一种非制冷式多功能手持红外观测仪制造技术

本实用新型专利技术公开了非制冷式多功能手持红外观测仪用非制冷红外焦平面探测器进行图像采集，可在观测视野中轻松识别中远距离的目标(人、车辆等)；在不采用大镜头的前提下，通过背景自适应图像增强算法，提高对目标的分辨能力，不增加设备体积与重量；具有被动测距功能，不对外发射红外激光即可对目标距离进行估算。

【技术实现步骤摘要】
一种非制冷式多功能手持红外观测仪
本技术涉及热成像
，具体地，涉及一种非制冷式多功能手持红外观测仪。
技术介绍
红外夜视仪是利用光电转换技术的军用夜视仪器。它分为主动式和被动式两种：前者用红外探照灯照射目标，接收反射的红外辐射形成图像；后者不发射红外线，依靠目标自身的红外辐射形成“热图像”。红外热像仪自身无红外光源，只依赖目标与背景间、目标各部分之间的温差而产生的热辐射成像，因而不受周围环境的自然照明条件影响，用它可透过雾、雨、雪观察目标甚至能透过稀疏的丛林进行观察；红外热像仪可透过伪装，探测出隐蔽的车辆和火炮的位置，甚至能辨认机场上刚起飞不久的飞机留下的“热痕”轮廓；观测时无需对外发射光谱信号，具有良好的隐蔽性，不易被敌方发现和干扰，使用安全可靠；此外，红外夜视仪亦不会由于炮口焰、炸弹爆炸等产生致盲效应；对坦克发动机和刚发射过的枪管、炮管等具有较强热辐射源的目标，其观测的视距会大大增加。红外夜视设备有着广泛而实际的应用前景。但在实际应用中，也发现了此类设备的诸多问题，例如手持式双目红外热像仪在实际应用当中，测距是一项重要功能，而现有的红外夜视仪多采用激光测距的方式，对外发射激光很容易被对方侦查设备探测到，暴露目标。激光测距需要具备激光发射和激光接收装置，由发射和接收的激光的时差或相位差来计算被测量目标的距离，激光波长多为905nm、1310nm或1550nm。虽然此方式测量精度高，但由于发射的激光可以被对方的专用设备检测到，实战反侦察能力较差。而且，结合了激光测距的红外热成像仪体积和重量增加很多，不便于携带。另外作为一种常规的随身携带型设备，就需要设备做到小巧、轻便。而现有双目手持式设备大多体积大，重量大，设计复杂，维护周期长，维护成本高，作战使用时，给使用者造成诸多不便，无法保证复杂的战场环境需求。由于各厂家的不同设计，视频格式、电池不兼容、接口不兼容等问题也在实际应用中比较突出。随着科学技术的不断发展，集成电路设计可靠性越来越高，尺寸也可以越来越灵活，据媒体介绍“随着技术的不断进步，在集成电路方面，客户和设备供应商面临的工艺和整合方面的挑战日益严峻。新的元件结构和材料上的变革都将对客户的发展战略起到决定作用。在晶圆代工产业，14nm/16nm的FinFET器件已取得了一定的发展。拥有较低泄漏率和更高速度的低功率晶体管备受瞩目。3DNAND使平面NAND降到20nm以下，创造出外形更小巧、位密度更高的产品。”另外，随着我国光学设计水平的提高，热成像镜头小型化、高透射率设计能力不断提升。为手持热成像仪小型化设计提供了技术支撑。测距技术发展也较为迅速，主要分为主动测距技术和被动测距技术，主动测距技术是通过发射激光或微波等探测信号，接收反射信号，通过运算处理得出被探测目标的距离；被动测距技术是通过一定的几何和物理定律，通过对被测目标的某种可用信息进行计算，从而得出目标距离的一种测距方法。被动测距技术中基于图像处理的技术可以对已知尺寸的目标迅速测距，基于图像的非接触式测距方法操作简单、速度快、测距精度高而受到人们广泛的关注，在工业生产中的应用也越来越普遍。有研究提出了单目摄像机和带有标尺的自动标注测距方案。该方案省去了图像测距中经常用到的标定、图像校正等一系列复杂步骤，操作实施简单，通过利用数字图像处理技术成功实现了精确测距的目标。采用被动测距技术能够在不增加红外热成像仪的体积和重量的前提下，隐蔽地对目标进行测距，可以提高设备的战场适应性。热成像技术在军事方面应用广泛，但是由于现有产品存在的诸多问题，使部队在实际使用中存在不便，影响了实战效果。在部队强化夜战能力的大背景下，红外热成像产品需求将更加旺盛，推出一款小型化、集成化、高清化的手持夜视仪具有较强的必要性。针对现有主流产品使用激光测距容易暴露的问题，本专利技术计划采用被动测距技术，利用软件编程和红外图像处理技术，在不增加设备体积的情况下，不发射激光也能对目标准确测距，可以实现对人、建筑等目标的测距，使用距离50-3000m；针对现有产品体积大，重量大的问题，本专利技术计划采用小型化集成设计，将50mm手持热成像的体积缩小至<200L*130W*68H，同时使设备满足抗震、防水、高低温工作的要求；针对现有产品续航能力不足、功能单一的问题，本专利技术计划设计一款长续航能力的单兵夜视仪，同时集成测距、录像、拍照及本地回放等功能，增强实用性；针对现有产品的其他技术缺陷，本专利技术拟开发一款基于非制冷红外焦平面成像原理的小型化便携式多功能双目手持红外夜视设备。设备采用非制冷红外焦平面探测器进行图像采集，可在观测视野中轻松识别中远距离的目标(人、车辆等)；在不采用大镜头的前提下，通过背景自适应图像增强算法，提高对目标的分辨能力，不增加设备体积与重量；具有被动测距功能，不对外发射红外激光即可对目标距离进行估算。
技术实现思路
本技术的目的在于，针对上述问题，提出一种非制冷式多功能手持红外观测仪，以实现上述的优点。为实现上述目的，本技术采用的技术方案是：一种非制冷式多功能手持红外观测仪，主要包括：光学镜头和红外热成像组件；所述红外光学镜头，用于收集红外物体辐射，将红外辐射会聚到探测器灵敏面上，并对红外物体进行成像和和图像显示，具体包括前端物镜、调焦镜片和双目镜，所述红外成像组件包括红外探测器、信号处理模块和录像模块，所述红外探测器提高图像质量和探测目标，具体为非制冷焦平面红外探测器；所述信号处理模块，对图像进行处理，包括A/D转换模块和视频信号处理模块，A/D转换模块将探测器的输出信号放大并转换为数字信号；视频信号处理模块，用于目标的被动测距；所述双目显示器包括视频显示模块，对视频信号处理模块处理后的图像进行成像计算，最终实现图像输出显示；所述视频显示模块包括OLED显示模块；所述双目镜边缘包括眼罩，与人眼进行贴合。进一步地，所述红外光学镜头为定焦红外光学系统，每片透镜镀有高效增透膜，具体为碳膜；所述红外镜头片由密封胶灌注。进一步地，所述非制冷红外焦平面探测器响应7μm-14μm长波。进一步地，还包括存储模块，存储模块包括存储芯片和存储处理单元，所述存储处理单元对视频处理模块处理后的数据进行H.264数据压缩，而后将压缩后的数据由存储芯片进行存储。进一步地，还包括锂电池模块，对系统供电。进一步地，测试仪的外壳为铝合金外壳。进一步地，所述红外热成像组件还包括录像板，在信号处理模块的控制下，实现录像。进一步地，观测仪还包括RS485接口，远程控制装置通过该接口实现对观测仪的远程控制。本技术各实施例的非制冷式多功能手持红外观测仪用非制冷红外焦平面探测器进行图像采集，可在观测视野中轻松识别中远距离的目标(人、车辆等)；在不采用大镜头的前提下，通过背景自适应图像增强算法，提高对目标的分辨能力，不增加设备体积与重量；具有被动测距功能，不对外发射红外激光即可对目标距离进行估算。本技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本技术而了解。下面通过附图和实施例，对本技术的技术方案做进一步的详细描述。附图说明附图用来提供对本技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本技术的实施例一起本文档来自技高网...

