一种大变倍比昼夜监视系统技术方案

一种大变倍比昼夜监视系统，通过辅助照明系统调节光源的功率、系统的照明范围等，为阴雨天或者夜间光照不足的情况提供了辅助照明，包括：大变倍比昼夜监视装置和反馈装置；大变倍比昼夜监视装置检测并采集检测目标的信息，经过计算和处理后，将信息发送至反馈装置，其特征在于，该系统还包括控制器和辅助照明装置；当所述反馈装置判断需要辅助照明装置时，通过反馈装置的控制指令，将调节量由控制器控制辅助照明装置对照明功率和照明范围进行辅助调节。本发明专利技术的辅助照明装置中的调焦组件无需限位装置即能实现平滑的方向切换，调焦平稳简单且具有调焦越程自保护功能；调焦分辨率可以经过控制步进电机的细分倍数进行调整，能实现高精度连续调焦。

A Daily and Night Surveillance System with Large Variation Ratio

A day-night surveillance system with large ratio of variation provides auxiliary illumination for rainy days or under-illuminated nights by adjusting the power of light source and illumination range of the system through auxiliary illumination system. It includes: day-night surveillance device with large ratio of variation and feedback device; day-night surveillance device with large ratio of variation detects and collects information of detection targets, and sends out information after calculation and processing. The feedback device is characterized in that the system also includes a controller and an auxiliary illumination device. When the feedback device judges that an auxiliary illumination device is needed, the controller controls the auxiliary illumination device to assist in adjusting the illumination power and illumination range through the control instructions of the feedback device. The focusing component of the auxiliary illumination device of the present invention can realize smooth direction switching without the limitation device, the focusing is stable and simple, and has the function of self-protection of focusing over-range; the focusing resolution can be adjusted by controlling the fractional multiple of the stepping motor, and the high precision and continuous focusing can be realized.

