一种具备精确目标定位功能的红外和微光融合夜视仪制造技术

本发明专利技术涉及一种具备精确目标定位功能的红外和微光融合夜视仪，涉及光机电一体化技术领域。夜视仪包括夜视仪主体、红外镜头和微光镜头，还包括测距单元，测量第一位置与第二位置之间的距离；位置信息获取单元，获取第一位置的海拔值、经度值和纬度值；角度信息获取单元，获取第一位置与第二位置之间的俯仰角和航向角；图像融合处理单元，对红外镜头采集的红外图像以及微光镜头采集的微光图像进行融合处理，显示单元，单独显示微光图像或红外图像或显示红外和微光融合后的图像。该夜视仪集成了多种传感器，即可单独显示微光或红外的图像信息，又可显示红外和微光融合后的图像信息，且具有目标定位和目标测距功能。

【技术实现步骤摘要】
一种具备精确目标定位功能的红外和微光融合夜视仪
本专利技术涉及光机电一体化
，具体涉及一种具备精确目标定位功能的红外和微光融合夜视仪。
技术介绍
夜视仪已经广泛用于军事昼夜侦查领域，目前主要的夜视仪有单红外、红外和微光双光切换型，红外和微光融合型夜视仪处于科研阶段，没有实现批量列装状态。单纯的夜视仪只能采集图像信息，无法获得更多的目标信息，如距离、坐标等。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术提供一种具备精确目标定位功能的红外和微光融合夜视仪，该夜视仪集成了多种传感器，即可单独显示微光或红外的图像信息，又可显示红外和微光融合后的图像信息，且具有目标定位和目标测距功能。根据本专利技术的第一方面，提供了一种具备精确目标定位功能的红外和微光融合夜视仪，所述夜视仪包括夜视仪主体、红外镜头和微光镜头，其特征在于，所述夜视仪还包括：测距单元，用于测量第一位置与第二位置之间的距离；位置信息获取单元，用于获取第一位置的位置信息，所述位置信息包括海拔值、经度值和纬度值；角度信息获取单元，用于获取第一位置与第二位置之间的俯仰角和航向角；图像融合处理单元，设于图像融合处理单元支架上，用于对红外镜头采集的红外图像以及微光镜头采集的微光图像进行融合处理，显示单元，用于单独显示微光图像或红外图像，或显示红外和微光融合后的图像。进一步的，所述显示单元例如为目镜组件，所述测距单元为激光测距单元。进一步的，所述图像融合处理单元所具有的微光和红外融合功能，具体实现步骤如下：数字化处理模块：用于对微光图像和红外图像进行数字化处理，以供后期处理；预处理模块：用于对微光图像和红外图像进行平滑处理和/或边缘增强，提高图像质量；像素级配准模块：用于在微光图像和红外图像上进行像素对像素的逐一匹配，保证微光图像和红外图像两者有效信息的完全重合；融合算法模块：用于通过黑白融合模块或彩色融合模块实现微光图像和红外图像融合。进一步的，所述黑白融合模块具有以下子模块：黑白融合第一子模块，用于分别对微光图像和红外图像进行小波变换，分解得到微光图像和红外图像的高频系数和低频系数；黑白融合第二子模块，用于针对微光图像和红外图像的高频系数，采用高频融合规则进行融合；黑白融合第三子模块，用于针对红外图像和微光图像的低频系数，采用低频融合规则进行融合；黑白融合第四子模块，用于进行小波逆变换，得到黑白融合结果图像。进一步的，所述彩色融合方案具有以下子模块：彩色融合第一子模块，用于对红外图像和微光图像分别进行RGB线性融合；彩色融合第二子模块，用于参考彩色图像，对RGB线性融合的红外图像和微光图像进行RGB-YUV空间转换；彩色融合第三子模块，用于进行YUV-RGB空间转换；彩色融合第四子模块，用于得到彩色融合结果图像。进一步的，所述夜视仪主体包括前封板、主腔体、后封板，红外镜头通过紧固螺钉固定于前封板上，角度信息获取单元通过紧固螺钉固定于所述主腔体的右后侧，位置信息获取单元通过紧固螺钉固定于所述主腔体的上侧面，图像融合处理单元通过紧固螺钉固定于图像融合处理单元支架上，所述图像融合处理单元支架通过紧固螺钉固定于所述后封板上，显示单元通过紧固螺钉固定于所述后封板上。