【技术保护点】
非制冷式多功能手持红外观测仪，其特征在于，光学镜头和红外热成像组件；所述红外光学镜头，用于收集红外物体辐射，将红外辐射会聚到探测器灵敏面上，并对红外物体进行成像和图像显示，具体包括前端物镜、调焦镜片和双目镜，所述红外成像组件包括红外探测器、信号处理模块和录像模块，所述红外探测器提高图像质量和探测目标，具体为非制冷焦平面红外探测器；所述信号处理模块，对图像进行处理，包括A/D转换模块和视频信号处理模块，A/D转换模块将探测器的输出信号放大并转换为数字信号；视频信号处理模块，用于目标的被动测距；所述双目镜包括视频显示模块，对视频信号处理模块处理后的图像进行成像计算，最终实现图像输出显示；所述视频显示模块包括OLED显示模块；所述双目镜边缘包括眼罩，与人眼进行贴合。

【技术特征摘要】
1.非制冷式多功能手持红外观测仪，其特征在于，光学镜头和红外热成像组件；所述红外光学镜头，用于收集红外物体辐射，将红外辐射会聚到探测器灵敏面上，并对红外物体进行成像和图像显示，具体包括前端物镜、调焦镜片和双目镜，所述红外成像组件包括红外探测器、信号处理模块和录像模块，所述红外探测器提高图像质量和探测目标，具体为非制冷焦平面红外探测器；所述信号处理模块，对图像进行处理，包括A/D转换模块和视频信号处理模块，A/D转换模块将探测器的输出信号放大并转换为数字信号；视频信号处理模块，用于目标的被动测距；所述双目镜包括视频显示模块，对视频信号处理模块处理后的图像进行成像计算，最终实现图像输出显示；所述视频显示模块包括OLED显示模块；所述双目镜边缘包括眼罩，与人眼进行贴合。2.根据权利要求1所述的非制冷式多功能手持红外观测仪，其特征在于，所述红外光学镜头为定焦红外光学系统，每片透镜镀有高效增透膜，具体为碳膜；所述红外镜...

【专利技术属性】
技术研发人员：张劲松，刘瑶，
申请(专利权)人：北京盈想东方科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11