預(yù)處理鏡頭的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種預(yù)處理鏡頭，包括鏡頭鏡片（1）、圖像傳感器、分光鏡（2）、反射鏡（3）、預(yù)處理鏡和用于信號(hào)轉(zhuǎn)換和處理的信號(hào)處理轉(zhuǎn)換電路(7)，所述預(yù)處理鏡包括紅外光預(yù)處理鏡(5)和可見光預(yù)處理鏡(6)，圖像傳感器包括非制冷探測(cè)器(4)和可見光感光器(8)。本鏡頭克服了現(xiàn)有紅外鏡頭僅接收目標(biāo)紅外熱輻射，熱成像圖像反應(yīng)監(jiān)控區(qū)域不直觀的缺點(diǎn)。
【專利說明】預(yù)處理鏡頭【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種光學(xué)領(lǐng)域鏡頭，特別是涉及一種預(yù)處理鏡頭。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著林業(yè)建設(shè)的不斷發(fā)展，林地面積、林業(yè)蓄積量逐年增加，森林防火任務(wù)日益艱巨。目前國內(nèi)的森林防火措施分別為:地面巡護(hù)、瞭望臺(tái)監(jiān)測(cè)、航空巡護(hù)和衛(wèi)星遙感。然后以上四種監(jiān)控措施分別存在勞動(dòng)投入大、地形局限性、投資高和敏感度不高的缺點(diǎn)。目前正在推廣的紅外熱成像系統(tǒng)，通過接收物體發(fā)射的紅外線，經(jīng)過一系列的處理，可形成物體表面的熱圖像，并進(jìn)行相關(guān)部位的溫度測(cè)量。其被動(dòng)接受目標(biāo)的紅外熱輻射，與氣候條件無關(guān)，無論白天黑夜均可正常工作，在雨、雪霧等惡劣的氣候條件下同樣具有良好的觀察效果，同時(shí)該系統(tǒng)安裝維護(hù)保養(yǎng)容易。基于紅外熱成像系統(tǒng)的特點(diǎn)，其正在替代其他森林防火監(jiān)控措施。作為紅外熱成像系統(tǒng)最前端的紅外鏡頭，僅接收目標(biāo)的紅外熱輻射，后續(xù)還原目標(biāo)圖像為熱成像圖像，熱成像圖像與人肉眼所見的可見光圖像存在很大的差異，雖然能直觀的反應(yīng)目標(biāo)物體各個(gè)部分的溫度情況，但是存在監(jiān)控區(qū)域圖像反應(yīng)不直觀的缺點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對(duì)上述紅外熱成像系統(tǒng)紅外鏡頭僅接收目標(biāo)的紅外熱輻射，熱成像圖像反應(yīng)監(jiān)控區(qū)域不直觀的缺點(diǎn)，本發(fā)明提供了一種預(yù)處理鏡頭。
[0004]為解決上述問題，本發(fā)明提供的預(yù)處理鏡頭通過以下技術(shù)方案來達(dá)到目的:預(yù)處理鏡頭，包括鏡頭鏡片、圖像傳感器、分光鏡、反射鏡、預(yù)處理鏡和用于信號(hào)轉(zhuǎn)換盒處理的信號(hào)處理轉(zhuǎn)換電路，所述預(yù)處理鏡包括紅外光預(yù)處理鏡和可見光預(yù)處理鏡，所述圖像傳感器包括非制冷探測(cè)器和可見光感光器，所述分光鏡設(shè)置在鏡頭鏡片的正后方，所述紅外光預(yù)處理鏡和非制冷探測(cè)器設(shè)置 在反光鏡的反射光路中，所述反射鏡設(shè)置在分光鏡的正后方，所述可見光預(yù)處理鏡和可見光感光器設(shè)置在反光鏡的反射光路中，所述信號(hào)處理轉(zhuǎn)換電路分別與非制冷探測(cè)器和可見光感光器連接。
[0005]通過鏡頭鏡片的光束入射到分光鏡上，一部分光線被分光鏡反射到紅外光預(yù)處理鏡上，一部分光線透過分光鏡入射到反射鏡鏡面上，紅外光預(yù)處理鏡對(duì)一定范圍內(nèi)波長光線的選擇性透過和匯集，穿過紅外光預(yù)處理鏡的光線入射到非制冷探測(cè)器上；穿過分光鏡的光線作用在反射鏡上完成全反射，全反射光線入射到可見光預(yù)處理鏡上，可見光預(yù)處理鏡對(duì)一定范圍內(nèi)波長光線的選擇性透過和匯集，穿過可見光預(yù)處理鏡的光線入射到可見光感應(yīng)器上，連接在非制冷探測(cè)器和可見光感光器的信號(hào)處理轉(zhuǎn)換電路分別對(duì)非制冷探測(cè)器和可見光感光器上的電信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換和處理。
[0006]作為優(yōu)選，所述紅外光預(yù)處理鏡為紅外鍍膜鏡片，所述紅外鍍膜鏡片由基底材質(zhì)為ED玻璃，和其兩側(cè)面分別由內(nèi)到外依次設(shè)置的二氧化鈦薄膜、鍺薄膜和二氧化鈦薄膜復(fù)合而成。
