一種多功能雙光譜便攜式觀測儀的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明的多功能雙光譜便攜式觀測儀，包括紅外鏡頭、熱成像探測器、控制模塊、OLED顯示模塊、第一目鏡模組以及鋰電池組，特征在于：還設(shè)置有用于自然光狀態(tài)下成像的望遠(yuǎn)鏡模組，控制模塊通過電子羅盤獲取目標(biāo)相對于觀測點的方位，通過激光測距機獲取目標(biāo)與觀測點之間的距離，控制模塊根據(jù)獲取的信息計算出目標(biāo)的地理位置坐標(biāo)。本發(fā)明的觀測儀，不僅可通過望遠(yuǎn)鏡模組在自然光狀態(tài)下成像，還可通過熱成像探測器在夜間或光線不好的情況下成像，并可準(zhǔn)確、快速地計算出目標(biāo)的位置坐標(biāo)并實時地顯示出來，這是現(xiàn)有的觀測儀所不具備的，具備電子羅盤、激光測距、衛(wèi)星定位功能，可實時地顯示目標(biāo)的距離和坐標(biāo)信息。單兵作戰(zhàn)時可發(fā)揮極大的作用。
【專利說明】一種多功能雙光譜便攜式觀測儀
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種多功能雙光譜便攜式觀測儀，更具體的說，尤其涉及一種晝夜條件下均可獲取目標(biāo)的位置坐標(biāo)和距離信息的多功能雙光譜便攜式觀測儀。
【背景技術(shù)】
[0002]未來戰(zhàn)爭中決定戰(zhàn)場勝負(fù)的關(guān)鍵就是在第一時間內(nèi)了解到戰(zhàn)場上的重要信息，傳統(tǒng)上采集這些信息的方法大多是采用多種設(shè)備相互協(xié)調(diào)來獲取各種所需信息，然后再把這些信息訊速的傳送到指揮作戰(zhàn)中心，做出正確的判斷和及時調(diào)解部署。
[0003]目前可供士兵攜帶的觀測裝備大多體積龐大笨重，不利于隨身攜帶，功能集成度也不高，給士兵的單兵作戰(zhàn)帶來了麻煩。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明為了克服上述技術(shù)問題的缺點，提供了 一種晝夜條件下均可獲取目標(biāo)的位置坐標(biāo)和距離信息的多功能雙光譜便攜式觀測儀。
[0005]本發(fā)明的多功能雙光譜便攜式觀測儀，包括紅外鏡頭、熱成像探測器、控制模塊、OLED顯示模塊、第一目鏡模組以及鋰電池組，熱成像探測器、OLED顯示模塊分別與控制模塊的輸入和輸出端相連接，熱成像探測器用于將紅外光信號轉(zhuǎn)化為電信號并輸入至控制模塊，控制模塊輸出模擬視頻信號至OLED顯示模塊以供顯示，第一目鏡模組用于觀測OLED顯示模塊上的圖像；所述鋰電池組在電量管理模塊的管理下對整個觀測儀供電；其特征在于:還設(shè)置有用于自然光狀態(tài)下成像的望遠(yuǎn)鏡模組，望遠(yuǎn)鏡模組的末端設(shè)置有第二目鏡模組；所述控制模塊連接有北斗/GPS定位模塊、電子羅盤和激光測距機，控制模塊通過北斗/GPS定位模塊獲取觀測點的地理位置坐標(biāo)，通過電子羅盤獲取目標(biāo)相對于觀測點的方位信息，通過激光測距機獲取目標(biāo)與觀測點之間的距離；控制模塊根據(jù)獲取的觀測點坐標(biāo)、目標(biāo)相對于觀測點的方位以及目標(biāo)與觀測點之間的距離計算出目標(biāo)的地理位置坐標(biāo)。
