举高喷射消防车及其成像系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种举高喷射消防车及其成像系统。举高喷射消防车成像系统包括扫描成像装置及控制装置，扫描成像装置包括能采集窄视场图像的成像探测器、两个楔角且材料相同的圆形楔形棱镜及旋转驱动机构，旋转驱动机构驱动圆形楔形棱镜绕共轴轴线独立旋转，以在两个圆形楔形棱镜的锥状空间视角范围内调整成像探测器采集的窄视场图像的成像视轴，从而获取多个窄视场图像；控制装置包括上位机、棱镜回转控制器及图像处理器，上位机控制棱镜回转控制器分别驱动圆形楔形棱镜绕共轴轴线旋转预设方位角度；上位机将多个窄视场图像拼合成宽视场图像。本实用新型专利技术提供的举高喷射消防车及其成像系统，能够兼顾宽视场和高分辨率的监视设备要求。

【技术实现步骤摘要】
举高喷射消防车及其成像系统
本技术涉及消防设备
，特别涉及一种举高喷射消防车及其成像系统。
技术介绍
举高喷射消防车是通过多节折叠伸缩臂架将电动遥控消防炮举升至高空从多个角度灵活地喷雾、喷水或者喷射泡沫，具有作业幅度宽、射程远、流量大、可远距离高空跨障碍灭火等优点，特别适用于高层楼宇、大体建筑及易爆、易辐射、高热等常规消防车和消防员无法接近场所的火灾扑救。一般地，举高喷射消防车大多靠操作员肉眼直接观察操作，当对高处或隔物扑火时，无法观察前端实时火场，操作受到限制。为解决该问题，目前，市场出现的一些举高喷射消防车在臂架末端装有可见光或红外摄像头，用于对火场的实时监视并搜寻火源及被困对象。通常，火场整体监视需要宽阔视场以获得大视野，而火源及被困对象搜寻则需要高分辨率以便于识别，故成像视场角(视场尺寸)、成像分辨率是衡量这类监控设备的重要性能指标。在传统的搜寻监视系统中，由于可见光/红外成像探测器像元数量和光机结构的制约，宽视场和高分辨率往往是矛盾的，例如，具有一定成像分辨率的红外摄像头，在获取宽视场图像时，分辨率会降低，然而在获取窄视场图像时，分辨率就比较高，因此，很难通过一次成像来兼顾宽视场整体火场监视和高分辨率目标识别搜寻的要求。
技术实现思路
基于此，有必要针对举高喷射消防车现有视频监视设备存在的火场成像无法兼顾宽视场和高分辨率的问题，提供一种具有宽视场和高分辨率的举高喷射消防车及其成像系统。一种举高喷射消防车的成像系统，包括扫描成像装置及控制装置；扫描成像装置包括能够采集预设视场尺寸的窄视场图像的成像探测器及位于该成像探测器成像光束路径上的旋转棱镜扫描机构，该旋转棱镜扫描机构包括两个楔角和材料均相同的圆形楔形棱镜及旋转驱动机构，该成像探测器与两个该圆形楔形棱镜共轴设置，该旋转驱动机构用于分别驱动两个该圆形楔形棱镜可绕共轴轴线独立旋转，以在两个该圆形楔形棱镜形成的锥状空间视角范围内调整该成像探测器采集的窄视场图像的成像视轴，从而获取多个预设成像视轴下的窄视场图像；控制装置包括上位机、棱镜回转控制器及图像处理器，该棱镜回转控制器分别与该上位机和该旋转驱动机构连接，以由该上位机控制该棱镜回转控制器，从而分别驱动该圆形楔形棱镜绕该共轴轴线旋转至预设方位角度；该图像处理器分别与该上位机和该成像探测器连接，该图像处理器用于对该成像探测器采集的窄视场图像进行图像处理；该上位机还用于将该图像处理器处理后的多个窄视场图像拼合成宽视场图像。上述举高喷射消防车的成像系统，通过成像探测器可采集具有一定视场尺寸下的高分辨率的窄视场图像，在该成像探测器的成像光束路径上设置两个楔角和材料均相同的圆形楔形棱镜，以在两个圆形楔形棱镜形成的锥状空间视角范围内，调整成像探测器采集的窄视场图像的成像视轴；由控制装置的上位机控制棱镜回转控制器，从而控制旋转驱动机构以分别驱动两个圆形楔形棱镜旋转至预设方位角度，而成像探测器可采集多个分别具有预设成像视轴的窄视场图像，再由上位机将各窄视场图像拼合成宽视场图像。