【技术实现步骤摘要】
一种大变倍比昼夜监视系统
本专利技术涉及远程监控领域，具体涉及一种大变倍比昼夜监视系统。
技术介绍
大变倍比监视系统以其变动倍率大、观察距离远、目标细节信息拍摄清晰等优点被广泛应用于边防、安防、道路交通灯行业。而大变倍比监视系统主要的工作波段为可见光，拍摄目标受到目标的光照及环境亮度影响较大。在晴朗的天气下，其监视效果良好，但在阴雨天气或夜间时，监视效果极大衰减。目前解决夜间及光照不足的天气条件下监视系统效果较差问题的方法主要为设计红外监视系统与辅助照明系统。红外监视系统主要依靠目标热辐射在相机靶面上成像，其受到目标材料与周围环境的影响较大，且红外相机与镜头价格昂贵，常用于军事、航天航空等领域。辅助照明系统则以固定距离照明系统为主要的方式，采用的光源大多为激光光源。激光光源的照明距离受环境影响较大，为提高照明距离则需增加激光功率，会对人、动物等造成损伤。
技术实现思路
为了解决现有技术中存在的问题，本专利技术提供了一种大变倍比昼夜监视系统，通过辅助照明系统调节光源的功率、系统的照明范围等，为阴雨天或者夜间光照不足的情况提供了辅助照明。本专利技术解决技术问题所采用的技术方案如下：一种大变倍比昼夜监视系统涉及远程监控领域，包括：大变倍比昼夜监视装置和反馈装置；所述大变倍比昼夜监视装置检测并采集检测目标的信息，经过计算和处理后，将信息发送至反馈装置，该系统还包括控制器和辅助照明装置；当所述反馈装置判断需要辅助照明时，通过反馈装置的控制指令，将调节量由控制器发送至辅助照明装置对照明功率和照明范围进行辅助调节；所述控制器为FPGA；所述辅助照明装置包括：至少两个LED光源、透镜和调焦组件；所述LED光源安装在所述调焦组件内，所述透镜设置在调焦组件的一端，通过调节LED光源距离所述透镜的距离调节照明功率和照明范围；所述透镜为连续变焦的全反射式透镜，该透镜为光轴对称结构，包括为：凹槽腔、全反射面、平面和透射面，凹槽腔的两端分别两个全反射面连接，透射面的两端分别与两个平面相连，所述全反射面与平面连接，全反射面和中心透射面均为自由曲面；所述调焦组件包括：导向筒、限位筒、滑块、立柱和驱动模块；所述限位筒设置在导向筒内，限位筒上开有与中心轴平行的滑槽，所述LED光源安装在限位筒内，所述滑块设置在所述限位筒外，一端与所述LED光源连接，另一端与所述立柱连接，所述导向筒上开有螺旋槽，所述立柱设置在导向筒的外侧；所述驱动模块驱动导向筒旋转，带动所述LED光源在所述限位筒内沿光轴往复运动。本专利技术的有益效果是：本专利技术的辅助照明装置中的调焦组件无需限位装置即能实现平滑的方向切换，调焦平稳简单且具有调焦越程自保护功能；调焦分辨率可以经过控制步进电机的细分倍数进行调整，能实现高精度连续调焦。通过新型LED全反射式透镜采用单个全反射式透镜实现连续变焦，系统体积较小，且便于装调。该设计方法采用自由曲面形式进行光能分配，提高了系统的光能利用率以及目标面的照度均匀度。附图说明图1本专利技术一种大变倍比昼夜监视辅助照明系统功能示意图。图2本专利技术透镜结构示意图。图中：1、凹槽腔，2、全反射面，3、平面，4、透射面具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术做进一步详细说明。如图1所示，一种大变倍比昼夜监视系统，包括：大变倍比昼夜监视装置、反馈装置、控制器和辅助照明装置；所述大变倍比昼夜监视装置确定监测距离、监视系统的焦距与监视范围，对目标信息检测并采集，经过计算和处理后，将信息发送至反馈装置，当所述反馈装置判断需要辅助照明时，通过反馈装置接收到的目标信息，由反馈装置发送控制指令，将调节量的信号由控制器控制辅助照明装置对照明功率和照明范围进行补偿；所述控制器为FPGA；所述辅助照明装置包括：至少两个LED光源、透镜、调焦组件和电机；本实施例中，LED光源的数量为四个。所述四个LED光源安装在所述调焦组件内，所述透镜设置在调焦组件的一端，通过调节LED光源距离所述透镜的距离调节照明范围，通过控制LED光源的个数控制照明功率；所述透镜为一体式连续变焦的全反射式透镜，该透镜为光轴对称结构，包括为：凹槽腔1、全反射面2、平面3和透射面4，凹槽腔1的两端分别与两个全反射面2连接，透射面4的两端分别与两个平面3相连，所述全反射面2与平面3连接，全反射面2和透射面4均为自由曲面；所述调焦组件包括：导向筒、限位筒、滑块、立柱、驱动模块；所述限位筒设置在导向筒内，限位筒上开有与中心轴平行的滑槽，所述LED光源安装在限位筒内，所述滑块设置在所述限位筒外，一端与所述LED光源连接，另一端与所述立柱连接，所述导向筒上开有螺旋槽，所述立柱设置在导向筒的外侧；所述驱动模块驱动导向筒旋转，带动所述LED光源在所述限位筒内沿光轴往复运动。如图2所示，当所述LED光源在通过调焦装置，位于透镜的位置P1时经透射面实现光束准直，位于透镜的位置P2时则光束发散。当LED光源位于位置P1时，的光线经平面3和透射面4透射后平行于光轴射出。当LED光源位于位置P2时，的光线经平面3透射，全反射面2全反射，最后从平面3出射后与经平面3和透射面4透射的光线共同实现远场目标面照度均匀。在本实施例中，P1与P2距离1.5mm，透镜总长13.5mm，口径26mm，该透镜实现8°到20°的连续变焦。调焦机构安装完成后，步进电机通电，步进电机主动齿轮与导向筒的被动齿轮啮合，从而带动导向轮转动。当步进电机正转时，导向轮转动时，立柱沿着螺旋槽运动，带动滑块在限位槽中向前运动，此时LED光源向前进方向运动。当步进电机反转时，立柱带动滑块在限位槽中向后运动，此时LED光源向后方向运动。当步进电机一直转动，上述过程就一直循环下去，调焦组件就做循环做前进和后退直线运动，从而实现了辅助照明装置调焦功能。当关闭电源，电机停转，调焦过程结束。所以当大变倍比昼夜监视装置在监视中采集到的信息不能满足反馈系统对于参数的要求时，反馈装置将对控制器发送控制指令，开启辅助照明装置对大变倍比昼夜监视装置补偿，补偿过程中大变倍比昼夜监视装置持续采集信息发送至反馈装置，反馈装置根据信息随时调整控制器对于辅助照明装置的工作参数的指令，直到辅助照明装置的工作模式满足大变倍比昼夜监视装置对于补偿的要求，完成大变倍比昼夜监视系统的工作。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种大变倍比昼夜监视系统涉及远程监控领域，包括：大变倍比昼夜监视装置和反馈装置；所述大变倍比昼夜监视装置检测并采集检测目标的信息，经过计算和处理后，将信息发送至反馈装置，其特征在于，该系统还包括控制器和辅助照明装置；当所述反馈装置判断需要辅助照明时，通过反馈装置的控制指令，将调节量由控制器发送至辅助照明装置对照明功率和照明范围进行辅助调节；所述控制器为FPGA；所述辅助照明装置包括：至少两个LED光源、透镜和调焦组件；所述LED光源安装在所述调焦组件内，所述透镜设置在调焦组件的一端，通过调节LED光源距离所述透镜的距离调节照明功率和照明范围；所述透镜为连续变焦的全反射式透镜，该透镜为光轴对称结构，包括为：凹槽腔、全反射面、平面和透射面，凹槽腔的两端分别两个全反射面连接，透射面的两端分别与两个平面相连，所述全反射面与平面连接，全反射面和中心透射面均为自由曲面；所述调焦组件包括：导向筒、限位筒、滑块、立柱和驱动模块；所述限位筒设置在导向筒内，限位筒上开有与中心轴平行的滑槽，所述LED光源安装在限位筒内，所述滑块设置在所述限位筒外，一端与所述LED光源连接，另一端与所述立柱连接，所述导向筒上开有螺旋槽，所述立柱设置在导向筒的外侧；所述驱动模块驱动导向筒旋转，带动所述LED光源在所述限位筒内沿光轴往复运动。...