进一步的，所述红外和微光融合夜视仪还包括：红外探测器，所述红外探测器通过紧固螺钉固定于所述红外镜头后端；微光镜头支架，所述微光镜头支架通过紧固螺钉固定于所述红外镜头后端，微光镜头通过紧固螺钉固定于所述微光镜头支架上；微光探测器，所述微光探测器通过紧固螺钉固定于所述微光镜头后端；测距单元支架，所述测距单元支架通过紧固螺钉固定于所述前封板上，测距单元通过紧固螺钉固定于所述测距单元支架上；供电单元，所述供电单元通过紧固螺钉固定于所述主腔体的左后侧；外接航空插头，所述外接航空插头通过紧固螺钉固定于所述主腔体内；菜单按键，所述菜单按键通过紧固螺钉固定于所述主腔体的左侧面；功能按键，所述功能案件位于主腔体的上侧面，位置信息获取单元的后方。进一步的，所述供电单元例如为电池组。进一步的，所述夜视仪还包括可用于手持的护手带，所述护手带通过紧固螺钉固定于所述主腔体的左右两侧。根据本专利技术的第二方面，提供一种红外和微光融合夜视仪精确目标定位方法，所述方法使用根据权利要求1至7中任一项所述的红外和微光融合夜视仪，所述方法包括以下步骤：通过位置信息获取单元获取第一位置的海拔值、经度值和纬度值；通过角度信息获取单元获取第一位置与第二位置之间的俯仰角和航向角；通过测距单元测得第二位置相对于第一位置的距离；计算获得第二位置的海拔值；计算第一位置和第二位置在水平方向的投影值；获得第二位置的经度值和纬度值。进一步的，所述计算获得第二位置的海拔值是通过以下公式实现的：H2＝H-H1＝H-L*sinα，其中，H2为第二位置的海拔值，H为第一位置的海拔值，H1为第一位置与第二位置的海拔值差，L为第二位置相对于第一位置的距离，α是第一位置与第二位置之间的俯仰角，所述计算第一位置和第二位置在水平方向的投影值是通过以下公式实现的：L1＝L*cosα，其中，L1是第一位置和第二位置在水平方向的投影值，L为第二位置相对于第一位置的距离，α是第一位置与第二位置之间的俯仰角。进一步的，所述获得第二位置的经度值和纬度值是通过以下公式实现的：第二位置的经度值为：Jb＝Ja+L2/(1.11*105*cosWa)＝Ja+L*cosα*sinβ/(1.11*105*cosWa)；第二位置的纬度值为：Wb＝Wa+L3/(1.11*105)＝Wa+L*cosα*cosβ/(1.11*105)，其中，Jb、Wb分别是第二位置的经度值和纬度值，Ja、Wa分别是第一位置的经度值和纬度值，L2为第二位置在经度方向的投影值，L3为第二位置在纬度方向的投影值,α是第一位置与第二位置之间的俯仰角，β为航向角。进一步的，所述红外镜头通过齿轮啮合与调焦电机连接，所述调焦电机外部设有坡莫合金屏蔽罩。进一步的，所述角度信息获取单元为电子罗盘。进一步的，所述位置信息获取单元为北斗模块。进一步的，所述电子罗盘和北斗模块外部设有铝制隔腔。进一步的，所述紧固螺钉为钛合金螺钉。本专利技术的有益效果在于，夜视仪集成了多种传感器，即可单独显示微光或红外的图像信息，又可显示红外和微光融合后的图像信息，且具有目标定位和目标测距功能。附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。图1示出本专利技术的剖视图；图2示出本专利技术的等轴图；图3a示出本专利技术的目标海拔解算示意图；图3b示出本专利技术的目标坐标解算示意图；图4示出本专利技术的图像融合实现流程图；图5示出本专利技术的黑白融合算法实现图；图6示出本专利技术的彩色融合算法实现图；图7示出本专利技术的磁场空间校正实现图。图中：微光镜头1、微光镜头支架2、微光探测器3、护手带4、电子罗盘5、主腔体6、图像融合处理单元7、图像融合处理单元支架8、后封板9、目镜组件10、外接航空插头11、电池组12、菜单按键13、前封板14、激光测距15、激光测距支架16、红外探测器17、红外镜头18、北斗模块19、功能按键20。