本發(fā)明涉及一種望遠(yuǎn)鏡，特別涉及一種晝夜合一望遠(yuǎn)鏡。

背景技術(shù)：

紅外與微光CCD圖像融合是指將同一場(chǎng)景的紅外圖像與微光CCD圖像的信息合并成一幅包含更多的信息量。主要是把具有不同工作機(jī)理，并且工作在紅外和可見(jiàn)光波長(zhǎng)的圖像探測(cè)器對(duì)同一場(chǎng)景所采集的圖像采用一定的融合方法融合成一幅綜合圖像，從而更適合人的視覺(jué)和計(jì)算機(jī)理解。紅外探測(cè)器和CCD探測(cè)器能夠提供互補(bǔ)的圖像信息，紅外探測(cè)器不僅可以獲取場(chǎng)景中的目標(biāo)信息，并且能夠很好地顯示隱藏的熱目標(biāo)，不受白天或者黑夜的影響，不受惡劣天氣的影響，但是受景物自身輻射特性、系統(tǒng)工作波長(zhǎng)、傳輸距離、大氣衰減等因素的影響，紅外圖像對(duì)比度較低，空間相關(guān)性強(qiáng)，目標(biāo)細(xì)節(jié)的反映能力也比較差，而CCD探測(cè)器恰恰可以彌補(bǔ)紅外探測(cè)器輸出圖像對(duì)比度低，目標(biāo)細(xì)節(jié)反映能力差的缺點(diǎn)，但是CCD探測(cè)器通常是“被動(dòng)”地獲取場(chǎng)景中的目標(biāo)信息，并且在黑夜或者是惡劣的天氣情況下，所獲得的圖像質(zhì)量會(huì)很差，對(duì)于CCD圖像的這些缺點(diǎn)，紅外圖像恰好可以彌補(bǔ)。

通過(guò)圖像融合可以降低場(chǎng)景中目標(biāo)的不確定性，提高觀察的魯棒性，并且最后產(chǎn)生的融合圖像具有在最大化有用信息的同時(shí)盡可能的減少圖像冗余性的優(yōu)點(diǎn)，這些優(yōu)點(diǎn)都是單獨(dú)的紅外圖像或微光CCD圖像所不具有的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是：為解決現(xiàn)有技術(shù)中的望遠(yuǎn)鏡用可見(jiàn)光進(jìn)行觀測(cè)時(shí)，僅僅在白天能使用；紅外觀測(cè)時(shí)，僅能看到目標(biāo)輪廓，無(wú)法看清目標(biāo)細(xì)節(jié)的技術(shù)缺陷，提供一種具有圖像融合功能的晝夜合一望遠(yuǎn)鏡。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種具有圖像融合功能的晝夜合一望遠(yuǎn)鏡，它包括：前殼組件，主殼體組件，后殼組件，鏡頭蓋，紅外鏡頭，可見(jiàn)光鏡頭，紅外探測(cè)組件以及微光CCD成像組件；

微光CCD成像組件與紅外探測(cè)組件的靶面尺寸相同；

紅外鏡頭與可見(jiàn)光鏡頭焦距誤差值小于3％，光軸一致性應(yīng)小于2mrad，且紅外鏡頭與可見(jiàn)光鏡頭最大的鏡片的口徑相同；

前殼組件、后殼組件分別與主殼體組件連接，接縫處封膠處理；鏡頭蓋通過(guò)扁平繩上連接在前殼組件上，紅外鏡頭與可見(jiàn)光鏡頭分別旋入前殼組件左右兩側(cè)，紅外探測(cè)組件、微光CCD成像組件相對(duì)應(yīng)的安裝在前殼組件內(nèi)；存放時(shí)，鏡頭蓋分別蓋到紅外鏡頭、可見(jiàn)光鏡頭上；使用時(shí)，摘下鏡頭蓋；

