一种基于微透镜阵列的图像采集装置及火灾监测系统制造方法及图纸

本实用新型专利技术实施例公开了一种基于微透镜阵列的图像采集装置，包括：物镜、滤光片、微透镜模块和支架，所述支架的表面呈球面，所述物镜位于所述支架的球心所在的一侧，所述支架上设有所述微透镜模块，所述滤光片与所述微透镜模块对应连接，可以提高火灾识别的精度，在火灾初始阶段探测到小的火点，从而提高火灾探测的及时性和准确率，还可以拓宽监测视角，以监测较大范围内的监测目标。

An image acquisition device based on microlens array and fire monitoring system

The embodiment of the utility model discloses an image acquisition device based on microlens array including lens, filter, micro lens module and a bracket, the bracket of the spherical surface, the objective lens is positioned on one side of the support center is located, the bracket is provided with the micro lens module, the the filter and the micro lens module connected to the corresponding, can improve the accuracy of fire detection, fire detection in the initial stage to the small fire, so as to improve the timeliness and accuracy of fire detection, also can broaden the perspective of monitoring, to monitor the large range monitoring target.

【技术实现步骤摘要】
一种基于微透镜阵列的图像采集装置及火灾监测系统
本技术实施例涉及火灾报警器技术，尤其涉及一种基于微透镜阵列的图像采集装置及火灾监测系统。
技术介绍
发生于野外的火灾具有蔓延速度快、在发生火灾初期不易被发现等特点。EFFIS(欧洲森林火灾信息系统)指出，森林救火的效率随时间延长呈指数下降，森林火灾的黄金救援时间是初始的15分钟。因此，如何在火灾发生的初始阶段就迅速探测到刚刚出现的火点是目前亟待解决的技术问题。目前的一部分野外火灾探测器，通过检测环境中的光波能量幅值，根据光波能量幅值探测火灾是否发生。例如，分别检测4.3微米和5.0微米波长的红外光波，通过光波能量幅值较大的4.3微米波段和幅值较小的5.0微米波段对比，来提高火焰探测器的精度，提升可靠性。还有一部分的火灾探测器通过将红外测温与图像型火灾识别技术相结合，实现火灾探测。例如，一种包括红外摄像头、彩色摄像头和红外热成像摄像头的火灾探测器，通过对温度的分析并结合图像型火灾探测器火灾识别算法，来达到区分假火的目的。其中，红外测温系统减少了图像型火灾探测系统难以识别阴燃火所导致的漏报。上述火灾探测器受限于摄像头的视角，仅能实现小范围的火灾检测。另外，这种依赖红外波段的火灾探测系统容易受到周边环境相同波段干扰光波的影响，因而容易发生火灾误判。
技术实现思路
本技术实施例提供一种基于微透镜阵列的图像采集装置，可以拓宽监测视角、提高火点检测的灵敏度和火灾识别的准确度。本技术还提供一种火灾监测系统，可以监测较大范围内的监测目标，及时发现火灾并报警。第一方面，本技术实施例提供一种基于微透镜阵列的图像采集装置，包括：物镜、滤光片、微透镜模块和支架，所述支架的表面呈球面，所述物镜位于所述支架的球心所在的一侧，所述支架上设有所述微透镜模块，所述滤光片与所述微透镜模块对应连接。进一步的，所述滤光片包括红外滤光片、紫外滤光片、可见光滤光片中的至少两种。进一步的，所述支架上相同纬度上相邻的微透镜模块对应的滤光片不同，以及，所述支架上相同经度上相邻的微透镜模块对应的滤光片不同。进一步的，所述支架上相同纬度上及相同经度上的微透镜模块对应的滤光片均按照红外滤光片和紫外滤光片交替的方式排布。进一步的，所述支架上相同纬度上及相同经度上的微透镜模块对应的滤光片均按照红外滤光片和可见光滤光片交替的方式排布。进一步的，所述支架上相同纬度上及相同经度上的微透镜模块对应的滤光片均按照紫外滤光片和可见光滤光片交替的方式排布。第二方面，本技术实施例还提供一种火灾监测系统，包括：若上述第一方面的基于微透镜阵列的图像采集装置、服务器和警报装置；所述基于微透镜阵列的图像采集装置，用于采集监测目标的图像；所述服务器，与所述图像采集装置通信连接，用于获取所述图像，根据所述图像进行火点检测，确定是否发生火灾，若是，则输出告警信号至所述警报装置；所述警报装置与所述服务器通信连接，用于获取所述告警信号，执行火点告警操作。本技术实施例提供一种基于微透镜阵列的图像采集装置，其分辨率可以达到千亿像素甚至更高的像素级别，提高火灾识别的精度，可以在火灾初始阶段探测到小的火点，从而提高火灾探测的及时性和准确率，同时，由于采用微透镜阵列，方便拓展图像采集装置的监测视角，适用于森林防火等需要大视角的野外监控场合。