本發(fā)明涉及成像領域，特別涉及頭戴式可視化裝置及方法。
背景技術：
目前，世界上所有的頭盔式熱像儀或與CCD/CMOS融合的系統(tǒng)都裝在頭盔頂上或側面耳朵旁，LCD/OLED等顯示器裝在頭盔下面，具有很大的上下或左右視差，易造成行走、拿物、射擊等失誤。
為了消除視差，本發(fā)明人提出了改進方案，具體為：熱像儀放在面罩前，把顯示器放在面罩內成一直線以消除視差，請參見專利CN100509086C。該專利也具有不足，如：把顯示器放在面罩內且不能移動，會在不使用熱像儀時阻擋視線，還縮小了面罩內部可用體積和氣流量。
另外，專利號CN201520395217.7公開了一種新頭盔式消防夜視二用熱像儀，具體方案為：把組成紅外熱像儀的鏡頭、焦平面、電路板及LCD顯示器的顯示屏、背光源、驅動板和目鏡成一直線疊在一起做成一個頭部，從而消除視差。但該方案依然具有不足，如：
1.高度有十多公分，像象鼻子伸在面罩外顯然難被用戶接受，為此把面罩重新壓膜以使眼睛前的區(qū)域壓低2公分，把整個頭部嵌在凹坑內，眼睛離顯示器只有2公分，通過虛擬成像在大屏幕上顯示，但平底面罩與弧形面罩會使視覺不一樣，并且伸在面罩外的頭部高度仍有十公分左右難被用戶接受；
2.各零件更接近眼睛(雖在面罩外但如果面罩被壓破或燒壞就増加危險性)，面罩內部空間和氣流量減少，也難通過面罩檢驗標準。
3.把面罩壓近眼睛的另一個缺點是立體視角被顯示器擋住的部分變大，不易看到周圍物體；如果面罩不壓扁顯示器仍離眼4-5公分，被擋的立體視角要小得多，更易看到周圍物體。不但把面罩重新壓模要增加成本，紅外熱像儀節(jié)使在緊急情況下想用于現(xiàn)有面罩也不可能，因此讓使用部門難于接受；
4.該專利把電池放在帽沿下也不妥，萬一鋁電池在腦門上爆炸或燃燒會造成生命危險，電池必須放在帽盔上金屬殼內才安全。
技術實現(xiàn)要素：
為了解決上述現(xiàn)有技術方案中的不足，本發(fā)明提供了一種無視差、使用方便、對視線影響小的頭戴式可視化裝置。
本發(fā)明的目的是通過以下技術方案實現(xiàn)的：
頭戴式可視化裝置，所述頭戴式可視化裝置包括：
固定部件，所述固定部件適于戴在人員頭部；
第一單元，所述第一單元包括物鏡、顯示器件；所述物鏡的中心軸線與顯示器件的中心軸線共線，或中心軸線之間的夾角α為：0≤α≤15度；
光電傳感器，所述光電傳感器用于將穿過所述物鏡的外界光信號轉換為電信號，并傳送到處理電路；
傳輸介質，所述傳輸介質沿著連接件布置；
第二單元，所述第二單元包括處理電路、電源，所述處理電路的輸出通過傳輸介質連接所述顯示器件，第二單元設置在所述固定部件上；
連接件，所述連接采用可彎曲定形材料，兩端分別連接所述第一單元和第二單元。
根據(jù)上述的頭戴式可視化裝置，優(yōu)選地，所述光電傳感器設置在所述第一單元內，輸出的電信號通過所述傳輸介質與所述處理電路連接。
根據(jù)上述的頭戴式可視化裝置，優(yōu)選地，所述光電傳感器設置在所述第二單元內；所述傳輸介質包括：
光導纖維，穿過所述物鏡的外界光信號經所述光導纖維接收并傳輸?shù)剿龉怆妭鞲衅鳎?/p>
線纜，所述線纜連接所述處理電路和顯示器件。
根據(jù)上述的頭戴式可視化裝置，優(yōu)選地，所述連接件采用金屬管或金屬波紋管，所述傳輸介質從管內部穿過；或者，
所述連接件采用金屬條，所述傳輸介質固定在連接件外壁。
根據(jù)上述的頭戴式可視化裝置，優(yōu)選地，所述固定件采用軍用頭盔或消防員用頭盔，所述第二單元固定在頭盔上部。
根據(jù)上述的頭戴式可視化裝置，優(yōu)選地，所述頭盔為頭盔。
根據(jù)上述的頭戴式可視化裝置，可選地，所述頭盔連接有保護罩；
