主動(dòng)紅外攝像的制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了主動(dòng)紅外攝像機(jī)，包括可見(jiàn)光攝像機(jī)、RJ45接口、集成了視頻編解碼電路的處理器、紅外光學(xué)攝像機(jī)、紅外發(fā)射光源，所述紅外發(fā)射光源包括多個(gè)紅外燈珠和同軸設(shè)置在紅外光學(xué)攝像機(jī)上的燈座，所述紅外燈珠對(duì)稱(chēng)設(shè)置在燈座上；所述紅外光學(xué)攝像機(jī)的數(shù)字輸出端連接處理器的數(shù)字信號(hào)輸入端，所述可見(jiàn)光攝像機(jī)的視頻信號(hào)輸出端連接處理器的視頻信號(hào)輸入端，所述處理器的通信信號(hào)端連接RJ45接口，所述RJ45接口通過(guò)網(wǎng)線連接路由器。本發(fā)明最終實(shí)現(xiàn)全天候、全地域、7X24小時(shí)、高質(zhì)量、多應(yīng)用地為森林防火監(jiān)控提供數(shù)據(jù)采集。
【專(zhuān)利說(shuō)明】主動(dòng)紅外攝像機(jī)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及安防【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種紅外網(wǎng)絡(luò)攝像裝置，更具體說(shuō)是一種主動(dòng)式紅外網(wǎng)絡(luò)攝像儀。
【背景技術(shù)】
[0002]森林具有空氣凈化、固土保水、維持生態(tài)平衡、提供生產(chǎn)資料的作用。近年來(lái)，我國(guó)沙塵暴頻發(fā)，荒漠化不斷加劇，這與森林遭到破壞有著密切聯(lián)系。每年，全球都會(huì)發(fā)生一定數(shù)量的森林火災(zāi)。森林火災(zāi)，具有突發(fā)性、不確定性、短時(shí)間造成巨大毀壞的特點(diǎn)，大面積森林火災(zāi),往往由不明顯的隱火弓I發(fā)。
[0003]最初，人類(lèi)采用建瞭望塔，人工值守來(lái)預(yù)警森林火災(zāi)，這種方式，只能發(fā)現(xiàn)已經(jīng)較大的林火；后來(lái)，通過(guò)空中巡航來(lái)監(jiān)測(cè)森林火險(xiǎn)等級(jí)高的林區(qū)，不過(guò)巡航飛機(jī)遠(yuǎn)離地表，同樣很難發(fā)現(xiàn)隱火或小火，空中巡航成本高，巡航次數(shù)有限，無(wú)法實(shí)現(xiàn)全天候監(jiān)控；目前，我國(guó)一些大林區(qū)已采用衛(wèi)星監(jiān)測(cè)，但衛(wèi)星更加遠(yuǎn)離地球表面，其對(duì)溫度的分辨率在1000平米左右，更難發(fā)現(xiàn)隱火或小火。
[0004]近年來(lái)，我國(guó)許多林區(qū)安裝了基于可見(jiàn)光的視頻監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。這種系統(tǒng)，根據(jù)林區(qū)的地理特點(diǎn)，將林區(qū)分割成多個(gè)較小的監(jiān)控區(qū)域，在每個(gè)監(jiān)控區(qū)域設(shè)置監(jiān)控點(diǎn)，在監(jiān)控點(diǎn)設(shè)置基于可見(jiàn)光的攝像機(jī)，一個(gè)點(diǎn)可以監(jiān)控9萬(wàn)畝左右的森林范圍。基于可見(jiàn)光的攝像機(jī)將采集到的林區(qū)視頻圖像數(shù)據(jù)傳輸給遠(yuǎn)程的監(jiān)控中心，監(jiān)控中心通過(guò)計(jì)算機(jī)對(duì)比分析圖像形態(tài)特征，發(fā)現(xiàn)森林中的隱火和小火，它在一定程度上克服了人工嘹望、空中巡航、衛(wèi)星監(jiān)測(cè)等監(jiān)測(cè)手段在發(fā)現(xiàn)隱火和小火上的技術(shù)缺陷。不過(guò)這種基于可見(jiàn)光的攝像機(jī)存在以下缺陷:
1.這種基于可見(jiàn)光的攝像機(jī)不具備夜視功能，這種可見(jiàn)光攝像機(jī)只能工作在光照強(qiáng)度較好的白天，即使是光照度較差的黃昏和清晨都無(wú)法工作，夜晚?xiàng)l件下更無(wú)法實(shí)現(xiàn)監(jiān)控。
[0005]2.這種基于可見(jiàn)光的攝像機(jī)不具備測(cè)溫功能，通常林區(qū)經(jīng)常出現(xiàn)隨機(jī)漂移的云霧，云霧和林火的特征極為相似，在沒(méi)有溫度作為參照值的情況下，很難通過(guò)圖像特征對(duì)比將云霧圖像和林火區(qū)分開(kāi)。