[0006]紅外鏡頭用于透過外界物體輻射的紅外線，熱成像探測器將光信號轉(zhuǎn)化為電信號，控制模塊將接收的視頻信號送至OLED顯示模塊進行顯示，通過第一目鏡模組可觀察到OLED顯示模塊上顯示的圖像。通過設(shè)置望遠(yuǎn)鏡模組和第二目鏡模組，可實現(xiàn)白天光線條件良好狀態(tài)下的成像，成像效果好，不易被擦覺；在夜間或光線條件不好的情況下，則通過熱成像探測器進行成像，實現(xiàn)對目標(biāo)的觀察。通過北斗/GPS定位模塊，可獲取觀測點(觀測儀所處位置)基于北斗導(dǎo)航定位系統(tǒng)或GPS導(dǎo)航定位系統(tǒng)的地理位置坐標(biāo)值；通過電子羅盤、激光測距機可分別獲取目標(biāo)的方位信息和距離信息，以便控制模塊對目標(biāo)進行準(zhǔn)確定位。
[0007]本發(fā)明的多功能雙光譜便攜式觀測儀，所述控制模塊連接有檢測觀察者眼部是否靠近第一目鏡模組和第二目鏡模組的距離傳感器。在選取紅外成像的情況下，通過距離傳感器可感知使用者的雙目是否靠近第一目鏡模組和第二目鏡模組，在檢測到雙目靠近的情況下則開啟紅外成像，如果檢測到雙目離開了目鏡模組則關(guān)閉紅外成像，以節(jié)省電池能量的消耗，延長使用時間。[0008]本發(fā)明的多功能雙光譜便攜式觀測儀，所述控制模塊連接有SD存儲卡和對外接口模塊，所述對外接口模塊包括RS232通訊接口、USB通訊接口、電源接口和視頻輸出接口。
[0009]本發(fā)明的多功能雙光譜便攜式觀測儀，所述控制模塊連接有按鍵模塊，按鍵模塊包括電源開關(guān)、菜單鍵、測距鍵、拍照/錄像鍵、聚焦+鍵、聚焦-鍵。
[0010]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明的多功能雙光譜便攜式觀測儀，通過設(shè)置紅外鏡頭、熱成像探測器和OLED顯示模塊，在夜間或光線條件不好的情況下可實現(xiàn)對目標(biāo)的清晰成像；通過設(shè)置望遠(yuǎn)鏡模組可實現(xiàn)在自然光狀態(tài)下的成像，成像效果更佳、更隱蔽；因此，本發(fā)明的觀測儀具有雙光譜條件下清晰成像的特點?？刂颇K通過北斗/GPS定位模塊、電子羅盤和激光測距機可分別獲取觀測點坐標(biāo)、目標(biāo)相對于觀測點的方位和目標(biāo)與觀測點之間的距離信息，進而可準(zhǔn)確、快速地計算出所觀察目標(biāo)的位置坐標(biāo)并實時地顯示出來，這是現(xiàn)有的觀測儀所不具備的，具有較大的軍事意義，單兵作戰(zhàn)時可發(fā)揮極大的作用。
[0011]本發(fā)明的有益效果體現(xiàn)在:(1)可形成體積小、重量輕的觀測儀，便于攜帶，單人可操作性強；(2)采用只有觀察時才開啟紅外成像的節(jié)能方法，使得電池續(xù)航能力強，通過對鋰電池組的有效管理可以滿足常溫下連續(xù)工作三個小時以上的工作時間(3)功能多、集成度高，同時具備電子羅盤、激光測距、衛(wèi)星定位功能，可實時地顯示目標(biāo)的距離和坐標(biāo)信肩、O
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1為本發(fā)明的多功能雙光譜便攜式觀測儀電路原理圖；
圖2為本發(fā)明的多功能雙光譜便攜式觀測儀的菜單設(shè)置示意圖；
圖3為本發(fā)明的多功能雙光譜便攜式觀測儀的正常工作界面示意圖。
[0013]圖中:I紅外鏡頭，2熱成像探測器，3 SD存儲卡，4對外接口模塊，5 OLED顯示模塊，6第一目鏡模組，7距離傳感器，8鋰電池組，9北斗/GPS定位模塊，10電量管理模塊，11控制模塊，12電子羅盤，13激光測距機，14望遠(yuǎn)鏡模組，15按鍵模塊，16第二目鏡模組。
【具體實施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖與實施例對本發(fā)明作進一步說明。
