CN105376522A - 一种带有光学警告装置的红外热成像仪及其应用 - Google Patents

Abstract

一种带有光学警告装置的红外热成像仪，包括红外热成像仪组件、图像采集部、警告光源和分别与所述红外热成像仪组件、图像采集部、警告光源相连的主控制器。本发明利用红外热成像仪组件监控目标区域内有无可疑目标闯入，如有闯入，所述主控制器自动控制所述警告光源开启，对所述可疑目标照射，实现警告驱离的作用，大大节约了在目标区域的警力配备。

Description

一种带有光学警告装置的红外热成像仪及其应用

技术领域

本发明涉及一种带有光学警告装置的红外热成像仪及其应用，属于视频监控的技术领域。

背景技术

物体表面温度超过绝对零度即可用向外辐射出电磁波，随着温度不同，电磁波的辐射强度与波长分布特性也不相同。红外热成像仪可以探测热辐射波长，呈现物体的温度轮廓。可以广泛应用于人员搜救、军事侦查、森林防火、医疗等领域。随着市场的需求的增加，现代高新技术开始在安防监控***中有所应用。红外热成像技术在安全防范***中也开始得到了应用并逐渐被重视，热成像仪的探测距离一般在1-5kms甚至更远，可以有效实现全天候、远距离的侦查监控。

随着云计算、云存储等技术的发展，监控***正向着智能化、高清化、全天候的方向发展，监控***的预警和夜间及雾天的监控能力显著增强。常用的预警技术主要是监控客户端或指挥中心对监控画面的智能分析后，确定发现可疑人员时：对于远距离的监控目标的驱离，一般需要安排人员到现场排查，费事费力，效果较差；对于近距离的监控目标的驱离，所述监控***采用声音报警驱离，但声音报警存在噪音污染，会影响附近居民的正常生活。

目前，国内外红外热成像技术关注的重点是提高监控距离和提高监控的清晰度，红外热成像仪通常不带有警告装置。中国专利CN101282428公开了连续变焦的非制冷红外热成像仪，主要装置是壳体，安装在壳体内的红外热成像镜头和热成像组件，热成像镜头为连续变焦热成像镜头。这种红外热成像仪有较大的监控范围和较清晰的监控画面，可以探测更远距离的异常情况或可疑目标，但很难及时有效的阻止不法分子作案或指示可疑目标的位置。

中国专利CN201653552U公开了一种安全监控式红外热成像仪，它包括封闭壳体，所述封闭壳体内设置有主板模块、电源模块及风扇，在所述电源模块与风扇之间还设置有引风板，所述引风板靠近所述风扇的一面为引风面，所述引风板上设置有导风孔。本实用新型采用引风板，可进行引流，使得风扇吹出的风在封闭壳体内进行对流循环，从而降低整个封闭壳体内的温度，保护封闭壳体内的主板模块、电源模块等电气、电子元件，提高本实用新型使用的稳定性。该专利没有对闯入人员进行警告的功能，难以阻止不法分子的破坏、偷盗等犯罪活动。

中国专利CN102693603A公开了一种基于双光谱的森林防火智能监控***。其技术方案为：网络视频服务器，将现场视频和热成像仪以及可见光检测的报警信号传至监控中心。根据热成像仪和可见光检测的置信度比较，确定火警信息，通过声光报警等措施通知监控人员，对现场视频进行实时录像，对报警信息进行及时处理。***可以对两种光谱检测进行参数设置调整，并且配合自由扫描路径快速分析技术，可以在屏幕上随意设置扫描曲线和不敏感区域。

综上，现有技术还没有结合红外热成像技术和光学警告等技术特征，以确定可疑目标位置并进行有效驱离的技术效果。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种带有光学警告装置的红外热成像仪。本发明对于有效阻止案件发生或制止破坏活动有着重要的现实意义，本发明通过可见激光光束或其它整形光束可以有效实现24h的光学警告功能。