紅外探測(cè)組件通過(guò)紅外鏡頭實(shí)現(xiàn)對(duì)紅外光線的采集，處理后通過(guò)目鏡把視頻信號(hào)操作人員觀測(cè)；微光CCD成像組件通過(guò)可見(jiàn)光鏡頭實(shí)現(xiàn)對(duì)可見(jiàn)光光線的采集，處理后視頻傳輸?shù)絆LED顯示器上，操作人員通過(guò)目鏡觀測(cè)；融合圖像的實(shí)現(xiàn)是通過(guò)同時(shí)輸入的紅外數(shù)字視頻和可見(jiàn)光數(shù)字視頻通過(guò)算法解算，視頻融合后輸出融合圖像。

本發(fā)明采用的圖像融合方法是直接對(duì)源圖像的像素進(jìn)行融合處理，即為像素級(jí)圖像融合，首先通過(guò)圖像的配準(zhǔn)使兩幅圖像的場(chǎng)景保持基本一致，再通過(guò)加權(quán)平均灰度圖像融合方法進(jìn)行圖像的融合，然后通過(guò)基于定時(shí)器的程序?qū)崟r(shí)性分析方法，精確計(jì)算圖像融合兩幀圖像所花費(fèi)的時(shí)間，并對(duì)圖像融合的實(shí)時(shí)性進(jìn)行處理，最終輸出融合視頻圖像。

有益效果：本發(fā)明具備紅外圖像，微光圖像(星光級(jí)CCD成像)，融合圖像(紅外/微光融合)三種模式觀察功能，其中紅外/微光圖像融合是目前市面產(chǎn)品所沒(méi)有的，該圖像融合即可看清目標(biāo)細(xì)節(jié)也可看清目標(biāo)輪廓，其中微光CCD的采用在晚上城市環(huán)境中效果等同于白天的使用效果。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)組成的外觀圖。

圖2為本發(fā)明前殼組件的組成剖視圖。

圖3為主殼體組件的結(jié)構(gòu)組成圖。

圖4為后殼組件的結(jié)構(gòu)組成圖。

圖5為紅外鏡頭的組成剖視圖。

圖6為可見(jiàn)光鏡頭的組成剖視圖。

圖7為電池蓋組件的組成剖視圖。

圖8為前蓋的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖9為主殼體的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖10為護(hù)皮的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖11為電路板的布局示意圖。

圖12為目鏡的組成剖視圖。

圖13為后蓋的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

參見(jiàn)附圖1，一種具有圖像融合功能的晝夜合一望遠(yuǎn)鏡，它包括：前殼組件1，主殼體組件2，后殼組件3，鏡頭蓋4，紅外鏡頭21，可見(jiàn)光鏡頭23，紅外探測(cè)組件30以及微光CCD成像組件26；

微光CCD成像組件26與紅外探測(cè)組件30的靶面尺寸相同；

紅外鏡頭21與可見(jiàn)光鏡頭23焦距誤差值小于3％，光軸一致性應(yīng)小于2mrad，且紅外鏡頭21與可見(jiàn)光鏡頭23最大的鏡片的口徑相同；

整體連接關(guān)系為：前殼組件1、后殼組件3分別與主殼體組件2連接，接縫處封膠處理；鏡頭蓋4通過(guò)扁平繩上與前殼組件1連接，紅外鏡頭21與可見(jiàn)光鏡頭23分別旋入前殼組件1左右兩側(cè)，紅外探測(cè)組件30、微光CCD成像組件26相對(duì)應(yīng)的安裝在前殼組件1內(nèi)；存放時(shí)，鏡頭蓋4分別蓋到紅外鏡頭21、可見(jiàn)光鏡頭23上；使用時(shí)，摘下鏡頭蓋4。

進(jìn)一步的，參見(jiàn)附圖2，前殼組件1包括：電池蓋組件22，可見(jiàn)光鏡頭23，限位擋圈24，可見(jiàn)光安裝板25，可見(jiàn)光調(diào)整墊柱27，電池倉(cāng)28，寶塔彈簧29，存儲(chǔ)電路板31，紅外調(diào)整墊柱32，紅外安裝板33以及前蓋34；紅外鏡頭21和可見(jiàn)光鏡頭23分別旋入前蓋34左右兩個(gè)階梯孔中，兩個(gè)限位擋圈24分別安裝在紅外鏡頭21和可見(jiàn)光鏡頭23的后端面，電池倉(cāng)28安裝在前蓋34的后端面，周?chē)饽z處理，寶塔彈簧29安裝在電池倉(cāng)28底部，起到預(yù)緊電池的作用；紅外探測(cè)器組件30與紅外安裝板33固定，并通過(guò)紅外調(diào)整墊柱32進(jìn)行后截距調(diào)整；存儲(chǔ)電路板31安裝在紅外探測(cè)器組件30下方；微光CCD成像組件26與可見(jiàn)光安裝板25固定，并通過(guò)可見(jiàn)光調(diào)整墊柱27來(lái)進(jìn)行后截距調(diào)整；電池蓋組件22壓入前蓋34中。