[0006]3.這種基于可見(jiàn)光的攝像機(jī)的視距短，這種可見(jiàn)光的攝像機(jī)，接收的可見(jiàn)光波長(zhǎng)相對(duì)短，所以視距也就短，在大面積區(qū)域的林區(qū)需要布置大量攝像機(jī)，部署成本高。
[0007]目前，用于軍用的被動(dòng)式紅外攝像機(jī)，采用物體自己發(fā)出的紅外光作為光源，這種動(dòng)式紅外攝像機(jī)造價(jià)高且不能反映周?chē)h(huán)境狀況，不適合林區(qū)監(jiān)控。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]為了克服現(xiàn)有技術(shù)采用的可見(jiàn)光攝像機(jī)不具備測(cè)溫、夜視功能，只能工作在光照強(qiáng)度比較好的白天，對(duì)林區(qū)云霧和林火不能進(jìn)行有效的區(qū)分，這種可見(jiàn)光攝像機(jī)視距和視場(chǎng)均有很大的限制，在林區(qū)需要大量部署，用于軍用的被動(dòng)式紅外攝像機(jī)，采用物體自己發(fā)出的紅外光作為光源，這種攝像機(jī)設(shè)備造價(jià)高且不能反映周?chē)h(huán)境狀況，不適合林區(qū)監(jiān)控等技術(shù)缺陷，本發(fā)明提供主動(dòng)紅外攝像機(jī)。[0009]為解決上述的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
主動(dòng)紅外攝像機(jī)，包括可見(jiàn)光攝像機(jī)、RJ45接口、集成了視頻編解碼電路的處理器、紅外光學(xué)攝像機(jī)、紅外發(fā)射光源，所述紅外發(fā)射光源包括多個(gè)紅外燈珠和同軸設(shè)置在紅外光學(xué)攝像機(jī)上的燈座，所述紅外燈珠矩陣的方式設(shè)置在燈座上；所述紅外光學(xué)攝像機(jī)的數(shù)字輸出端連接處理器的數(shù)字信號(hào)輸入端，所述可見(jiàn)光攝像機(jī)的視頻信號(hào)輸出端連接處理器的視頻信號(hào)輸入端，所述處理器的通信信號(hào)端連接RJ45接口，所述RJ45接口通過(guò)網(wǎng)線連接路由器。
[0010]本發(fā)明投入使用時(shí)，第一步，調(diào)整設(shè)備:設(shè)定監(jiān)控點(diǎn)攝像機(jī)的網(wǎng)絡(luò)IP地址，調(diào)整紅外光學(xué)攝像機(jī)和可見(jiàn)光攝像機(jī)的鏡頭角度，使攝像機(jī)的視角、視場(chǎng)、視距符合監(jiān)控要求，調(diào)整紅外燈珠的角度，使紅外發(fā)射光源的角度和紅外光學(xué)攝像機(jī)的鏡頭角度一致；第二步，加電測(cè)試設(shè)備:啟動(dòng)電源，確認(rèn)設(shè)備的工作狀態(tài)是否正常，設(shè)備正常后才將設(shè)備投入使用；第三步，執(zhí)行監(jiān)控任務(wù):在光照度高于臨界值時(shí)，可見(jiàn)光攝像機(jī)進(jìn)入工作模式，紅外光學(xué)攝像機(jī)處于停機(jī)模式，紅外發(fā)射光源關(guān)閉，可見(jiàn)光攝像機(jī)采集林區(qū)的圖像實(shí)況，將采集到的視頻圖像信號(hào)通過(guò)視頻輸出端口傳送給處理器，處理器將視頻圖像信號(hào)進(jìn)行編碼，并將編碼后的數(shù)據(jù)通過(guò)RJ45接口轉(zhuǎn)發(fā)給遠(yuǎn)端的監(jiān)控中心。在光照度低于臨界值時(shí)，紅外攝像機(jī)處于工作模式，紅外發(fā)射光源開(kāi)啟，可見(jiàn)光攝像機(jī)進(jìn)入停機(jī)模式，紅外光學(xué)攝像機(jī)采集到的紅外光信號(hào)，經(jīng)過(guò)一系列電路處理后，變成數(shù)字信號(hào)，傳輸給處理器，處理器將這些數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)給遠(yuǎn)端的監(jiān)控中心。在光照度高于臨界值的云霧環(huán)境下，可以同時(shí)啟動(dòng)紅外光學(xué)攝像機(jī)和可見(jiàn)光攝像機(jī)，紅外發(fā)射光源開(kāi)啟，兩個(gè)攝像機(jī)將采集到的林區(qū)圖像信號(hào)，傳輸給處理器，經(jīng)過(guò)處理后，處理器將其通過(guò)RJ45接口轉(zhuǎn)發(fā)給遠(yuǎn)端的監(jiān)控中心。