本发明还提供一种利用上述成像仪进行热成像监控、预警的方法。

本发明的技术方案如下：

一种带有光学警告装置的红外热成像仪，包括红外热成像仪组件、图像采集部、警告光源和分别与所述红外热成像仪组件、图像采集部、警告光源相连的主控制器。此处设计的优点在于，本发明利用红外热成像仪组件监控目标区域内有无可疑目标闯入，如有闯入，所述主控制器自动控制所述警告光源开启，对所述可疑目标照射，实现警告驱离的作用，大大节约了在目标区域的警力配备。

根据本发明优选的，所述红外热成像仪还包括与主控制器相连的云台，所述警告光源设置在所述云台上，所述云台在所述主控制器的控制下驱动警告光源实时对准由红外热成像仪组件识别到的可疑目标。此处设计的优点在于，本发明将红外热成像仪组件、图像采集部、警告光源集成为整个仪器，利用主控制器实时控制所述云台驱动警告光源对准可疑目标。

根据本发明优选的，所述红外热成像仪组件和图像采集部对目标区域进行同时、同向采集图像。此处设计的优点在于，本发明将红外热成像仪组件和图像采集部集成一个整体仪器，采用大广角对目标区域进行实时监控。

根据本发明优选的，所述红外热成像仪还包括第二云台，所述图像采集部设置在第二云台上，所述第二云台在所述主控制器的控制下驱动图像采集部对准由红外热成像仪组件识别到的可疑目标。此处设计的优点在于，本发明采用第二云台驱动图像采集部对可疑目标进行对准、对焦，无需图像采集部具备大广角，降低了装配成本，实现了对可疑目标的实时监控和准确定位拍摄。

根据跟发明优选的，所述红外热成像仪组件与图像采集部之间通过第一光轴微调结构连接，用于校正彼此之间的光学镜头的设置角度。此处设计的优点在于，使光学镜头同时对着相同目标区域。

根据本发明优选的，所述警告光源与所述图像采集部通过第二光轴微调结构连接，用于实现警告光源与所述图像采集部的光学校准。

根据本发明优选的，所述的第一光轴微调结构和第二光轴微调结构均为手动调节或电动调节。

根据本发明优选的，所述图像采集部包括可见光摄像机和微光夜视仪；所述红外热成像仪还包括光敏原件，所述主控制器根据光敏原件识别目标区域的光线情况确定启动可见光摄像机或微光夜视仪：当目标区域光线充裕时，则所述主控制器控制开启可见光摄像机对所述目标区域进行采集图像；当目标区域光线不充裕时，则所述主控制器控制开启微光夜视仪对所述目标区域进行采集图像。此处设计的优点在于，本发明可根据环境的光线选择采用可见光摄像机或微光夜视仪。

根据本发明优选的，所述警告光源为可见光激光器或经光束整形后的其它可见光光源。本发明采用上述记载的激光器或光源，实现了远近距离对可疑目标的有效照射，进而实现对其驱离的目的。

根据本发明优选的，所述可见光激光器的波长范围是：380nm-760nm。

一种利用上述成像仪进行热成像监控、预警的方法，包括，利用红外热成像仪组件监控目标区域内有无可疑目标闯入，如有可疑目标闯入，则所述主控制器自动控制所述警告光源开启，对所述可疑目标照射。

根据本发明优选的，一种利用上述成像仪进行热成像监控、预警的方法，具体包括步骤如下：

1)利用红外热成像仪组件获取目标区域的现场红外热成像图像；利用图像采集部获取目标区域的现场图像；

2)对目标区域内各位置点进行定位：即将获取目标区域的现场红外热成像图像按照现有技术进行坐标处理，使所述现场红外热成像图像中的各位置点都具有对应的坐标值(x,y)；

3)校准所述云台的转动角度：对目标区域内所有位置点分别进行云台校准定位，根据步骤2)中的坐标值(x,y)对应记录云台转动角度，使所述警告光源在云台的驱动下对应各位置点；