[0007]ED玻璃鏡片相比于傳統(tǒng)的玻璃、樹脂鏡片，具有超低色散的特點(diǎn)。特別是在長焦距鏡頭的運(yùn)用上，使得不同波長的光線實(shí)際對(duì)焦于同一平面上，實(shí)現(xiàn)成像儀的高清成像；鏡片兩側(cè)使用的二氧化鈦薄膜為低折射率的陶瓷薄膜相比于目前本領(lǐng)域采用氟化物薄膜、堿金屬薄膜和半導(dǎo)體薄膜，具有粘附力強(qiáng)、不易起化學(xué)變化和無毒的特點(diǎn)。內(nèi)外層為二氧化鈦薄膜層，中間層為鍺薄膜層的鍍膜，為一層低折射率、一層高折射率、再一層低折射率的光學(xué)膜結(jié)構(gòu)，通過調(diào)整各層膜的光學(xué)厚度，可使特定波長段的紅外光的透過率近100%，從而滿足特定波長段監(jiān)視需要。
[0008]作為優(yōu)選，所述兩層二氧化鈦薄膜的光學(xué)厚度總和在78.1-4166.7nm范圍內(nèi)，鍺薄膜的光學(xué)厚度在43.4-2314.Snm范圍內(nèi)。此種厚度設(shè)置，可根據(jù)紅外熱成像儀根據(jù)具體的使用環(huán)境和對(duì)紅外光波長的監(jiān)控范圍，選擇最優(yōu)的各層膜厚度，達(dá)到特定波長段的紅外光透過鍍膜的透過率近100%。
[0009]作為優(yōu)選，所述可見光預(yù)處理鏡為紅外截止濾光片。設(shè)置的紅外截止濾光片旨在阻隔透過分光鏡的光路光線中的紅外線，使得后續(xù)入射到可見光感光器上的光線中無紅外線，使得后續(xù)可見光感光器光電感應(yīng)得到的電流信號(hào)經(jīng)過信號(hào)處理轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換后更接近于肉眼直接觀察的圖像。
[0010]作為優(yōu)選，所述可見光感光器為CXD影像感受器。采用CXD影像感受器的可見光感光器較采用CMOS影像感受器具有體積小重量輕、抗沖擊與振動(dòng)性能好、相應(yīng)速度快和靈敏度高的優(yōu)點(diǎn)。
[0011]更進(jìn)一步，信號(hào)處理轉(zhuǎn)換電路包括用于信號(hào)轉(zhuǎn)換的前端處理電路和用于信號(hào)處理的0MAP3530后續(xù)電路。經(jīng)非制冷探測(cè)器和可見光探測(cè)器輸入的電信號(hào)經(jīng)過前端處理電路的處理，將電信號(hào)轉(zhuǎn)換成便于后續(xù)電路處理的數(shù)字信號(hào)；采用的0MAP3530后續(xù)電路功耗低，能完成圖像處理、測(cè)溫報(bào)警和壓縮編碼等，其中Cortex-AS內(nèi)核擁有超過當(dāng)今300MHzARM9器件4倍的處理性能，其中的C64x+ DSP內(nèi)核可實(shí)現(xiàn)720p的MPEG-4解碼。
[0012]本發(fā)明具有以下有益效果:
本發(fā)明提供的一種預(yù)處理鏡頭，通過設(shè)置在鏡頭內(nèi)的分光鏡，將入射光線分成兩束光線，兩束光線分別通過僅能透過紅外光的紅外光預(yù)處理鏡和僅能透過可見光的可見光預(yù)處理鏡，分別作用在非制冷探測(cè)器和可見光感光器上，分別實(shí)現(xiàn)紅外光和可見光的單獨(dú)光電感應(yīng)，通過信號(hào)處理轉(zhuǎn)換電路對(duì)光線感應(yīng)電流的轉(zhuǎn)換和處理后，實(shí)現(xiàn)紅外光和可見光的高清成像。從而使得所述的預(yù)處理鏡頭具有同時(shí)利用紅外光和可見光進(jìn)行監(jiān)控的性能，將監(jiān)控區(qū)域的可見光監(jiān)控圖像和紅外光監(jiān)控圖像進(jìn)行對(duì)比，使得熱成像圖像反應(yīng)監(jiān)控區(qū)域情況直觀。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1是本發(fā)明所訴預(yù)處理鏡頭一個(gè)【具體實(shí)施方式】的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是本發(fā)明所訴預(yù)處理鏡頭一個(gè)具體實(shí)施例中紅外預(yù)處理鏡的局部剖視圖。
[0014]圖不標(biāo)記對(duì)應(yīng)的名稱為:1、鏡頭鏡片，2、分光鏡，3、反射鏡，4、非制冷探測(cè)器，5、紅外光預(yù)處理鏡，6、可見光預(yù)處理鏡，7、信號(hào)處理轉(zhuǎn)換電路，8、可見光感光器，9、ED玻璃層，10、二氧化鈦薄膜層，11、鍺薄膜層，12、二氧化鈦薄膜層。
【具體實(shí)施方式】[0015]下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明:
實(shí)施例1:
如圖1，本發(fā)明提供的預(yù)處理鏡頭，包括鏡頭鏡片1、圖像傳感器、分光鏡2、反射鏡3、預(yù)處理鏡和用于信號(hào)轉(zhuǎn)換和處理的信號(hào)處理轉(zhuǎn)換電路7，所述預(yù)處理鏡包括紅外光預(yù)處理鏡5和可見光預(yù)處理鏡6，所述圖像傳感器包括非制冷探測(cè)器4和可見光感光器8，所述分光鏡3設(shè)置在鏡頭鏡片I的正后方，所述紅外光預(yù)處理鏡5和非制冷探測(cè)器4設(shè)置在反光鏡3的反射光路中，所述反射鏡3設(shè)置在分光鏡2的正后方，所述可見光預(yù)處理鏡6和可見光感光器8設(shè)置在反光鏡3的反射光路中，所述信號(hào)處理轉(zhuǎn)換電路7分別與非制冷探測(cè)器4和可見光感光器6連接。
[0016]通過鏡頭鏡片I的光束入射到分光鏡2上，一部分光線被分光鏡2反射到紅外光預(yù)處理鏡5上，一部分光線透過分光鏡2入射到反射鏡3鏡面上，紅外光預(yù)處理鏡5對(duì)一定范圍內(nèi)波長光線選擇性透過和匯集，穿過紅外光預(yù)處理鏡5的光線入射到非制冷探測(cè)器4上；穿過分光鏡2的光線作用在反射鏡3上完成全反射，全反射光線入射到可見光預(yù)處理鏡6上，可見光預(yù)處理鏡6對(duì)一定范圍內(nèi)波長光線選擇性透過和匯集，穿過可見光預(yù)處理鏡6的光線入射到可見光感應(yīng)器8上，連接在非制冷探測(cè)器4和可見光感光器8的信號(hào)處理轉(zhuǎn)換電路7分別對(duì)非制冷探測(cè)器4和可見光感光器8上的電信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換和處理。
[0017]實(shí)施例2:
如圖2，本發(fā)明提供的預(yù)處理鏡頭，包括紅外預(yù)處理鏡5，紅外預(yù)處理鏡鏡片基底材料為ED玻璃。要求本發(fā)明提供的預(yù)處理鏡頭工作在一個(gè)波長范圍為8000nm-14000nm的紅外熱像儀上，鏡片直徑為100mm，焦距為100毫米。鍍膜厚度為外層二氧化鈦薄膜光學(xué)厚度為278.9nm，中間層鍺薄膜光學(xué)厚度為625nm，內(nèi)層二氧化鈦薄膜光學(xué)厚度為762.8nm。
【權(quán)利要求】
1.預(yù)處理鏡頭，其特征在于:包括鏡頭鏡片(I)、圖像傳感器、分光鏡(2)、反射鏡(3)、預(yù)處理鏡和用于信號(hào)轉(zhuǎn)換和處理的信號(hào)處理轉(zhuǎn)換電路(7)，所述預(yù)處理鏡包括紅外光預(yù)處理鏡(5)和可見光預(yù)處理鏡(6)，所述圖像傳感器包括非制冷探測(cè)器(4)和可見光感光器(8)，所述分光鏡(2)設(shè)置在鏡頭鏡片(I)的正后方，所述紅外光預(yù)處理鏡(5)和非制冷探測(cè)器(4)設(shè)置在反光鏡(3)的反射光路中，所述反射鏡(3)設(shè)置在分光鏡(2)的正后方，所述可見光預(yù)處理鏡(6)和可見光感光器(8)設(shè)置在反光鏡(3)的反射光路中，所述信號(hào)處理轉(zhuǎn)換電路(7)分別與非制冷探測(cè)器(4)和可見光感光器(8)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的預(yù)處理鏡頭，其特征在于:所述紅外光預(yù)處理鏡(5)為紅外鍍膜鏡片，所述紅外鍍膜鏡片由基底材質(zhì)為ED玻璃，和其兩側(cè)面分別由內(nèi)到外依次設(shè)置的二氧化鈦薄膜、鍺薄膜和二氧化鈦薄膜復(fù)合而成。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的預(yù)處理鏡頭，其特征在于:所述兩層二氧化鈦薄膜的光學(xué)厚度總和在78.1-4166.7nm范圍內(nèi)，鍺薄膜的光學(xué)厚度在43.4-2314.8nm范圍內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的預(yù)處理鏡頭，其特征在于:所述可見光預(yù)處理鏡(6)為紅外截止濾光片。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的預(yù)處理鏡頭，其特征在于:所述可見光感光器(8)為CCD影像感受器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的預(yù)處理鏡頭，其特征在于:所述信號(hào)處理轉(zhuǎn)換電路(7)包括用于信號(hào)轉(zhuǎn)換的前端處理電路 和用于信號(hào)處理的0MAP3530后續(xù)電路。
【文檔編號(hào)】H04N5/372GK103634516SQ201310555568
【公開日】2014年3月12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