CN102780841A - 一种基于近红外光谱透雾*** - Google Patents

一种基于近红外光谱透雾*** Download PDF

Info

Publication number
CN102780841A
CN102780841A CN2012102571376A CN201210257137A CN102780841A CN 102780841 A CN102780841 A CN 102780841A CN 2012102571376 A CN2012102571376 A CN 2012102571376A CN 201210257137 A CN201210257137 A CN 201210257137A CN 102780841 A CN102780841 A CN 102780841A
Authority
CN
China
Prior art keywords
control board
control
unit
penetrating
imaging
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN2012102571376A
Other languages
English (en)
Inventor
陶军
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SUZHOU INDUSTRIAL PARK SEVEN STAR ELECTRONICS CO LTD
Original Assignee
SUZHOU INDUSTRIAL PARK SEVEN STAR ELECTRONICS CO LTD
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SUZHOU INDUSTRIAL PARK SEVEN STAR ELECTRONICS CO LTD filed Critical SUZHOU INDUSTRIAL PARK SEVEN STAR ELECTRONICS CO LTD
Priority to CN2012102571376A priority Critical patent/CN102780841A/zh
Publication of CN102780841A publication Critical patent/CN102780841A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Closed-Circuit Television Systems (AREA)
  • Studio Devices (AREA)
  • Blocking Light For Cameras (AREA)

Abstract

本发明涉及一种基于近红外光谱透雾***，利用近红外光比可见光散射小的特性实现了透雾功能，并在镜头、CCD及图像处理三个要素的设计中提高了透雾性能，该***包括：成像单元，由镜头、滤光片及CCD组成；控制板，成像单元与环控单元及成像控制板整合在防护罩内，紫外滤光片与红外滤光片由控制板控制电机进行切换，切换同时通过串口控制增强器工作状态；环控单元，由温度开关、风扇组成，单元独立存在于控制板上，根据温度开关输出的电平高低启动散热风扇；视频增强单元，保留可见光波段彩色图像的输出也保证透雾功能的实现，通过串口控制成像***的透雾或彩色成像的工作状态。