4)将所述步骤2)中的坐标值(x,y)和步骤3)中的云台转动角度对应记载至所述主控制器中；

5)主控制器实时获取现场红外热成像图像，并监控现场红外热成像图像中的可疑目标的坐标值(x,y)，同时所述主控制器根据该坐标值所对应的云台转动角度，进而驱动所述警告光源对准可疑目标进行照射。

根据本发明优选的，所述步骤5)中对可疑目标进行持续照射或频率照射。

根据本发明优选的，所述步骤3)中，还包括校准所述第二云台的转动角度：对目标区域内所有位置点分别进行第二云台校准定位，根据步骤2)中的坐标值(x,y)对应记录第二云台转动角度，使所述图像采集部在第二云台的驱动下对应各位置点，实时获取可疑目标图像；所述步骤4)中将所述步骤2)中的坐标值(x,y)和所述第二云台转动角度对应记载至所述主控制器中；所述步骤5)主控制器实时获取现场红外热成像图像，并监控现场红外热成像图像中的可疑目标的坐标值(x,y)，同时所述主控制器根据该坐标值所对应的第二云台转动角度，进而驱动所述图像采集部对可疑目标进行对焦拍摄。

根据本发明优选的，所述步骤5)中，当监控现场红外热成像图像中的可疑目标时，所述主控制器启动报警。

本发明的有益效果：

本发明所述的一种带有光学警告装置的红外热成像仪将红外热成像技术与警告光源有效结合，使其在监控目标区域有无可疑目标的同时，还能起到光源警告的作用，进而实现有效驱离的警告作用。本发明合理化使用警告光源，既发挥了红外热成像仪夜间发现和监控记录可疑人员的功能，又结合警告光源使用，震慑了作案人员、对其警告，避免了犯罪活动的进一步发生。

本发明使用的警告光源可以是半导体激光器装置，配套方便，且采用同轴对准设计，生产成本低，应用安全方便。本发明所述的红外热成像仪在发现可疑人员进入报警范围内后，自动开启光学警告装置，对可疑人员进行震慑、警告，能解决现有红外热成像仪监控能力强但对可疑人员警告能力不足的问题。

附图说明

图1为本发明所述红外热成像仪的整体结构示意图；

在图1中，1、外壳；2、红外热成像仪组件；3、图像采集部；4、警告光源；5、主控制器；6、光敏元件；7、第一光轴微调结构；8、第二光轴微调结构。

具体实施方式

下面结合实施例和说明书附图对本发明做详细的说明，但不限于此。

实施例1、

一种带有光学警告装置的红外热成像仪，包括红外热成像仪组件2、图像采集部3、警告光源4和分别与所述红外热成像仪组件2、图像采集部3、警告光源4相连的主控制器5。

所述图像采集部3包括可见光摄像机和微光夜视仪；所述红外热成像仪2还包括光敏原件6，所述主控制器5根据光敏原件识别目标区域的光线情况确定启动可见光摄像机或微光夜视仪：当目标区域光线充裕时，则所述主控制器5控制开启可见光摄像机对所述目标区域进行采集图像；当目标区域光线不充裕时，则所述主控制器5控制开启微光夜视仪对所述目标区域进行采集图像。

所述警告光源4为可见光激光器，所述可见光激光器的波长范围是：380nm-760nm。

实施例2、

如实施例1所述的一种带有光学警告装置的红外热成像仪，其区别在于，所述警告光源为经光束整形后的可见光光源，所述经光束整形后的可见光光源为808nm半导体激光器泵浦的绿光激光器。

实施例3、

如实施例1所述的一种带有光学警告装置的红外热成像仪，其区别在于，所述红外热成像仪还包括与主控制器相连的云台，所述警告光源4设置在所述云台上，所述云台在所述主控制器的控制下驱动警告光源实时对准由红外热成像仪组件2识别到的可疑目标。