參見(jiàn)附圖5，紅外鏡頭21包括紅外鏡筒101，第一紅外鏡片102，第一紅外鏡片壓圈103，第二紅外鏡片104，第二紅外鏡片壓圈105，以及密封O型圈106。在紅外鏡筒101前部有直紋防滑設(shè)計(jì)。

參見(jiàn)附圖6，可見(jiàn)光鏡頭23包括可見(jiàn)光鏡筒111，第一透鏡112，第一透鏡壓圈113，第二透鏡114，第一隔圈115，第三透鏡116，第二隔圈117，第四透鏡118，第二透鏡壓圈119，可見(jiàn)光小鏡筒120，以及密封O型圈106。在可見(jiàn)光鏡筒111前部有直紋防滑設(shè)計(jì)。

參見(jiàn)附圖7，電池蓋組件22包括電池蓋旋鈕121，密封O型圈122，導(dǎo)線123，密封O型圈124，電池襯墊125，電池盒蓋126，電池盒蓋鎖緊釘127。其連接關(guān)系是：電池蓋旋鈕121與電池盒蓋鎖緊釘127形成一個(gè)旋鈕螺釘，分別安裝在電池盒蓋126上下兩個(gè)松不脫螺紋孔中；電池襯墊上通過(guò)螺釘螺母連接導(dǎo)線123后用4個(gè)螺釘固定在電池盒蓋126上。

參見(jiàn)附圖3，主殼體組件2包括：主殼體35，護(hù)皮36，綜合管理電路板37以及GPS/北斗模塊38；護(hù)皮36罩在主殼體35上，綜合管理電路板37從內(nèi)部固定到主殼體35上，GPS/北斗模塊38固定在綜合管理電路板37上。

參見(jiàn)附圖9，主殼體35是由前面長(zhǎng)方形四角倒圓角，后部為腰型結(jié)構(gòu)通過(guò)放樣設(shè)計(jì)形成，其前端長(zhǎng)方形寬度為80mm左右，長(zhǎng)度為145mm左右；后端腰型結(jié)構(gòu)寬度為60mm左右，長(zhǎng)度為132mm左右；在后端底部有一圓弧形凹槽N，其圓弧半徑為38mm左右，斜向與主體部分相交；這種設(shè)計(jì)是按照手形設(shè)計(jì)，圓弧形凹槽N是用來(lái)進(jìn)行大拇指托起整個(gè)設(shè)備。在其前端頂部有一斜圓弧凸起M與前蓋34腰型凸起A尺寸相同；在其殼體頂部開(kāi)有4個(gè)方形孔L1-L4，為綜合管理電路板37上的四個(gè)按鈕讓位，開(kāi)有方形孔K，為GPS/北斗模塊38讓位。在其后端左右兩個(gè)位置設(shè)有兩個(gè)凸臺(tái)I1，I2，其上有2個(gè)螺紋孔用來(lái)與后蓋43連接。

參見(jiàn)附圖10，護(hù)皮36為橡膠制品，罩在主殼體35上，其厚度0.8mm，上部突出4個(gè)圓形的按鈕，按鈕上漏印字符標(biāo)識(shí)。兩側(cè)分別突起5道條狀凸起，起到防滑的作用，其與主殼體35通過(guò)膠結(jié)合，進(jìn)行密封。