【技术特征摘要】
1.一种大变倍比昼夜监视系统涉及远程监控领域，包括：大变倍比昼夜监视装置和反馈装置；所述大变倍比昼夜监视装置检测并采集检测目标的信息，经过计算和处理后，将信息发送至反馈装置，其特征在于，该系统还包括控制器和辅助照明装置；当所述反馈装置判断需要辅助照明时，通过反馈装置的控制指令，将调节量由控制器发送至辅助照明装置对照明功率和照明范围进行辅助调节；所述控制器为FPGA；所述辅助照明装置包括：至少两个LED光源、透镜和调焦组件；所述LED光源安装在所述调焦组件内，所述透镜设置在调焦组件的一端，通过调节LED光源距离所述透镜的距离调节照明功率和照明范围；所述透镜为连续变焦的全反射式透镜，该透镜为光轴对称结构，包括为：凹槽腔、全反射面、平面和透射面，凹槽腔的两端分别两个全反射面连接，透射面的两端分别与两个平面相连，所述全反射面与平面连接，全反射面和中心透射面均为自由曲面；所述调焦组件包括：导向筒、限位筒...

【专利技术属性】
技术研发人员：李天琪，王旭东，程速，贾伟，崔英南，
申请(专利权)人：辽宁骐迹科技有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁,21