所述第一單元設置在所述保護罩的外側，或者所述顯示器件設置在所述保護罩的內側，所述物鏡設置在所述保護罩的外側，所述光電傳感器設置在所述保護罩和物鏡之間，或穿過物鏡的外界光信號被光導纖維收集并傳送到所述第二單元內的光電傳感器。
本發(fā)明的目的還在于提供了一種上述頭戴式可視化裝置的應用，具體為：
根據(jù)上述的頭戴式可視化裝置在測溫中或弱光、無光及煙霧環(huán)境下成像中的應用。
本發(fā)明的目的還在于提供了一種應用上述頭戴式可視化裝置的可視化方法，該發(fā)明目的通過以下技術方案得以實現(xiàn)：
根據(jù)上述的頭戴式可視化裝置的可視化方法，所述可視化方法包括以下步驟：
(A1)使用人員將固定部件戴在頭部；
(A2)開啟電源并調節(jié)連接件，使第一單元相對第二單元移動，直到眼睛正視時，視線和物鏡的中心軸線共線，或之間的夾角α為：0≤α≤15度，眼睛觀察到顯示器件顯示的外界圖像，連接件定形。
與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有的有益效果為：
1.第一單元和第二單元間的分離式設計，使得包含電路板和電池的第二單元再也不擋視線，包含物鏡的第一單元的直徑僅有2-3厘米，阻擋視線很少，在眼睛正視時完全沒有視差,便于行走和作業(yè)；
當不使用時，向上扳動第一單元，不阻擋視線；
2.在穿戴時，連接件位于鼻梁上方，向左右扳動第一單元以利用左眼或右眼觀察，方便不同用戶；
3.應用領域廣，可應用在測溫、無光、弱光和煙霧環(huán)境下的外界成像。
附圖說明
參照附圖，本發(fā)明的公開內容將變得更易理解。本領域技術人員容易理解的是：這些附圖僅僅用于舉例說明本發(fā)明的技術方案，而并非意在對本發(fā)明的保護范圍構成限制。圖中：
圖1是根據(jù)本發(fā)明實施例的頭戴式可視化裝置的結構簡圖。
具體實施方式
圖1和以下說明描述了本發(fā)明的可選實施方式以教導本領域技術人員如何實施和再現(xiàn)本發(fā)明。為了教導本發(fā)明技術方案，已簡化或省略了一些常規(guī)方面。本領域技術人員應該理解源自這些實施方式的變型或替換將在本發(fā)明的范圍內。本領域技術人員應該理解下述特征能夠以各種方式組合以形成本發(fā)明的多個變型。由此，本發(fā)明并不局限于下述可選實施方式，而僅由權利要求和它們的等同物限定。
實施例1：
圖1示意性地給出了本發(fā)明實施例的頭戴式可視化裝置，如圖1所示，所述頭戴式可視化裝置包括：
固定部件，如頭盔，所述固定部件適于戴在人員頭部；
第一單元，所述第一單元包括物鏡、顯示器件；顯示器件可采用LCD、AMOLED顯示屏等；所述物鏡的中心軸線與顯示器件的中心軸線共線，或中心軸線之間的夾角α為：0≤α≤15度，如中心軸線相互偏離，但平行；夾角為2度、5度、10度、15度；
光電傳感器，所述光電傳感器設置在第一單元內，用于將穿過所述物鏡的外界光信號轉換為電信號，并傳送到處理電路；
第二單元，所述第二單元包括處理電路、電源，所述處理電路的輸出通過傳輸介質連接所述顯示器件，第二單元設置在所述固定部件上，在使用時不阻擋視線；
傳輸介質，如線纜，所述傳輸介質沿著連接件布置，如繞在連接件外緣或內部，具體視連接件的結構而定，將所述電信號傳送到處理電路，并把處理電路的輸出信號傳送到顯示器件；
連接件1，所述連接采用可彎曲定形材料，如金屬條、波紋管、金屬管等，兩端分別連接所述第一單元和第二單元，使得在使用時，第一單元置于左眼或右眼前方，不使用時將第一單元扳到眼睛上方，對視線沒有任何影響。
本發(fā)明實施例的利用上述頭戴式可視化裝置的可視化方法，所述可視化方法包括以下步驟：
(A1)使用人員將固定部件戴在頭部；