[0015]如圖1所示給出了本發(fā)明的多功能雙光譜便攜式觀測儀電路原理圖，其包括紅外鏡頭1、熱成像探測器2、0LED顯示模塊5、第一目鏡模組6、距離傳感器7、鋰電池組8、北斗/GPS定位模塊9、電量管理模塊10、控制模塊11、電子羅盤12、激光測距機13、望遠(yuǎn)鏡模組14、按鍵模塊15以及第二目鏡模組16 ;控制模塊11還連接有SD存儲卡3和對外接口模塊
4。所示的控制模塊11具有信號采集、數(shù)據(jù)運算和控制輸出的作用，其可通過基于片上影像信號處理器和嵌入式ARM處理器共同構(gòu)成。所示的熱成像探測器2和OLED顯示模塊5分別與控制模塊11的輸入端和輸出端相連接。所示的紅外鏡頭I用于透過外界物體發(fā)出的紅外光線，熱成像探測器2將接收的紅外光信號轉(zhuǎn)化為電信號，并形成模擬視頻信號輸入至控制模塊11中。
[0016]控制模塊11接收到熱成像探測器2發(fā)送的模擬紅外視頻信號后，將其轉(zhuǎn)化為數(shù)字紅外視頻信號并存儲于SD存儲卡3中，然后再將數(shù)字視頻信號轉(zhuǎn)化為模擬視頻信號，并同時疊加多種字符信息，發(fā)送至OLED顯示模塊5顯示出來，以便通過OLED顯示模塊5給使用者提供更多直觀的數(shù)據(jù)信息。所示的第一目鏡模組6用于觀測OLED顯示模塊5上的圖像信息。OLED顯示模塊5可采用低功耗、0.6英寸、SVGA(800X600)分辨率，硅基AMOLED微型顯示器，顯示效果細(xì)膩。
[0017]所示的望遠(yuǎn)鏡模組14與紅外鏡頭I設(shè)置于同一側(cè)，望遠(yuǎn)鏡模組14的末端為第二目鏡模組16，望遠(yuǎn)鏡模組14可采用NikonS倍望遠(yuǎn)鏡。望遠(yuǎn)鏡模組14用于白天光照條件較好時的偵測觀察，具有成像效果好、不易被覺察的特點。在夜間或光照條件不好的情況下，則通過熱成像探測器2進行紅外成像，使得本發(fā)明的觀測儀具有雙光譜成像的特點，在晝夜均可對目標(biāo)進行觀察偵測。
[0018]所示的北斗/GPS定位模塊9、電子羅盤12和激光測距機13均與控制模塊11相連接?？刂颇K11通過北斗/GPS定位模塊9可獲取觀測點的地理位置坐標(biāo)，通過激光測距機12可測得目標(biāo)與觀測點之間的距離信息，通過電子羅盤12可獲取目標(biāo)相對于觀測點的方位信息?？刂颇K11根據(jù)獲取的觀測點坐標(biāo)、目標(biāo)相對于觀測點的方位和目標(biāo)與觀測點之間的距離信息，可計算出目標(biāo)的地理位置坐標(biāo)。將目標(biāo)的距離、位置坐標(biāo)疊加至視頻信號中，可通過OLED顯示模塊實時地顯示出來，有利于使用者快速獲取目標(biāo)信息。
[0019]其中，北斗/GPS定位模塊9是一款同時具備GPS和北斗定位功能的模塊，內(nèi)置了北斗有源天線，可以實現(xiàn)北斗系統(tǒng)和GPS雙模切換，適用于各種作戰(zhàn)環(huán)境，定位精度極高。激光測距機13測距能力強，可以獲得2.5公里之內(nèi)的2米x2米大小目標(biāo)的距離信息。
[0020]所示的控制模塊11連接有距離傳感器7，距離傳感器7設(shè)置于第一目鏡模組6和第二目鏡模組16之間，用于檢測使用者的雙目是否靠近了第一目鏡模組6和第二目鏡模組16。在紅外成像開啟的情況下，如果控制模塊11通過距離傳感器7檢測到使用者的雙目靠近了目鏡模組，則開啟紅外線成像功能，通過OLED顯示模塊5將采集的紅外圖像信息顯示出來。如果檢測到使用者的雙目離開了目鏡模組，則自動關(guān)閉紅外成像功能，以減少電能的消耗，延長觀測儀的使用時間。所示的鋰電池組8在電量管理模塊10的作用下給整個觀測儀提供電能。