參見(jiàn)附圖11，綜合管理電路板37用于實(shí)現(xiàn)圖像融合，電源管理，按鍵三種功能，其對(duì)應(yīng)主殼體35中4個(gè)方形孔的位置設(shè)置按鈕，其中間開(kāi)方形孔P為GPS/北斗模塊讓位，在該電路板周?chē)植寂c各器件的接口J1-J7，J1：與紅外探測(cè)器組件的接口；J2：與存儲(chǔ)板，GPS/北斗模塊的接口；J3：與左側(cè)OLED的接口；J4：與電源，開(kāi)關(guān)的接口；J5：與對(duì)外輸出插座的接口；J6：與右側(cè)OLED的接口；J7：與微光CCD探測(cè)器組件的接口。

參見(jiàn)附圖4，后殼組件3包括：目鏡41，后蓋42，OLED擋片43，OLED顯示器44，開(kāi)關(guān)45，眼罩46，開(kāi)關(guān)旋鈕47，對(duì)外輸出插座48；目鏡41固定在后蓋42的兩個(gè)大的圓孔中，開(kāi)關(guān)45和對(duì)外輸出插座48分別固定在后蓋42中間兩個(gè)小孔中，OLED擋片43用膠水粘在后蓋42的圓槽中，OLED顯示器44分別固定在后蓋42的4個(gè)柱狀凸起上，眼罩46套在目鏡41上。

參見(jiàn)附圖12，目鏡41包括：調(diào)焦手輪301，第一隔圈302，凸輪303，目鏡主鏡筒304，第二隔圈305，凸輪壓圈306，目鏡壓圈307，第一目鏡透鏡308，第二目鏡透鏡309，導(dǎo)向螺釘310，膠合透鏡311，移動(dòng)鏡筒312。其通過(guò)旋轉(zhuǎn)調(diào)焦手輪301帶動(dòng)凸輪303，凸輪303通過(guò)凸輪槽帶動(dòng)導(dǎo)向螺釘310，導(dǎo)向螺釘310帶動(dòng)移動(dòng)鏡筒312，以調(diào)整鏡片組與OLED顯示器的距離進(jìn)行目鏡視度的調(diào)節(jié)；調(diào)焦手輪301上設(shè)計(jì)有直紋防滑設(shè)計(jì)。

參見(jiàn)附圖13，后蓋42為腰型底部凹進(jìn)一定比例的圓弧形狀，在中間部位有兩個(gè)圓柱形凸起沉孔R(shí)，S，分別用來(lái)安裝開(kāi)關(guān)45，對(duì)外輸出插座48；左右兩側(cè)開(kāi)有兩個(gè)臺(tái)階孔Q1，Q2，其距離為65mm。在兩側(cè)邊緣位置設(shè)計(jì)有兩個(gè)隱藏式掛環(huán)W1，W2，用來(lái)安裝設(shè)備的背帶。其內(nèi)部周圈凸起邊沿T2，與主殼體35后端內(nèi)沿尺寸配合。在Q1，Q2周?chē)蛊?組圓柱形凸臺(tái)V1-V4，V5-V8，中心設(shè)計(jì)有螺紋孔，用來(lái)安裝OLED顯示器。

眼罩46為橡膠制品，其曲線按照人臉型設(shè)計(jì)。

工作原理：通過(guò)紅外鏡頭21實(shí)現(xiàn)對(duì)紅外光線的采集，經(jīng)紅外探測(cè)器組件30將光信號(hào)轉(zhuǎn)為電信號(hào)，電信號(hào)處理后傳遞到綜合管理電路板37上；通過(guò)可見(jiàn)光鏡頭23實(shí)現(xiàn)對(duì)可見(jiàn)光光線的采集，經(jīng)微光CCD成像組件26將光信號(hào)轉(zhuǎn)為電信號(hào)，電信號(hào)處理后成數(shù)字視頻傳遞到綜合管理電路板上。兩種視頻通過(guò)綜合管理電路板37的視頻處理后，經(jīng)操作者通過(guò)主殼體組件2上的按鈕，選取觀測(cè)模式(紅外視頻，微光視頻，融合視頻)，把視頻信號(hào)傳遞到OLED顯示器以供操作者通過(guò)目鏡41放大后對(duì)目標(biāo)進(jìn)行觀察；操作人員通過(guò)外殼組件9上的操控按鈕進(jìn)行參數(shù)設(shè)置、功能選擇等操作。