本技术的举高喷射消防车的成像系统，结构简单，实现了兼顾宽视场和高分辨率的举高喷射消防车监视设备要求。在一个实施例中，上述上位机用于根据窄视场图像的预设视场尺寸，在两个上述圆形楔形棱镜形成的锥状空间视角范围内确定预设成像视轴的系列采样指向信息，以使多个预设成像视轴下的窄视场图像无盲区拼合；上述上位机还用于根据该预设成像视轴的系列采样指向信息，控制上述棱镜回转控制器，从而分别驱动上述圆形楔形棱镜绕上述共轴轴线旋转至对应的预设方位角度，进而获取多个对应的预设成像视轴下的窄视场图像。在一个实施例中，上述成像系统还包括显示装置，该显示装置用于显示上述窄视场图像和/或显示上述宽视场图像。在一个实施例中，上述扫描成像装置还包括长焦镜头，该长焦镜头装设于上述成像探测器；或上述扫描成像装置还包括变焦镜头，该变焦镜头装设于上述成像探测器。在一个实施例中，上述旋转棱镜扫描机构还包括与上述棱镜回转控制器连接的位置传感器，该位置传感器用于检测获取两个上述圆形楔形棱镜的位置信息。在一个实施例中，上述扫描成像装置还包括密闭外壳，上述旋转棱镜扫描机构及上述成像探测器放置于该密闭外壳；其中，该密封外壳的一侧具有透明窗，该透明窗、两个上述圆形楔形棱镜及上述成像探测器间隔排布且共轴设置。在一个实施例中，上述旋转驱动机构为环形力矩电机。在一个实施例中，上述成像探测器为红外摄像头。在一个实施例中，上述上位机包括存储器，该存储器用于存储上述窄视场图像和/或上述宽视场图像。一种举高喷射消防车，包括车身本体、与该车身本体连接臂架组件及上述的举高喷射消防车的成像系统；该臂架组件包括多节可折叠伸缩的臂架，该举高喷射消防车还包括消防炮，该消防炮装设于末节的该臂架上，上述扫描成像装置装设于该消防炮顶部。上述举高喷射消防车，通过将扫描成像装置装设于消防炮顶部，能更加靠近火场以便近距离观察，且成像探测器可采集具有一定视场尺寸下的高分辨率的窄视场图像，在该成像探测器的成像光束路径上设置两个楔角和材料均相同的圆形楔形棱镜，以在两个圆形楔形棱镜形成的锥状空间视角范围内，调整成像探测器采集的窄视场图像的成像视轴；由控制装置的上位机控制棱镜回转控制器，从而控制旋转驱动机构以分别驱动两个圆形楔形棱镜旋转至预设方位角度，而成像探测器可采集多个分别具有预设成像视轴的窄视场图像，再由上位机将各窄视场图像拼合成宽视场图像。本技术的举高喷射消防车的成像系统1，结构简单，实现了兼顾宽视场和高分辨率的举高喷射消防车监视设备要求。附图说明图1为本技术一实施例的举高喷射消防车的成像系统的示意图；图2为本技术一实施例的举高喷射消防车的成像系统的两个楔形棱镜形成的锥状空间视角范围示意图；图3为本技术一实施例的举高喷射消防车的成像系统的旋转棱镜扫描机构的示意图；图4为本技术一实施例的成像视轴的系列采样点设置示意图；图5为本技术一实施例的举高喷射消防车的示意图。具体实施方式为了便于理解本技术，下面将参照相关附图对本技术进行更全面的描述。附图中给出了本技术的较佳的实施例。但是，本技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本技术的公开内容的理解更加透彻全面。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本技术。本文所使用的术语“或/及”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。