清晰穩(wěn)定的圖像。
權利要求
1.一種帶測距穩(wěn)像功能的多光譜監(jiān)控系統(tǒng)，包括底座(I)、可繞底座水平轉動的室外載重云臺(2)以及可相對于室外載重云臺俯仰轉動的鏡頭載體(3)，其特征在于所述鏡頭載體上設置有熱像儀(5)、可見光鏡頭攝像機(6)和激光測距機(11)，激光測距機包括激光發(fā)射鏡頭(7)和激光接收鏡頭(8);室外載重云臺內設置有實現(xiàn)圖像采集和控制的電路部分，所述電路部分包括控制板(14)、視頻選擇模塊(15)、字符疊加模塊(16)和電機驅動模塊(19)，熱像儀、可見光攝像機的視頻輸出端均與視頻選擇模塊相連接，視頻選擇模塊經(jīng)由字符疊加模塊與控制板相連接；控制板經(jīng)電機驅動模塊連接有水平驅動電機(20)和俯仰驅動電機(21 )，控制板經(jīng)通訊總線與激光測距機(11)相連接，控制板上設置有CVBS視頻輸出端ロ。
2.根據(jù)權利要求I所述的帶測距穩(wěn)像功能的多光譜監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于所述控制板(14)與視頻選擇模塊(15)、字符疊加模塊(16)和可見光鏡頭攝像機(6)的控制端均相連接；控制板通過RS485、RS422總線分別與熱像儀(5)、激光測距機(11)相連接。
3.根據(jù)權利要求I或2所述的帶測距穩(wěn)像功能的多光譜監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于包括與控制板(14)的CVBS視頻輸出端ロ相連接的穩(wěn)像模塊(13);控制板上設置有與監(jiān)控設備(17)相連接的RS422通訊端ロ，控制板還連接有對設備進行編碼的撥碼開關電路(18)。
4.根據(jù)權利要求I或2所述的帶測距穩(wěn)像功能的多光譜監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于所述室外載重云臺(2 )與底座(I)通過豎立軸(10 )轉動連接，鏡頭載體(3 )與室外載重云臺(2 )通過水平軸(4)轉動連接；水平驅動電機(20)、俯仰驅動電機(21)通過獨自的傳動機構分別實現(xiàn)對豎立軸、水平軸的驅動。
全文摘要
本發(fā)明的帶測距穩(wěn)像功能的多光譜監(jiān)控系統(tǒng)，包括底座、室外載重云臺和鏡頭載體，特征在于鏡頭載體上設置有熱像儀、可見光鏡頭攝像機和激光測距機；室外載重云臺內設有電路部分，電路部分包括控制板、視頻選擇模塊、字符疊加模塊和電機驅動模塊，熱像儀、可見光攝像機的視頻輸出端均與視頻選擇模塊相連接，視頻選擇模塊經(jīng)由字符疊加模塊與控制板相連接；控制板經(jīng)電機驅動模塊連接有水平驅動電機和俯仰驅動電機，控制板經(jīng)通訊總線與激光測距機相連接。采用可見光攝像機與熱像儀雙光譜成像設備，實現(xiàn)晝夜連續(xù)遠程監(jiān)控，可測量監(jiān)控目標的距離，同時具有圖像去抖功能，配合萬向變速重載云臺，轉動平穩(wěn)，實現(xiàn)了全方位無盲角監(jiān)控，并做到了高精度定位。
文檔編號G01S17/08GK102833529SQ20121034719
公開日2012年12月19日 申請日期2012年9月19日 優(yōu)先權日2012年9月19日
發(fā)明者劉明, 付效奎 申請人:山東神戎電子股份有限公司