实施例4、

如实施例3所述的一种带有光学警告装置的红外热成像仪，其区别在于，所述红外热成像仪组件2和图像采集部对目标区域进行同时、同向采集图像。

实施例5、

如实施例3所述的一种带有光学警告装置的红外热成像仪，其区别在于，所述红外热成像仪还包括第二云台，所述图像采集部设置3在第二云台上，所述第二云台在所述主控制器5的控制下驱动图像采集部3对准由红外热成像仪组件2识别到的可疑目标。

实施例6、

如实施例1-5所述的一种带有光学警告装置的红外热成像仪，其区别在于，所述红外热成像仪组件2与图像采集部3之间通过第一光轴微调结构7连接，用于校正彼此之间的光学镜头的设置角度。所述警告光源4与所述图像采集部3通过第二光轴微调结构8连接，用于实现警告光源4与所述图像采集部3的光学校准。所述的第一光轴微调结构7和第二光轴微调结构8均为手动调节或电动调节。

实施例7、

一种利用如实施例1所述成像仪进行热成像监控、预警的方法，包括，利用红外热成像仪组件监控目标区域内有无可疑目标闯入，如有可疑目标闯入，则所述主控制器自动控制所述警告光源开启，对所述可疑目标照射。

实施例8、

一种利用如实施例3、4所述成像仪进行热成像监控、预警的方法，具体包括步骤如下：

1)利用红外热成像仪组件获取目标区域的现场红外热成像图像；利用图像采集部获取目标区域的现场图像；

2)对目标区域内各位置点进行定位：即将获取目标区域的现场红外热成像图像按照现有技术进行坐标处理，使所述现场红外热成像图像中的各位置点都具有对应的坐标值(x,y)；

3)校准所述云台的转动角度：对目标区域内所有位置点分别进行云台校准定位，根据步骤2)中的坐标值(x,y)对应记录云台转动角度，使所述警告光源在云台的驱动下对应各位置点；

4)将所述步骤2)中的坐标值(x,y)和步骤3)中的云台转动角度对应记载至所述主控制器中；

5)主控制器实时获取现场红外热成像图像，并监控现场红外热成像图像中的可疑目标的坐标值(x,y)，同时所述主控制器根据该坐标值所对应的云台转动角度，进而驱动所述警告光源对准可疑目标进行照射。

所述步骤5)中对可疑目标进行持续照射或频率照射。

实施例9、

一种利用如实施例5、8所述成像仪进行热成像监控、预警的方法，所述步骤3)中，还包括校准所述第二云台的转动角度：对目标区域内所有位置点分别进行第二云台校准定位，根据步骤2)中的坐标值(x,y)对应记录第二云台转动角度，使所述图像采集部在第二云台的驱动下对应各位置点，实时获取可疑目标图像；所述步骤4)中将所述步骤2)中的坐标值(x,y)和所述第二云台转动角度对应记载至所述主控制器中；所述步骤5)主控制器实时获取现场红外热成像图像，并监控现场红外热成像图像中的可疑目标的坐标值(x,y)，同时所述主控制器根据该坐标值所对应的第二云台转动角度，进而驱动所述图像采集部对可疑目标进行对焦拍摄。

实施例10、

如实施例9所述成像仪进行热成像监控、预警的方法，其区别在于，所述步骤5)中，当监控现场红外热成像图像中的可疑目标时，所述主控制器启动报警。

Claims (10)

1.一种带有光学警告装置的红外热成像仪，其特征在于，该红外热成像仪包括红外热成像仪组件、图像采集部、警告光源和分别与所述红外热成像仪组件、图像采集部、警告光源相连的主控制器。

2.根据权利要求1所述的一种带有光学警告装置的红外热成像仪，其特征在于，所述红外热成像仪还包括与主控制器相连的云台，所述警告光源设置在所述云台上，所述云台在所述主控制器的控制下驱动警告光源实时对准由红外热成像仪组件识别到的可疑目标。