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细描述。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。相反，本发本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具备精确目标定位功能的红外和微光融合夜视仪，所述夜视仪包括夜视仪主体、红外镜头和微光镜头，其特征在于，所述夜视仪还包括：测距单元，用于测量第一位置与第二位置之间的距离；位置信息获取单元，用于获取第一位置的位置信息，所述位置信息包括海拔值、经度值和纬度值；角度信息获取单元，用于获取第一位置与第二位置之间的俯仰角和航向角；图像融合处理单元，设于图像融合处理单元支架上，用于对红外镜头采集的红外图像以及微光镜头采集的微光图像进行融合处理，显示单元，用于单独显示微光图像或红外图像，或显示红外和微光融合后的图像。

【技术特征摘要】
1.一种具备精确目标定位功能的红外和微光融合夜视仪，所述夜视仪包括夜视仪主体、红外镜头和微光镜头，其特征在于，所述夜视仪还包括：测距单元，用于测量第一位置与第二位置之间的距离；位置信息获取单元，用于获取第一位置的位置信息，所述位置信息包括海拔值、经度值和纬度值；角度信息获取单元，用于获取第一位置与第二位置之间的俯仰角和航向角；图像融合处理单元，设于图像融合处理单元支架上，用于对红外镜头采集的红外图像以及微光镜头采集的微光图像进行融合处理，显示单元，用于单独显示微光图像或红外图像，或显示红外和微光融合后的图像。2.根据权利要求1所述的红外和微光融合夜视仪，其特征在于，所述图像融合处理单元所具有的微光和红外融合功能，具体实现步骤如下：数字化处理模块：用于对微光图像和红外图像进行数字化处理，以供后期处理；预处理模块：用于对微光图像和红外图像进行平滑处理和/或边缘增强，提高图像质量；像素级配准模块：用于在微光图像和红外图像上进行像素对像素的逐一匹配，保证微光图像和红外图像两者有效信息的完全重合；融合算法模块：用于通过黑白融合模块或彩色融合模块实现微光图像和红外图像融合。3.根据权利要求2所述的红外和微光融合夜视仪，其特征在于，所述黑白融合模块具有以下子模块：黑白融合第一子模块，用于分别对微光图像和红外图像进行小波变换，分解得到微光图像和红外图像的高频系数和低频系数；黑白融合第二子模块，用于针对微光图像和红外图像的高频系数，采用高频融合规则进行融合；黑白融合第三子模块，用于针对红外图像和微光图像的低频系数，采用低频融合规则进行融合；黑白融合第四子模块，用于进行小波逆变换，得到黑白融合结果图像。4.根据权利要求2所述的红外和微光融合夜视仪，其特征在于，所述彩色融合方案具有以下子模块：彩色融合第一子模块，用于对红外图像和微光图像分别进行RGB线性融合；彩色融合第二子模块，用于参考彩色图像，对RGB线性融合的红外图像和微光图像进行RGB-YUV空间转换；彩色融合第三子模块，用于进行YUV-RGB空间转换；彩色融合第四子模块，用于得到彩色融合结果图像。5.根据权利要求1所述的红外和微光融合夜视仪，其特征在于，所述夜视仪主体包括前封板、主腔体、后封板，红外镜头通过紧固螺钉固定于前封板上，角度信息获取单元通过紧固螺钉固定于所述主腔体的右后侧，位置信息获取单元通过紧固螺钉固定于所述主腔体的上侧面，图像融合处理单元通过紧固螺钉固定于图像融合处理单元支架上，所述图像融合处理单元支架通过紧固螺钉固定于所述后封板上，显示单元通过紧固螺钉固定于所述后封板上。6.根据权利要求5所述的红外和微光融合夜视仪，其特征在于，所述红外和微...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈波，王小兵，
申请(专利权)人：北京晶品特装科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：北京,11