[0021]所示的控制模塊11還對外接口模塊4和按鍵模塊15，對外接口模塊4包括RS232通訊接口、USB通訊接口、電源接口和視頻輸出接口，通過RS232通訊接口可從外部對本發(fā)明的觀測儀進行操作，通過USB通訊接口可拷貝SD存儲卡3中的數(shù)據(jù)，通過視頻輸出接口可輸出模擬視頻信號。按鍵模塊15包括6個按鍵，其分別為電源開關(guān)、菜單鍵、測距鍵、拍照/錄像鍵、聚焦+鍵、聚焦-鍵。如圖2、圖3所示，分別給出了本發(fā)明的多功能雙光譜便攜式觀測儀的菜單設(shè)置、正常工作界面的示意圖，其為OLED顯示模塊5所顯示的工作界面圖。通過菜單鍵即可進入如圖2中所述的各菜單。如3中，左上角是疊加的觀測點所在地的地理位置信息，由上至下其依次為觀測點的經(jīng)度(東經(jīng)114° 19' 51.70")、緯度(北緯030° 30' 28.30")和海拔(37m);左下角是觀測地的方位信息，即通過電子羅盤12所獲得的目標(biāo)的方位信息；右上角是目標(biāo)物所在地的位置和距離信息，由上至下其依次為目標(biāo)的經(jīng)度(東經(jīng)114° 19' 50.58")、緯度(北緯030° 30' 28.30")、海拔(37m)和距離觀測點的距離(IOOm)信息；右下角是當(dāng)前的時間信息。
【權(quán)利要求】
1.一種多功能雙光譜便攜式觀測儀，包括紅外鏡頭(I)、熱成像探測器(2)、控制模塊(11)、0LED顯示模塊(5)、第一目鏡模組(2)以及鋰電池組(8)，熱成像探測器、OLED顯示模塊分別與控制模塊的輸入和輸出端相連接，熱成像探測器用于將紅外光信號轉(zhuǎn)化為電信號并輸入至控制模塊，控制模塊輸出模擬視頻信號至OLED顯示模塊以供顯示，第一目鏡模組用于觀測OLED顯示模塊上的圖像；所述鋰電池組在電量管理模塊(10)的管理下對整個觀測儀供電；其特征在于:還設(shè)置有用于自然光狀態(tài)下成像的望遠(yuǎn)鏡模組(14)，望遠(yuǎn)鏡模組的末端設(shè)置有第二目鏡模組(16);所述控制模塊連接有北斗/GPS定位模塊(9)、電子羅盤(12)和激光測距機(13)，控制模塊通過北斗/GPS定位模塊獲取觀測點的地理位置坐標(biāo)，通過電子羅盤獲取目標(biāo)相對于觀測點的方位信息，通過激光測距機獲取目標(biāo)與觀測點之間的距離；控制模塊根據(jù)獲取的觀測點坐標(biāo)、目標(biāo)相對于觀測點的方位以及目標(biāo)與觀測點之間的距離計算出目標(biāo)的地理位置坐標(biāo)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能雙光譜便攜式觀測儀，其特征在于:所述控制模塊(11)連接有檢測觀察者眼部是否靠近第一目鏡模組(6)和第二目鏡模組(16)的距離傳感器(7)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的多功能雙光譜便攜式觀測儀，其特征在于:所述控制模塊(11)連接有SD存儲卡(3 )和對外接口模塊(4 )，所述對外接口模塊包括RS232通訊接口、USB通訊接口、電源接口和視頻輸出接口。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的多功能雙光譜便攜式觀測儀，其特征在于:所述控制模塊(11)連接有按鍵模塊(15)，按鍵模塊包括電源開關(guān)、菜單鍵、測距鍵、拍照/錄像鍵、聚焦+鍵、聚焦-鍵。
【文檔編號】G01J5/10GK103926010SQ201410156770
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2014年4月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月18日
【發(fā)明者】劉維棟, 丁鑒彬, 康健, 謝繼順, 魏光旭, 桑建國, 王倩倩 申請人:山東神戎電子股份有限公司