3.根据权利要求1所述的一种带有光学警告装置的红外热成像仪，其特征在于，根据所述红外热成像仪组件和图像采集部对目标区域进行同时、同向采集图像。

4.根据权利要求2所述的一种带有光学警告装置的红外热成像仪，其特征在于，所述红外热成像仪还包括第二云台，所述图像采集部设置在第二云台上，所述第二云台在所述主控制器的控制下驱动图像采集部对准由红外热成像仪组件识别到的可疑目标。

5.根据权利要求1-4任一项所述的一种带有光学警告装置的红外热成像仪，其特征在于，所述红外热成像仪组件与图像采集部之间通过第一光轴微调结构连接，用于校正彼此之间的光学镜头的设置角度；所述警告光源与所述图像采集部通过第二光轴微调结构连接，用于实现警告光源与所述图像采集部的光学校准；所述的第一光轴微调结构和第二光轴微调结构均为手动调节或电动调节。

6.根据权利要求1所述的一种带有光学警告装置的红外热成像仪，其特征在于，所述图像采集部包括可见光摄像机和微光夜视仪；所述红外热成像仪还包括光敏原件，所述主控制器根据光敏原件识别目标区域的光线情况确定启动可见光摄像机或微光夜视仪：当目标区域光线充裕时，则所述主控制器控制开启可见光摄像机对所述目标区域进行采集图像；当目标区域光线不充裕时，则所述主控制器控制开启微光夜视仪对所述目标区域进行采集图像。

7.根据权利要求1所述的一种带有光学警告装置的红外热成像仪，其特征在于，所述警告光源为可见光激光器或经光束整形后的其它可见光光源；优选的，所述可见光激光器的波长范围是：380nm-760nm。

8.一种利用如权利要求1所述成像仪进行热成像监控、预警的方法，其特征在于，该方法包括，利用红外热成像仪组件监控目标区域内有无可疑目标闯入，如有可疑目标闯入，则所述主控制器自动控制所述警告光源开启，对所述可疑目标照射。

9.一种利用如权利要求2或4所述成像仪进行热成像监控、预警的方法，其特征在于，该方法具体包括步骤如下：

1)利用红外热成像仪组件获取目标区域的现场红外热成像图像；利用图像采集部获取目标区域的现场图像；

2)对目标区域内各位置点进行定位：即将获取目标区域的现场红外热成像图像按照现有技术进行坐标处理，使所述现场红外热成像图像中的各位置点都具有对应的坐标值(x,y)；

3)校准所述云台的转动角度：对目标区域内所有位置点分别进行云台校准定位，根据步骤2)中的坐标值(x,y)对应记录云台转动角度，使所述警告光源在云台的驱动下对应各位置点；

4)将所述步骤2)中的坐标值(x,y)和步骤3)中的云台转动角度对应记载至所述主控制器中；

5)主控制器实时获取现场红外热成像图像，并监控现场红外热成像图像中的可疑目标的坐标值(x,y)，同时所述主控制器根据该坐标值所对应的云台转动角度，进而驱动所述警告光源对准可疑目标进行照射；优选的，所述步骤5)中对可疑目标进行持续照射或频率照射。

10.如权利要求9所述的成像仪进行热成像监控、预警的方法，其特征在于，所述步骤3)中，还包括校准所述第二云台的转动角度：对目标区域内所有位置点分别进行第二云台校准定位，根据步骤2)中的坐标值(x,y)对应记录第二云台转动角度，使所述图像采集部在第二云台的驱动下对应各位置点，实时获取可疑目标图像；所述步骤4)中将所述步骤2)中的坐标值(x,y)和所述第二云台转动角度对应记载至所述主控制器中；所述步骤5)主控制器实时获取现场红外热成像图像，并监控现场红外热成像图像中的可疑目标的坐标值(x,y)，同时所述主控制器根据该坐标值所对应的第二云台转动角度，进而驱动所述图像采集部对可疑目标进行对焦拍摄；优选的，所述步骤5)中，当监控现场红外热成像图像中的可疑目标时，所述主控制器启动报警。