Description

一种基于近红外光谱透雾***
技术领域
本发明属于红外成像技术领域，具体涉及一种基于近红外光谱透雾***，该***利用近红外光比可见光散射小的特性实现了透雾功能，并在镜头、CCD及图像处理三个要素的设计中提高了透雾性能。
背景技术
我国拥有上万公里的海岸线，随着各国争端的日益加剧，走私现象日趋增多，边海防的安防建设显得尤为重要。但一般边海防视频监控***中的可见光成像***经常受到海洋大气及雾天的影响，不能对远处目标进行观察。海洋大气作为一种传播介质，其组成与陆上比较，除含有氧、氮、氢、二氧化碳等外，主要还含有水气(微小液滴)和固体微粒(海盐核、藻类)，临近岸边或近岸上空尚有少量碳酸气，灰尘和烟雾。海洋大气中水气含量较多，高达2%，水蒸气的密度随着高度的增加而迅速减少。由于地球的各部分光照(温度)、密度(压强)、湿度和地形的不同，造成了垂直方向和水平方向空气的大量流动。当潮湿的暖空气经过冷的海面，或由于日出日落的海面与下层空气之间的温差，就会产生不同程度的饱和水滴。这种常见的大气状态就叫做霾和雾。霾的直径小于1μm，雾的水滴直径在1~160μm之间，最多是在10~30μm之间。按能见度标准，海平面能见度3km为雾天，3km为中雾，5km为轻雾，8km为晴朗，23.5km为标准晴朗，60km为特别晴朗，海上通常的天气为轻雾和中雾。可见光成像的基本原理是物体本身不发光，它是靠反射太阳光来成像的。反射光通过临近海面大气传输，被大气中的水蒸气颗粒和盐核、微生物、水藻类等微粒散射和吸收。散射不但使沿指定方向传播的光强减弱，而且被散射的部分使环境亮度增加，其效应就相当于被摄物体和光学仪器之间多了一层“亮纱慢”，从而大大降低了物体的对比度，光强的减弱和对比度的下降，迫使可见光成像的光学仪器作用距离明显下降。
为了提高可见光***的作用距离，改善边海防视频监控***的性能，对可见光摄像机CCD响应的所有光波段在海洋大气中的传输方式进行研究后，设计了具有透雾功能的成像***。
发明内容
本的发明目的是提供一种利用近红外光比可见光散射小的特性实现了透雾功能的近红外光谱透雾***。
实现本发明目的的技术方案是：一种基于近红外光谱透雾***，在镜头、CCD及图像处理三个要素的设计中提高了透雾性能，该***包括：
成像单元，由镜头、滤光片及CCD组成；
控制板，成像单元与环控单元及成像控制板整合在防护罩内，紫外滤光片与红外滤光片由控制板控制电机进行切换，切换同时通过串口控制增强器工作状态；
环控单元，由温度开关、风扇组成，单元独立存在于控制板上，根据温度开关输出的电平高低启动散热风扇；
视频增强单元，保留可见光波段彩色图像的输出也保证透雾功能的实现，通过串口控制成像***的透雾或彩色成像的工作状态。
作为本发明的进一步改进，镜头采用了多层镀膜技术，将镜头500~900nm波段的透过率全大于80%，镜头电路及光路设计中加入修正镜组对色差进行了修正，将镜头色差控制在焦平面范围内。
作为本发明的进一步改进，所述图像处理执行下列步骤： 
 （1）先对复合视频信号进行同步分离，去掉其中的同步信号，并对白电平信号进行削减，以减少它们对有效视频信号处理时的影响；
 （2）对分离后的视频信号进行灰度提升和边沿增强，处理完成后再进行白电平叠加和同步合成；
 （3）输出标准的复合视频信号。
作为本发明的进一步改进，采用近红外灵敏度高的CCD，通过变换滤光片的方法，来达到可见光波段和近红线波段的分开使用，用可见光波段来提高图像的清晰程度和利用近红外波段穿透薄雾的本领来增加观察距离的目的。
作为本发明的进一步改进，采用图像处理将由散射引起的像灰白色薄膜干扰信号滤掉，再把有用的白光或黑白信号进行处理，来获得远距离物体的优良图像信号。
本发明利用近红外光比可见光散射小的特性实现了透雾功能，并在镜头、CCD及图像处理三个要素的设计中提高了透雾性能，该***透雾效果明显。
本发明的有益效果在于：
（1）本方法利用近红外光比可见光散射小的特性实现了透雾功能，；
（2）透雾后的作用距离为能见度的1.5~2倍；
（3）在镜头、CCD及图像处理三个要素的设计中提高了透雾性能，利用可见光波段来提高图像的清晰程度和利用近红外波段穿透薄雾的本领来增加观察的距离。
附图说明
图1是本发明实施例1***组成框图；
图2是本发明实施例1镜头光谱透过率；
图3是色差修正前后对比图；
图4是图像处理流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例做进一步说明。
图1是本发明实施例1***组成框图，***由成像单元、成像控制板、环控单元以及视频增强单元四个部分组成。
成像单元，由镜头、滤光片及CCD组成；
控制板，成像单元与环控单元及成像控制板整合在防护罩内，紫外滤光片与红外滤光片由控制板控制电机进行切换，切换同时通过串口控制增强器工作状态；
环控单元，由温度开关、风扇组成，单元独立存在于控制板上，根据温度开关输出的电平高低启动散热风扇；
视频增强单元，保留可见光波段彩色图像的输出也保证透雾功能的实现，通过串口控制成像***的透雾或彩色成像的工作状态。
图2是本发明实施例1镜头光谱透过率，普通镜头透过光谱的中心波长在500~600nm之间，透雾***中的镜头需要在500~600nm与780~900nm都能得到很高的透过率，因此镜头采用了多层镀膜技术，将镜头500~900nm波段的透过率全大于80%。
图3是色差修正前后对比图，镜头电路及光路设计中加入修正镜组对色差进行了修正，将镜头色差控制在焦平面范围内。
图4是图像处理流程图，先对复合视频信号进行同步分离，去掉其中的同步信号，并对白电平信号进行削减，以减少它们对有效视频信号处理时的影响，然后再对分离后的视频信号进行灰度提升和边沿增强，处理完成后再进行白电平叠加和同步合成，最后输出标准的复合视频信号。

Claims (5)

1. 一种基于近红外光谱透雾***，其特征是，该***包括：
成像单元，由镜头、滤光片及CCD组成；
控制板，成像单元与环控单元及成像控制板整合在防护罩内，紫外滤光片与红外滤光片由控制板控制电机进行切换，切换同时通过串口控制增强器工作状态；
环控单元，由温度开关、风扇组成，单元独立存在于控制板上，根据温度开关输出的电平高低启动散热风扇；
视频增强单元，保留可见光波段彩色图像的输出也保证透雾功能的实现，通过串口控制成像***的透雾或彩色成像的工作状态。
2.根据权利要求1所述的一种基于近红外光谱透雾***，其特征是，镜头采用了多层镀膜技术，将镜头500~900nm波段的透过率全大于80%，镜头电路及光路设计中加入修正镜组对色差进行了修正，将镜头色差控制在焦平面范围内。
3. 根据权利要求1所述的一种可调带通滤波器***，其特征是，采用近红外灵敏度高的CCD，通过变换滤光片的方法，来达到可见光波段和近红线波段的分开使用，用可见光波段来提高图像的清晰程度和利用近红外波段穿透薄雾的特性来增加观察的距离。
4. 根据权利要求1所述的一种可调带通滤波器***，其特征是，采用图像处理将由散射引起的像灰白色薄膜干扰信号滤掉，再把有用的白光或黑白信号进行处理来获得远距离物体的优良图像信号。
5. 根据权利要求1所述的一种可调带通滤波器***，其特征是，图像处理执行下列步骤：
 （1）先对复合视频信号进行同步分离，去掉其中的同步信号，并对白电平信号进行削减，以减少它们对有效视频信号处理时的影响；
 （2）对分离后的视频信号进行灰度提升和边沿增强，处理完成后再进行白电平叠加和同步合成；
 （3）输出标准的复合视频信号。
CN2012102571376A 2012-07-24 2012-07-24 一种基于近红外光谱透雾*** Pending CN102780841A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2012102571376A CN102780841A (zh) 2012-07-24 2012-07-24 一种基于近红外光谱透雾***