(A2)開啟電源，第一單元內，光電傳感器將穿過物鏡的外界光信號轉換為電信號，電信號通過傳輸介質送第二單元內的處理電路，處理電路的輸出信號通過傳輸介質傳送到第一單元內的顯示器件，以顯示外界圖像；
調節(jié)連接件，使第一單元相對第二單元移動，直到眼睛正視時，視線和物鏡的中心軸線共線，或之間的夾角α為：0≤α≤15度，眼睛觀察到顯示器件顯示的外界圖像，連接件定形；
(A3)移動第一單元，使第一單元不阻擋人員視線，連接件定形。
實施例2：
本發(fā)明實施例的頭戴式可視化裝置，與實施例1不同的是：
1.所述光電傳感器設置在所述第二單元內；
2.傳輸介質包括：
光導纖維(束)，穿過所述物鏡的外界光信號經所述光導纖維(束)接收并傳輸?shù)剿龉怆妭鞲衅鳎?/p>
線纜，所述線纜連接所述處理電路和顯示器件；
3.固定部件配有保護罩，第一單元處于所述保護罩的外側。
本發(fā)明實施例的利用上述頭戴式可視化裝置的可視化方法，所述可視化方法包括以下步驟：
(A1)使用人員將固定部件戴在頭部；
(A2)開啟電源，第一單元內，光導纖維接收穿過物鏡的外界光信號并傳輸?shù)降诙卧獌鹊墓怆妭鞲衅?，轉換出的電信號送處理電路，處理電路的輸出信號通過線纜等傳輸介質傳送到第一單元內的顯示器件顯示；
調節(jié)連接件，使第一單元相對第二單元移動，直到眼睛正視時，視線和物鏡的中心軸線共線，或之間的夾角α為：0≤α≤15度，，如中心軸線相互偏離，但平行；夾角為2度、5度、10度、15度；眼睛觀察到顯示器件顯示的外界圖像，連接件定形；
(A3)移動第一單元，使第一單元不阻擋人員視線，連接件定形。
實施例3：
本發(fā)明實施例的頭戴式可視化裝置，與實施例1不同的是：
1.固定部件配有保護罩，以保護使用者的面部；
2.傳輸介質包括：
光導纖維(束)，穿過所述物鏡的外界光信號經所述光導纖維(束)接收并傳輸?shù)剿龉怆妭鞲衅鳎?/p>
線纜，所述線纜連接所述處理電路和顯示器件；
3.所述光電傳感器設置在所述第二單元內；
4.所述顯示器件固定在所述保護罩的內側，所述物鏡、光導纖維的端部設置在所述保護罩的外側，穿過物鏡的外界光信號被光導纖維收集并傳送到所述第二單元內的光電傳感器；物鏡與光導纖維的端部隨所述連接件移動。
本發(fā)明實施例的利用上述頭戴式可視化裝置的可視化方法，所述可視化方法包括以下步驟：
(A1)使用人員將固定部件戴在頭部；
(A2)開啟電源，光導纖維接收穿過物鏡的外界光信號并傳輸?shù)降诙卧獌鹊墓怆妭鞲衅鳎D換出的電信號送處理電路，處理電路的輸出信號通過線纜等傳輸介質傳送到第一單元內的顯示器件顯示；
調節(jié)固定部件、保護罩、第一單元與頭部的相對位置，直到眼睛正視時，視線和物鏡的中心軸線共線，或之間的夾角α為：0≤α≤15度，眼睛觀察到顯示器件顯示的外界圖像，連接件定形。
實施例4：
根據(jù)本發(fā)明實施例1的頭戴式可視化裝置及可視化方法在弱光或無光環(huán)境中的應用例。
在該應用例中，固定部件采用軍用頭盔；連接件采用波紋管；傳輸介質采用線纜，從波紋管的內部穿過；第二單元固定在所述軍用頭盔的上部，不會阻擋視線；第一單元外殼為圓筒形，物鏡、紅外光電傳感器及顯示器件自外向內地依次安裝在外殼內，物鏡的中心軸線與顯示器件的中心軸線共線。
本發(fā)明實施例的利用上述頭戴式可視化裝置的可視化方法，所述可視化方法包括以下步驟：
(A1)戰(zhàn)士將頭盔戴在頭部；
(A2)開啟電源，第一單元內，光電傳感器將穿過物鏡的外界光信號轉換為電信號，電信號通過線纜送第二單元內的處理電路，處理電路的輸出信號通過線纜傳送到第一單元內的顯示器件，以顯示外界圖像；
向下扳動第一單元，使第一單元相對第二單元移動，直到眼睛正視時，視線和物鏡的中心軸線共線，波紋管定形，使第一單元和第二單元的相對位置固定；眼睛看到顯示器件上的夜晚弱光或無光下的外界圖像；