[0011]采用紅外發(fā)射光源作為照明光源，具有成像清晰、對(duì)比度高、不受環(huán)境光源影響等特點(diǎn)；紅外發(fā)射光源包括紅外燈珠和和同軸設(shè)置在紅外光學(xué)攝像機(jī)上的燈座，紅外燈珠的角度可以調(diào)整，這種設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)有利于確保紅外發(fā)射光源和紅外光學(xué)攝像機(jī)鏡頭的角度保持一致，提高了紅外攝像機(jī)的成像質(zhì)量，同時(shí)這種結(jié)構(gòu)有利于紅外燈的安裝、測(cè)試、維護(hù)；采用雙攝像機(jī)模式，有利于在光照強(qiáng)度好的時(shí)候，采用可見(jiàn)光攝像機(jī)，獲得更好的圖像信息和更多的周?chē)h(huán)境信息，采用可以測(cè)溫的紅外光學(xué)攝像機(jī)，可以更好在云霧天氣條件下實(shí)現(xiàn)監(jiān)控，同時(shí)紅外光學(xué)攝像機(jī)，具有夜視功能，可以在夜晚環(huán)境實(shí)現(xiàn)林區(qū)監(jiān)控，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)林區(qū)的全天候、7X24小時(shí)監(jiān)控。采用網(wǎng)絡(luò)接口可以將采集到的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)的傳輸?shù)竭h(yuǎn)端的監(jiān)控中心。
[0012]為了針對(duì)不同的林區(qū)環(huán)境，提供最經(jīng)濟(jì)、合理、有效的紅外發(fā)射光源方案，作為優(yōu)選，所述紅外燈珠為單芯片紅外燈珠、陣列式紅外燈珠、點(diǎn)陣式紅外燈珠中任意一項(xiàng)或任意組合。
[0013]通常人們會(huì)認(rèn)為，燈珠亮度越高，燈珠功率越大、燈珠數(shù)量越多，紅外發(fā)射光源就越好，實(shí)際運(yùn)用中發(fā)現(xiàn)，適合日照環(huán)境的紅外發(fā)射光源才是最好、最經(jīng)濟(jì)、最可行的主動(dòng)式攝像儀紅外發(fā)射光源。
[0014]以上是對(duì)主動(dòng)紅外攝像機(jī)的紅外發(fā)射光源環(huán)境適應(yīng)能力的進(jìn)一步改進(jìn)。單芯片紅外燈珠，具有生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，品質(zhì)容易保證、發(fā)熱量低、發(fā)光光學(xué)系統(tǒng)合理等特點(diǎn)，理論上使用壽命可達(dá)10萬(wàn)小時(shí)以上。采用單芯片紅外燈珠的主動(dòng)紅外攝像機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉，易于安裝，適用于光照條件好，視野比較開(kāi)闊的監(jiān)控點(diǎn)；陣列式紅外燈珠，具有使用壽命長(zhǎng)、2?3年內(nèi)光線無(wú)明顯衰減，光線均勻，畫(huà)質(zhì)細(xì)膩，清晰度高燈特點(diǎn)，產(chǎn)品光路結(jié)構(gòu)上使用非球面光學(xué)玻璃透鏡，投射光斑非常均勻，大大提高了監(jiān)控夜視畫(huà)面清晰度，達(dá)到可識(shí)別面貌的新階段，采用陣列式紅外燈珠的主動(dòng)紅外攝像機(jī)的夜視圖像比較明亮，雪花點(diǎn)少，無(wú)暗角，圖像均勻無(wú)暗角，很大程度解決了畫(huà)面的手電筒效應(yīng)，可大幅提升攝像機(jī)夜視效果，同時(shí)大幅降低視頻圖像數(shù)據(jù)的體積，適用于光照條件較差，監(jiān)控面積大的監(jiān)控點(diǎn)；點(diǎn)陣式紅外燈珠，具有功率大、亮度高、成本低、體積小、散熱處理好等特點(diǎn)，可通過(guò)獨(dú)立透鏡，按照使用需求任意調(diào)節(jié)光的分布角度。采用點(diǎn)陣式紅外燈珠的主動(dòng)紅外攝像機(jī)具有亮度高、體積小、光電轉(zhuǎn)換率高、發(fā)光角度廣、壽命長(zhǎng)、散熱快等特點(diǎn)，適用于光照條件復(fù)雜，云霧比較多的林區(qū)監(jiān)控點(diǎn)；實(shí)際運(yùn)用中，可以根據(jù)林區(qū)情況采用以上三種燈珠任意組合的紅外發(fā)射光源。
[0015]為了確保紅外燈珠發(fā)出的紅外光被投送到更遠(yuǎn)的林區(qū)，作為優(yōu)選，所述紅外燈珠的前端設(shè)置有聚光鏡頭。
[0016]在室內(nèi)通常要求紅外發(fā)射光源發(fā)光角度廣，但在野外的林區(qū)發(fā)光角度廣，紅外發(fā)射光源紅外光投射距離相對(duì)越短。