如图1所示，为本技术一实施例的一种举高喷射消防车的成像系统100，包括扫描成像装置及控制装置。扫描成像装置包括成像探测器11及位于成像探测器11成像光束路径上的旋转棱镜扫描机构12，成像探测器11用于采集预设视场尺寸的窄视场图像40，旋转棱镜扫描机构12用于调整成像探测器11采集的窄视场图像40的成像视轴41，从而获取多个预设成像视轴41下的窄视场图像40；控制装置包括上位机21、棱镜回转控制器22及图像处理器23，棱镜回转控制器22分别与上位机21和旋转棱镜扫描机构12连接，图像处理器2本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种举高喷射消防车的成像系统，其特征在于，包括：扫描成像装置，包括能够采集预设视场尺寸的窄视场图像的成像探测器及位于所述成像探测器成像光束路径上的旋转棱镜扫描机构，所述旋转棱镜扫描机构包括两个楔角和材料均相同的圆形楔形棱镜及旋转驱动机构，所述成像探测器与两个所述圆形楔形棱镜共轴设置，所述旋转驱动机构用于分别驱动两个所述圆形楔形棱镜可绕共轴轴线独立旋转，以在两个所述圆形楔形棱镜形成的锥状空间视角范围内调整所述成像探测器采集的窄视场图像的成像视轴，从而获取多个预设成像视轴下的窄视场图像；控制装置，包括上位机、棱镜回转控制器及图像处理器，所述棱镜回转控制器分别与所述上位机和所述旋转驱动机构连接，以由所述上位机控制所述棱镜回转控制器，从而分别驱动所述圆形楔形棱镜绕所述共轴轴线旋转至预设方位角度；所述图像处理器分别与所述上位机和所述成像探测器连接，所述图像处理器用于对所述成像探测器采集的窄视场图像进行图像处理；所述上位机还用于将所述图像处理器处理后的多个窄视场图像拼合成宽视场图像。

【技术特征摘要】
1.一种举高喷射消防车的成像系统，其特征在于，包括：扫描成像装置，包括能够采集预设视场尺寸的窄视场图像的成像探测器及位于所述成像探测器成像光束路径上的旋转棱镜扫描机构，所述旋转棱镜扫描机构包括两个楔角和材料均相同的圆形楔形棱镜及旋转驱动机构，所述成像探测器与两个所述圆形楔形棱镜共轴设置，所述旋转驱动机构用于分别驱动两个所述圆形楔形棱镜可绕共轴轴线独立旋转，以在两个所述圆形楔形棱镜形成的锥状空间视角范围内调整所述成像探测器采集的窄视场图像的成像视轴，从而获取多个预设成像视轴下的窄视场图像；控制装置，包括上位机、棱镜回转控制器及图像处理器，所述棱镜回转控制器分别与所述上位机和所述旋转驱动机构连接，以由所述上位机控制所述棱镜回转控制器，从而分别驱动所述圆形楔形棱镜绕所述共轴轴线旋转至预设方位角度；所述图像处理器分别与所述上位机和所述成像探测器连接，所述图像处理器用于对所述成像探测器采集的窄视场图像进行图像处理；所述上位机还用于将所述图像处理器处理后的多个窄视场图像拼合成宽视场图像。2.根据权利要求1所述的举高喷射消防车的成像系统，其特征在于，所述上位机用于根据窄视场图像的预设视场尺寸，在两个所述圆形楔形棱镜形成的锥状空间视角范围内确定预设成像视轴的系列采样指向信息，以使多个预设成像视轴下的窄视场图像无盲区拼合；所述上位机还用于根据所述预设成像视轴的系列采样指向信息，控制所述棱镜回转控制器，从而分别驱动所述圆形楔形棱镜绕所述共轴轴线旋转至对应的预设方位角度，进而获取多个对应的预设成像视轴下的窄视场图像。3.根据权利要求1所述的举高喷射消防车的成像系统，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：周远，陈英，李正大，张竹娴，李方敏，
申请(专利权)人：长沙学院，
类型：新型
国别省市：湖南,43