附图说明图1是本技术实施例一中的一种基于微透镜阵列的图像采集装置的爆炸图；图2是本技术实施例一中的具有滤光片的微透镜模块的一种排布方式示意图；图3是本技术实施例一中的具有滤光片的微透镜模块的另一种排布方式示意图；图4是本技术实施例一中的具有滤光片的微透镜模块的又一种排布方式示意图；图5是本技术实施例二中的一种火灾监测系统的结构示意图；图6是碳氢化合物燃烧所产生火焰的典型光谱图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本技术作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本技术，而非对本技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本技术相关的部分而非全部结构。实施例一图1是本技术实施例一中的一种基于微透镜阵列的图像采集装置的爆炸图。如图所示，基于微透镜阵列的图像采集装置包括物镜111、滤光片(未在图中画出)、微透镜模块113和支架112，所述支架112的表面呈球面，所述物镜111位于所述支架112的球心所在的一侧，所述支架112上设有所述微透镜模块113，所述滤光片与所述微透镜模块113对应连接。其中，通过物镜111可以实现大视角取景。通过微透镜模块113按照设定的排布策略排布构成的微透镜阵列，可以实现光学校正和成像，采用这种方式构造的超高清相机可以实现千亿级别(甚至更高)像素成像，可以提高火点检测时的灵敏度。同时，可以通过增加微透镜模块113及改变排布策略的方式拓宽视角。其中，所述滤光片包括红外滤光片、紫外滤光片、可见光滤光片中的至少两种。该滤光片可以通过安装架安装在微透镜模块113的微透镜与物镜111之间。并且一个微透镜模块113对应一种类型的滤光片，构成一个独立的图像采集单元。采用设定排布策略设置不同类型的滤光片，可以构建灵活多变的多频谱图像采集系统，将这种多频谱图像采集系统应用于火灾监控，可以提高火灾识别的准确度，极大降低误报和漏报事件的概率。可选的，所述支架上相同纬度上相邻的微透镜模块对应的滤光片不同，以及，所述支架上相同经度上相邻的微透镜模块对应的滤光片不同。通过设定的排布策略排布上述图像采集单元，可以实现在同一时刻以同样的视角对同一目标进行成像，通过不同频谱图像的对比，可以进一步降低误报漏报的概率，同时可以对疑似火点进行准确定位。示例性的，可以采用如下排布策略：图2是本技术实施例一中的具有滤光片的微透镜模块的一种排布方式示意图。如图2所示，所述支架上相同纬度上及相同经度上的微透镜模块对应的滤光片均按照红外滤光片和紫外滤光片交替的方式排布。即对同一纬度上的微透镜模块进行编号。其中，奇数号微透镜模块对应的滤光片是紫外滤光片，而偶数号微透镜模块对应的滤光片是红外滤光片。相应的，最低纬度上的微透镜模块的编号作为经度编号的第一个号码。若该第一个号码对应的滤光片是紫外滤光片，则对于该第一个号码所在的经线上的滤光片，奇数号微透镜模块对应的滤光片是紫外滤光片，而偶数号微透镜模块对应的滤光片是红外滤光片。若该第一个号码对应的滤光片是红外滤光片，则对于该第一个号码所在的经线上的滤光片，奇数号微透镜模块对应的滤光片是红外滤光片，而偶数号微透镜模块对应的滤光片是紫外滤光片。图3是本技术实施例一中的具有滤光片的微透镜模块的另一种排布方式示意图。如图3所示，所述支架上相同纬度上及相同经度上的微透镜模块对应的滤光片均按照红外滤光片和可见光滤光片交替的方式排布。即对同一纬度上的微透镜模块进行编号。其中，奇数号微透镜模块对应的滤光片是红外滤光片，而偶数号微透镜模块对应的滤光片是可见光滤光片。相应的，最低纬度上的微透镜模块的编号作为经度编号的第一个号码。若该第一个号码对应的滤光片是红外滤光片，则对于该第一个号码所在的经线上的滤光片，奇数号微透镜模块对应的滤光片是红外滤光片，而偶数号微透镜模块对应的滤光片是可见光滤光片。若该第一个本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于微透镜阵列的图像采集装置，其特征在于，包括：物镜、滤光片、微透镜模块和支架，所述支架的表面呈球面，所述物镜位于所述支架的球心所在的一侧，所述支架上设有所述微透镜模块，所述滤光片与所述微透镜模块对应连接。

【技术特征摘要】
1.一种基于微透镜阵列的图像采集装置，其特征在于，包括：物镜、滤光片、微透镜模块和支架，所述支架的表面呈球面，所述物镜位于所述支架的球心所在的一侧，所述支架上设有所述微透镜模块，所述滤光片与所述微透镜模块对应连接。2.根据权利要求1所述的基于微透镜阵列的图像采集装置，其特征在于，所述滤光片包括红外滤光片、紫外滤光片、可见光滤光片中的至少两种。3.根据权利要求2所述的基于微透镜阵列的图像采集装置，其特征在于，所述支架上相同纬度上相邻的微透镜模块对应的滤光片不同，以及，所述支架上相同经度上相邻的微透镜模块对应的滤光片不同。4.根据权利要求3所述的基于微透镜阵列的图像采集装置，其特征在于，所述支架上相同纬度上及相同经度上的微透镜模块对应的滤光片均按照红外滤光片和紫外滤光片交替的方式排布。5.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：郝祁，杨云波，张帅，张志建，
申请(专利权)人：南方科技大学，
类型：新型
国别省市：广东,44