[0017]以上是對(duì)主動(dòng)紅外攝像機(jī)的紅外發(fā)射光源紅外光投送能力的進(jìn)一步改進(jìn)。采用紅外燈珠的前端設(shè)置有聚光鏡頭的設(shè)計(jì)，采用不同方式的聚光鏡頭，適應(yīng)不同紅外光投射距離的需求。
[0018]為了提高紅外發(fā)射光源和紅外光學(xué)攝像機(jī)的匹配性，作為優(yōu)選，所述燈座包括鋁基基體、開(kāi)在鋁基基體上的多個(gè)安裝孔、和安裝孔數(shù)量一樣的彈簧鎖、雙頭集線端子，所述安裝孔矩陣排列在鋁基基體上，每個(gè)安裝孔旁設(shè)置有彈簧鎖，所述紅外燈珠安裝在安裝孔內(nèi)，每個(gè)安裝孔電連接雙頭集線端子。
[0019]通常有人在選擇完攝像機(jī)、鏡頭、防護(hù)罩、電源，甚至安裝完成之后才考慮紅外發(fā)射光源，實(shí)際應(yīng)用中紅外發(fā)射光源和攝像機(jī)的匹配性是選擇紅外發(fā)射光源最重要的考察因素，這種匹配性，從結(jié)構(gòu)上來(lái)講，主要體現(xiàn)在安裝座上，結(jié)構(gòu)合理的安裝座是優(yōu)秀紅外照明方案的重要保證。
[0020]以上是對(duì)主動(dòng)紅外攝像機(jī)的紅外發(fā)射光源和紅外攝像機(jī)匹配性的進(jìn)一步改進(jìn)。通常燈座采用熱塑性好的塑料作為燈座的基體材料以適應(yīng)高熱環(huán)境?；墓ぷ鞣€(wěn)定性時(shí)解決了，可是如果紅外燈珠產(chǎn)生的熱量無(wú)法及時(shí)散去，這種熱量累積多了會(huì)導(dǎo)致紅外燈珠失效，也會(huì)影響到紅外燈珠的使用壽命。采用高導(dǎo)熱性能的鋁基基體作為安裝座的基體可以將紅外燈珠產(chǎn)生的熱量及時(shí)散去，讓紅外燈珠工作在較低溫度下，其可以達(dá)到以下效果:一是提高紅外燈珠的使用壽命，二是不影響到紅外光學(xué)攝像機(jī)的工作狀態(tài)，三是紅外燈珠能工作在更大的工作電流下，紅外燈珠的光通量自然就提高了。采用彈簧鎖將紅外燈珠鎖緊在燈座上，這種免焊鎖緊方式，方便紅外燈珠發(fā)光角的調(diào)整，同時(shí)這種方式可以實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化的制造流程，降低燈座的成本；燈座帶有可松開(kāi)雙頭集線端子，安裝方便，靈活安排線纜走向以實(shí)現(xiàn)最佳布線。采用矩陣的方式將紅外燈珠設(shè)置在燈座上，一是確保了紅外發(fā)射光源產(chǎn)生的紅外光輻射量均勻分布，有利于提高紅外光學(xué)攝像機(jī)的成像質(zhì)量，二是確保紅外光角度和紅外光學(xué)攝像機(jī)角度一致，有利于擴(kuò)大攝像機(jī)的監(jiān)控區(qū)域。
[0021]為了提高紅外燈珠的工作壽命，紅外燈珠發(fā)出的紅外光光線均勻，紅外攝像機(jī)得到的畫(huà)質(zhì)細(xì)膩，清晰度高，作為優(yōu)選，所述紅外發(fā)射光源還包括穩(wěn)壓恒流電路，所述穩(wěn)壓恒流電路電連接紅外燈珠。[0022]目前市場(chǎng)上用的恒流電路一般都是大電流恒流電路，但在恒流前提下，疏漏了對(duì)電壓的穩(wěn)定。這種芯片工作電壓隨市電電壓波動(dòng)而大幅變化，加劇了紅外燈珠的光衰。
[0023]以上是對(duì)主動(dòng)紅外攝像機(jī)的紅外發(fā)射光源工作穩(wěn)定性的進(jìn)一步改進(jìn)。采用穩(wěn)壓恒流電路，實(shí)現(xiàn)了真正的恒壓、恒流，大大延長(zhǎng)了紅外燈珠的使用時(shí)間。
[0024]為了提高紅外燈紅外輻射效率，作為優(yōu)選，所述紅外燈珠發(fā)光芯片的P/N結(jié)材料為砷化鎵。
[0025]以上是對(duì)主動(dòng)紅外攝像機(jī)的紅外發(fā)射光源工作能力的進(jìn)一步改進(jìn)。用砷化鎵制成的紅外燈珠發(fā)光芯片的P/N結(jié)的電子遷移率比硅大5?6倍，具有高頻、溫度性能好、噪聲小、輻射能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。
[0026]為了確保紅外光采集、處理系統(tǒng)的成套性，作為優(yōu)選，所述紅外光學(xué)攝像機(jī)包括紅外光學(xué)鏡頭、非制冷探測(cè)器、前端處理電路，所述紅外光學(xué)鏡頭同軸設(shè)置在非制冷探測(cè)器的正前方，所述非制冷探測(cè)器信號(hào)端連接前端處理電路的信號(hào)端，所述前端處理電路的數(shù)字輸出端連接處理器的數(shù)字輸入端。