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2012102571376A CN102780841A (zh) 2012-07-24 2012-07-24 一种基于近红外光谱透雾***

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN102780841A true CN102780841A (zh) 2012-11-14

Family

ID=47125589

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2012102571376A Pending CN102780841A (zh) 2012-07-24 2012-07-24 一种基于近红外光谱透雾***

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN102780841A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104486540A (zh) * 2014-12-18 2015-04-01 常州市好利莱光电科技有限公司 一种超清晰透雾电动变焦镜头
CN115225810A (zh) * 2022-05-24 2022-10-21 浙江大华技术股份有限公司 摄像模式切换方法、摄像器件和计算机可读存储介质

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006238093A (ja) * 2005-02-25 2006-09-07 Sony Corp 撮像装置
CN201063717Y (zh) * 2007-07-16 2008-05-21 何凎 透雾摄像机
CN201069480Y (zh) * 2007-07-16 2008-06-04 何凎 透雾摄像机镜头
CN201289570Y (zh) * 2008-11-18 2009-08-12 天津三星电子有限公司 一种具有透雾功能的监控摄像头
CN101860677A (zh) * 2010-06-04 2010-10-13 西安天和防务技术股份有限公司 基于制冷型ccd器件的透雾和夜视***
CN202183835U (zh) * 2011-07-12 2012-04-04 洛阳汇丰金鑫信息技术有限公司 雾视监控探头

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006238093A (ja) * 2005-02-25 2006-09-07 Sony Corp 撮像装置
CN201063717Y (zh) * 2007-07-16 2008-05-21 何凎 透雾摄像机
CN201069480Y (zh) * 2007-07-16 2008-06-04 何凎 透雾摄像机镜头
CN201289570Y (zh) * 2008-11-18 2009-08-12 天津三星电子有限公司 一种具有透雾功能的监控摄像头
CN101860677A (zh) * 2010-06-04 2010-10-13 西安天和防务技术股份有限公司 基于制冷型ccd器件的透雾和夜视***
CN202183835U (zh) * 2011-07-12 2012-04-04 洛阳汇丰金鑫信息技术有限公司 雾视监控探头

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104486540A (zh) * 2014-12-18 2015-04-01 常州市好利莱光电科技有限公司 一种超清晰透雾电动变焦镜头
CN115225810A (zh) * 2022-05-24 2022-10-21 浙江大华技术股份有限公司 摄像模式切换方法、摄像器件和计算机可读存储介质

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Wen et al. Single underwater image enhancement with a new optical model
US8711256B2 (en) Image processing apparatus, image processing method, and program to create a composite image from color image data and monochrome image data
CN102186089B (zh) 单分量视频图像雨场去除方法
US8836793B1 (en) True color night vision (TCNV) fusion
CN101452078B (zh) 极轨气象卫星遥感白天和夜间海雾的检测方法
CN109300145B (zh) 自适应智能伪装***
CN103778418A (zh) 一种输电线路杆塔图像监测***的山火图像识别方法
CN105333771A (zh) 视觉伪装与隐身设备
CN103802727A (zh) 一种低能见度导视***
CN101860677A (zh) 基于制冷型ccd器件的透雾和夜视***
CN106793428A (zh) 一种基于非均匀场的深海照明方法及***
CN102780841A (zh) 一种基于近红外光谱透雾***
CN105301741A (zh) 一种网络视频监控用高清透雾变焦镜头
CN110120073A (zh) 一种基于灯标视觉信号引导无人艇回收的方法
CN109712093A (zh) 一种基于海天背景的图像颜色还原方法及装置
CN104202577A (zh) 一种车载雾天视频清晰化***及其方法
CN204217067U (zh) 海边浴场水上水下图像监控***
CN2886947Y (zh) 红外热成像辅助驾驶设备
CN108111738A (zh) 一种日夜两用的微光夜视成像结构及其应用
CN203149234U (zh) 飞行头盔护目镜及飞行头盔
Haicheng et al. Study on monitoring technology of UAV aerial image enhancement for burning straw
CN103434635A (zh) 飘浮遮阳节能装置设计
RU167202U1 (ru) Телевизионная система наблюдения
CN104077745B (zh) 图像除雾装置和图像除雾方法
Richards IR imaging optics meet varied needs

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20121114