(A3)向上扳動第一單元，使第一單元不阻擋戰(zhàn)士視線。
實施例5：
根據(jù)本發(fā)明實施例2的頭戴式可視化裝置及可視化方法在煙霧環(huán)境中的應用例。
在該應用例中，固定部件采用消防員用頭盔，頭盔上具有保護罩；連接件采用金屬管；傳輸介質采用光纖束及線纜，從金屬管的內部穿過，光纖采用硫系玻璃光纖或多晶PIR光纖；第二單元固定在所述頭盔的上部，不會阻擋視線；第一單元設置在所述保護罩的外側，外殼為圓筒形，物鏡、顯示器件自外向內地依次設置在外殼內。
本發(fā)明實施例的利用上述頭戴式可視化裝置的可視化方法，所述可視化方法包括以下步驟：
(A1)消防員將頭盔戴在頭部；
(A2)開啟電源，第一單元內，光導纖維接收穿過物鏡的外界光信號并傳輸?shù)降诙卧獌鹊墓怆妭鞲衅鳎D換出的電信號送處理電路，處理電路的輸出信號通過線纜等傳輸介質傳送到第一單元內的顯示器件顯示；
向下扳動第一單元，使第一單元相對第二單元移動，直到眼睛正視時，視線和物鏡的中心軸線共線，金屬管定形，使第一單元和第二單元的相對位置固定；眼睛看到顯示器件上的煙霧環(huán)境下的外界圖像；
(A3)向上扳動第一單元，使第一單元不阻擋消防員視線。
實施例6：
根據(jù)本發(fā)明實施例1的頭戴式可視化裝置及可視化方法在測溫中的應用例。
在該應用例中，固定部件采用頭盔；連接件采用兩段式結構，第一段的上端部可左右旋轉地固定在頭盔上，第二段的一端和第一段通過連接機構連接且位置之間的角度可調，另一端固定第一單元；傳輸介質采用線纜，繞在所述連接件上；第二單元固定在所述頭盔的上部，不會阻擋視線；第一單元外殼為圓筒形，物鏡、光電傳感器及顯示器件自外向內地依次安裝在外殼內，物鏡的中心軸線與顯示器件的中心軸線共線；處理電路根據(jù)光輻射原理獲得與接收到的光信號對應的溫度，也即外界的溫度分布。
本發(fā)明實施例的利用上述頭戴式可視化裝置的可視化方法，所述可視化方法包括以下步驟：
(A1)將頭盔戴在頭部；
(A2)開啟電源并向下扳動和旋轉連接件，調整連接件相對頭盔的角度，以及第一段和第二段的相對角度，使第一單元相對第二單元移動，直到眼睛正視時，視線和物鏡的中心軸線共線，連接件定形，使第一單元和第二單元的相對位置固定；眼睛看到顯示器件上的外界圖像，該圖像包含溫度信息，
(A3)向上扳動第一單元，使第一單元不阻擋視線。
實施例7：
根據(jù)本發(fā)明實施例3的頭戴式可視化裝置及可視化方法在煙霧環(huán)境中的應用例。
在該應用例中，固定部件采用消防員用頭盔，頭盔上具有保護罩；連接件采用金屬波紋管；傳輸介質采用光纖束及線纜，從波紋管內部穿過，光纖采用硫系玻璃光纖或多晶PIR光纖；第二單元固定在所述頭盔的上部，不會阻擋視線；物鏡和光纖的端部設置在所述保護罩的外側，外殼為圓筒形，物鏡、光纖的端部自外向內地依次設置在外殼內；顯示器件固定在保護罩的內側。
本發(fā)明實施例的利用上述頭戴式可視化裝置的可視化方法，所述可視化方法包括以下步驟：
(A1)消防員將頭盔戴在頭部；
(A2)開啟電源，光纖接收穿過物鏡的外界光信號并傳輸?shù)降诙卧獌鹊墓怆妭鞲衅?，轉換出的電信號送處理電路，處理電路的輸出信號通過線纜傳送到顯示器件顯示；
調整頭盔與消防員頭部的相對位置，以及上下轉動保護罩，使得眼睛正視時，視線與顯示器件的中心軸線共線；
向下扳動所述外殼，使物鏡相對第二單元移動，直到眼睛正視時，視線和物鏡的中心軸線共線，波紋管定形，使第一單元和第二單元的相對位置固定；眼睛看到顯示器件上的煙霧環(huán)境下的外界圖像。
上述實施例僅是示例性地給出了連接件采用波紋管、金屬管，固定部件采用頭盔的情況，當然還可以是其他器件，如連接件采用金屬條，傳輸介質繞在所述金屬條外緣，固定采用固定帶。