[0027]以上是對(duì)主動(dòng)紅外攝像機(jī)的紅外數(shù)據(jù)采集處理能力的進(jìn)一步改進(jìn)。非制冷探測(cè)器它具有體積小、功耗低、成本低、可靠性高的特點(diǎn)，采用紅外光學(xué)鏡頭同軸設(shè)置在非制冷探測(cè)器的正前方，這樣可以保證非制冷探測(cè)器能采集到更多的紅外光；采用前端處理電路來(lái)預(yù)先處理探測(cè)到的紅外數(shù)據(jù)信號(hào)，可以減少處理器的工作負(fù)荷。
[0028]為了從根本上提高非制冷探測(cè)器的探測(cè)靈敏度，工作穩(wěn)定性高，作為優(yōu)選，所述非制冷探測(cè)器，包括熱電制冷器和設(shè)置在熱電制冷器上的微測(cè)輻射熱計(jì)陣列，所述微測(cè)輻射熱計(jì)陣列包括多個(gè)熱敏元件，所述熱敏元件矩陣排列在非制冷探測(cè)器的焦平面上。
[0029]非制冷探測(cè)器主要是將熱敏元件探測(cè)到的紅外輻射進(jìn)行采集、積分，變成電流信號(hào)、再變成電壓信號(hào)逐行輸出。作為采樣基本元件的熱敏元件的工作方式和工作質(zhì)量直接影響到采樣的精度和采樣效率；熱敏元件的探測(cè)靈敏度和成像性能受工作溫度的影響較大，只有盡量使探測(cè)器陣列所有像元溫度保持在某個(gè)相同的恒定室溫下，才能從根本上提高熱像儀的探測(cè)靈敏度。
[0030]以上方案是對(duì)主動(dòng)紅外攝像機(jī)獲取火警視頻數(shù)據(jù)能力的進(jìn)一步改進(jìn)。將成千上萬(wàn)的熱敏元件，采用矩陣方式設(shè)置在非制冷探測(cè)器的焦平面構(gòu)成微測(cè)輻射熱計(jì)陣列，讓熱敏元件在最佳的成像條件下，用最精細(xì)的方式進(jìn)行采樣，從而確保在現(xiàn)有的外部紅外條件下獲得最好的火警視頻數(shù)據(jù)；將控溫用的熱電制冷器設(shè)置在微測(cè)輻射熱計(jì)陣列下面，它通過(guò)采樣微測(cè)輻射熱計(jì)陣列上的電壓與傳感器正常工作所設(shè)定的溫度相比較，從而調(diào)整致冷器中流過(guò)的電流的方向和大小來(lái)控制溫度，從而確保微測(cè)輻射熱計(jì)陣列所有像元溫度保持在某個(gè)相同的恒定室溫下，從而保證熱敏元件具有最佳的探測(cè)靈敏度和成像性能。
[0031]為了便于管理主動(dòng)紅外攝像機(jī)的應(yīng)用類(lèi)型，作為優(yōu)選，主動(dòng)紅外攝像機(jī)還包括外圍接口單元，所述外圍接口單元連接處理器。
[0032]以上是對(duì)主動(dòng)紅外攝像機(jī)的應(yīng)用擴(kuò)展管理能力的進(jìn)一步改進(jìn)。采用外圍接口單元可以根據(jù)監(jiān)控的需要增加必要的接口，方便實(shí)用，便于接口的管理。
[0033]為了便于雙向語(yǔ)音對(duì)講、云臺(tái)控制、串口通信、視頻信號(hào)的輸出輸入、報(bào)警信號(hào)的輸出輸入，作為優(yōu)選，所述外圍接口單元包括視頻輸入端口、視頻輸出端口、報(bào)警輸入端口、報(bào)警輸出端口、語(yǔ)音輸入口、語(yǔ)音輸出口、RS485端口、RS232端口中至少一種。[0034]以上是對(duì)主動(dòng)紅外攝像機(jī)的應(yīng)用擴(kuò)展能力的進(jìn)一步改進(jìn)。報(bào)警輸入端口用于報(bào)警信號(hào)輸入，報(bào)警輸出端口用于報(bào)警信號(hào)輸出；RS485端口用于與云臺(tái)通信，向云臺(tái)發(fā)送控制指令，接收云臺(tái)返回的角度等信息。也可用于控制鏡頭調(diào)焦、光圈等等；語(yǔ)音輸入口:用于麥克風(fēng)信號(hào)輸入，語(yǔ)音輸出口可將監(jiān)控中心的語(yǔ)音指令輸出到揚(yáng)聲器，便于現(xiàn)場(chǎng)指揮；RS232端口可用于與其他設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)通信；視頻輸入端口用于將本系統(tǒng)的可見(jiàn)光攝像機(jī)的圖像輸入到處理器中，視頻輸出端口用于將處理器處理過(guò)后的紅外圖像輸出到監(jiān)視器，便于現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)。
[0035]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:
1、本發(fā)明主動(dòng)紅外攝像機(jī)，采用紅外光學(xué)攝像機(jī)和可見(jiàn)光攝像機(jī)相結(jié)合的雙攝像機(jī)模式，在光照強(qiáng)度好的無(wú)云霧林區(qū)環(huán)境，使用可見(jiàn)光攝像機(jī)采集林區(qū)實(shí)況數(shù)據(jù)，它可以獲得成像質(zhì)量最佳的視頻圖像數(shù)據(jù)和更佳的林區(qū)周?chē)h(huán)境信息；在光照強(qiáng)度差的白天和夜晚，使用紅外光學(xué)攝像機(jī)采集林區(qū)實(shí)況數(shù)據(jù)，它可以獲得更多有效、易于分析對(duì)比的視頻圖像數(shù)據(jù)，確保監(jiān)控效果的有效性；在云霧天氣條件下，由于紅外光學(xué)攝像機(jī)采集到的數(shù)據(jù)信息具有很豐富的溫度信息，可以很好地將云霧和林火區(qū)別開(kāi)來(lái)；從而確保主動(dòng)紅外攝像機(jī)能實(shí)現(xiàn)對(duì)進(jìn)行全天候、7X24小時(shí)監(jiān)控，同時(shí)通過(guò)其網(wǎng)絡(luò)接口將采集到的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)的傳輸?shù)竭h(yuǎn)端的監(jiān)控中心。
[0036]2、本發(fā)明主動(dòng)紅外攝像機(jī)，其紅外發(fā)射光源，采用鋁基基體的免焊錫、易于調(diào)整紅外燈珠發(fā)光角的燈座，燈座上矩陣設(shè)置多個(gè)安裝孔，同時(shí)還設(shè)置有易于布線的可松開(kāi)雙頭集線端子，它還包括穩(wěn)壓恒流電路。采用這種安裝座，確保紅外發(fā)射光源同軸設(shè)置在紅外光學(xué)攝像機(jī)上。這些特征使紅外發(fā)射光源的光線角度和紅外攝像機(jī)的鏡頭角度能輕松實(shí)現(xiàn)一致，同時(shí)能確保紅外發(fā)射光源發(fā)出的紅外光輻射量均勻分布，有利于提高紅外光的云霧的穿透能力，提高紅外成像質(zhì)量；鋁基基體的燈座可以將紅外燈珠產(chǎn)生的熱量，及時(shí)地散去，確保紅外燈珠在更大的工作電流下工作，同時(shí)穩(wěn)壓恒流電路的使用，更能確保紅外燈珠具有較長(zhǎng)的使用壽命。
[0037]3、本發(fā)明主動(dòng)紅外攝像機(jī)，其紅外發(fā)射光源，采用砷化鎵為發(fā)光芯片P/N結(jié)材料的紅外燈珠，在紅外燈珠的前端設(shè)置有聚光鏡頭，紅外燈珠可以為單芯片紅外燈珠、陣列式紅外燈珠、點(diǎn)陣式紅外燈珠中任意一項(xiàng)或他們的任意組合。這種設(shè)計(jì)可使紅外發(fā)射光源具有高頻、溫度性能好、噪聲小、輻射能力強(qiáng)的特點(diǎn)，具有很好的紅外光投送能力，同時(shí)可以確保用最經(jīng)濟(jì)的方案為各種林區(qū)環(huán)境提供合適的照明方案。
[0038]4、本發(fā)明主動(dòng)紅外攝像機(jī)，采用熱電制冷器和設(shè)置在熱電制冷器上的微測(cè)輻射熱計(jì)陣列的非制冷探測(cè)器，紅外光學(xué)鏡頭、前端處理電路的紅外光學(xué)攝像機(jī)。這種設(shè)計(jì)保證了主動(dòng)紅外攝像機(jī)具有很強(qiáng)的圖像數(shù)據(jù)采集能力，同時(shí)具有相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理能力。
[0039]5、本發(fā)明主動(dòng)紅外攝像機(jī)，采用外圍接口單元設(shè)置各種擴(kuò)展應(yīng)用端口，有利于更好地開(kāi)發(fā)和使用主動(dòng)紅外攝像機(jī)的擴(kuò)展應(yīng)用來(lái)滿(mǎn)足森林火災(zāi)監(jiān)控。
[0040]本發(fā)明最終實(shí)現(xiàn)全天候、全地域、7X24小時(shí)、高質(zhì)量、多應(yīng)用地為森林防火監(jiān)控提供數(shù)據(jù)采集。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0041]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖?！揪唧w實(shí)施方式】
[0042]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步闡述，本發(fā)明的實(shí)施例不限于此。
[0043]實(shí)施例一:
如圖1所示，本發(fā)明，包括可見(jiàn)光攝像機(jī)、RJ45接口、集成了視頻編解碼電路的處理器、紅外光學(xué)攝像機(jī)、紅外發(fā)射光源，所述紅外發(fā)射光源包括多個(gè)紅外燈珠和同軸設(shè)置在紅外光學(xué)攝像機(jī)上的燈座，所述紅外燈珠矩陣設(shè)置在燈座上；所述紅外光學(xué)攝像機(jī)的數(shù)字輸出端連接處理器的數(shù)字信號(hào)輸入端，所述可見(jiàn)光攝像機(jī)的視頻信號(hào)輸出端連接處理器的視頻信號(hào)輸入端，所述處理器的通信信號(hào)端連接RJ45接口，所述RJ45接口通過(guò)網(wǎng)線連接路由器。
[0044]實(shí)施例二:
為了提高主動(dòng)紅外攝像機(jī)的紅外發(fā)射光源環(huán)境適應(yīng)能力，本實(shí)施例在實(shí)施例一的基礎(chǔ)上進(jìn)一步地改進(jìn)，本實(shí)施例的紅外燈珠為單芯片紅外燈珠、陣列式紅外燈珠、點(diǎn)陣式紅外燈珠中任意一項(xiàng)或任意組合。
[0045]實(shí)施例三:
為了提高主動(dòng)紅外攝像機(jī)的紅外發(fā)射光源紅外光投送能力，本實(shí)施例在實(shí)施例一?二的任意一個(gè)實(shí)施例的基礎(chǔ)上進(jìn)一步地改進(jìn)，本實(shí)施例的紅外燈珠的前端設(shè)置有聚光鏡頭。
[0046]實(shí)施例四:
為了提高主動(dòng)紅外攝像機(jī)的紅外發(fā)射光源和紅外攝像機(jī)匹配性，本實(shí)施例在實(shí)施例一?三的任意一個(gè)實(shí)施例的基礎(chǔ)上進(jìn)一步地改進(jìn)，本實(shí)施例的燈座包括鋁基基體、開(kāi)在鋁基基體上的多個(gè)安裝孔、和安裝孔數(shù)量一樣的彈簧鎖、雙頭集線端子，所述安裝孔矩陣排列在鋁基基體上，每個(gè)安裝孔旁設(shè)置有彈簧鎖，所述紅外燈珠安裝在安裝孔內(nèi)，每個(gè)安裝孔電連接雙頭集線端子。
[0047]實(shí)施例五:
為了提高主動(dòng)紅外攝像機(jī)的紅外發(fā)射光源工作穩(wěn)定性，本實(shí)施例在實(shí)施例一?四的任意一個(gè)實(shí)施例的基礎(chǔ)上進(jìn)一步地改進(jìn)，本實(shí)施例的紅外發(fā)射光源還包括穩(wěn)壓恒流電路，所述穩(wěn)壓恒流電路電連接紅外燈珠。
[0048]實(shí)施例六:
為了提高主動(dòng)紅外攝像機(jī)的紅外發(fā)射光源工作能力，本實(shí)施例在實(shí)施例一?五的任意一個(gè)實(shí)施例的基礎(chǔ)上進(jìn)一步地改進(jìn)，本實(shí)施例的紅外燈珠發(fā)光芯片的P/N結(jié)材料為砷化鎵。
[0049]實(shí)施例七:
為了提高主動(dòng)紅外攝像機(jī)的紅外數(shù)據(jù)采集處理能力，本實(shí)施例在實(shí)施例一?六的任意一個(gè)實(shí)施例的基礎(chǔ)上進(jìn)一步地改進(jìn)，本實(shí)施例的紅外光學(xué)攝像機(jī)包括紅外光學(xué)鏡頭、非制冷探測(cè)器、前端處理電路，所述紅外光學(xué)鏡頭同軸設(shè)置在非制冷探測(cè)器的正前方，所述非制冷探測(cè)器信號(hào)端連接前端處理電路的信號(hào)端，所述前端處理電路的數(shù)字輸出端連接處理器的數(shù)字輸入端。
[0050]實(shí)施例八:
為了提高主動(dòng)紅外攝像機(jī)獲取火警視頻數(shù)據(jù)能力，本實(shí)施例在實(shí)施例七的基礎(chǔ)上進(jìn)一步地改進(jìn)，本實(shí)施例的非制冷探測(cè)器，包括熱電制冷器和設(shè)置在熱電制冷器上的微測(cè)輻射熱計(jì)陣列，所述微測(cè)輻射熱計(jì)陣列包括多個(gè)熱敏元件，所述熱敏元件矩陣排列在非制冷探測(cè)器的焦平面上。
[0051]本發(fā)明組件的具體數(shù)據(jù)為:微測(cè)輻射熱計(jì)陣列采用ULIS公司的UL03191的非晶硅微測(cè)輻射熱計(jì)，其具體參數(shù)為像感面面積為9.6mmx7.2mm,陣列格式1000 X 1000元，像元尺寸為25μπιΧ25μπι，最高幀頻100 MHz,熱電制冷器采用AD公司的ADN-8830熱電制冷器。
[0052]本領(lǐng)域技術(shù)人員可根據(jù)實(shí)際施工環(huán)境和工件的要求自由選擇組件的參數(shù)。
[0053]實(shí)施例九:
為了提高主動(dòng)紅外攝像機(jī)的應(yīng)用擴(kuò)展管理能力，本實(shí)施例在實(shí)施例一?三的任意一個(gè)實(shí)施例的基礎(chǔ)上進(jìn)一步地改進(jìn)，本實(shí)施例的主動(dòng)紅外攝像機(jī)還包括外圍接口單元，所述外圍接口單元連接處理器。
[0054]實(shí)施例十:
為了提高對(duì)主動(dòng)紅外攝像機(jī)的應(yīng)用擴(kuò)展能力，本實(shí)施例在實(shí)施例一?三的任意一個(gè)實(shí)施例的基礎(chǔ)上進(jìn)一步地改進(jìn)，本實(shí)施例的外圍接口單元包括視頻輸入端口、視頻輸出端口、報(bào)警輸入端口、報(bào)警輸出端口、語(yǔ)音輸入口、語(yǔ)音輸出口、RS485端口、RS232端口中至少一種。
[0055]如上所述便可實(shí)現(xiàn)該發(fā)明。
【權(quán)利要求】
1.主動(dòng)紅外攝像機(jī)，包括可見(jiàn)光攝像機(jī)、RJ45接口、集成了視頻編解碼電路的處理器，其特征在于:還包括紅外光學(xué)攝像機(jī)、紅外發(fā)射光源，所述紅外發(fā)射光源包括多個(gè)紅外燈珠和同軸設(shè)置在紅外光學(xué)攝像機(jī)上的燈座，所述紅外燈珠設(shè)置在燈座上；所述紅外光學(xué)攝像機(jī)的數(shù)字信號(hào)輸出端連接處理器的數(shù)字信號(hào)輸入端，所述可見(jiàn)光攝像機(jī)的視頻信號(hào)輸出端連接處理器的視頻信號(hào)輸入端，所述處理器的通信信號(hào)端連接RJ45接口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的主動(dòng)紅外攝像機(jī)，其特征在于:所述紅外燈珠為單芯片紅外燈珠、陣列式紅外燈珠、點(diǎn)陣式紅外燈珠中任意一項(xiàng)或任意組合。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的主動(dòng)紅外攝像機(jī)，其特征在于:所述紅外燈珠的前端設(shè)置有聚光鏡頭。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的主動(dòng)紅外攝像機(jī)，其特征在于:所述燈座包括鋁基基體、開(kāi)在鋁基基體上的多個(gè)安裝孔、和安裝孔數(shù)量一樣的彈簧鎖、雙頭集線端子，所述安裝孔矩陣排列在鋁基基體上，每個(gè)安裝孔旁設(shè)置有彈簧鎖，所述紅外燈珠安裝在安裝孔內(nèi)，每個(gè)安裝孔電連接雙頭集線端子。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的主動(dòng)紅外攝像機(jī)，其特征在于:所述紅外發(fā)射光源還包括穩(wěn)壓恒流電路，所述穩(wěn)壓恒流電路電連接紅外燈珠。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的主動(dòng)紅外攝像機(jī)，其特征在于:所述紅外燈珠發(fā)光芯片的P/N結(jié)材料為砷化鎵。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的主動(dòng)紅外攝像機(jī)，其特征在于:所述紅外光學(xué)攝像機(jī)包括紅外光學(xué)鏡頭、非制冷探測(cè)器、前端處理電路，所述紅外光學(xué)鏡頭同軸設(shè)置在非制冷探測(cè)器的正前方，所述非制冷探測(cè)器信號(hào)端連接前端處理電路的信號(hào)端，所述前端處理電路的數(shù)字輸出端連接處理器的數(shù)字輸入端。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的主動(dòng)紅外攝像機(jī)，其特征在于:所述非制冷探測(cè)器，包括熱電制冷器和設(shè)置在熱電制冷器上的微測(cè)輻射熱計(jì)陣列，所述微測(cè)輻射熱計(jì)陣列包括多個(gè)熱敏元件，所述熱敏元件矩陣排列在非制冷探測(cè)器的焦平面上。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的主動(dòng)紅外攝像機(jī)，其特征在于:還包括外圍接口單元，所述外圍接口單元連接處理器。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的主動(dòng)紅外攝像機(jī)，其特征在于:所述外圍接口單元包括視頻輸入端口、視頻輸出端口、報(bào)警輸入端口、報(bào)警輸出端口、語(yǔ)音輸入口、語(yǔ)音輸出口、RS485端口、RS232端口中至少一種。
【文檔編號(hào)】G01J5/08GK103607528SQ201310556570
【公開(kāi)日】2014年2月26日 申請(qǐng)日期:2013年11月11日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月11日
【發(fā)明者】殷剛 申請(qǐng)人:成都市晶林電子技術(shù)有限公司