紫外与短波红外波段融合的电晕监测装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种紫外与短波红外波段融合的电晕监测装置包括紫外光学镜头、短波红外光学镜头、紫外成像传感器、短波红外成像传感器、探测器驱动模块、图像采集控制模块、图像融合模块、视频合成模块、显示模块以及控制器。控制器与探测器驱动模块、图像采集控制模块和显示模块连接，用于控制图像采集、图像融合处理、视频合成以及显示。本发明专利技术具有双通道图像采集与融合处理，实现紫外与短波红外双通道视频数据采集、图像配准、图像融合、视频合成和显示控制。在电晕探测过程中，可融合距离测算、精确位置定位、远程无限传输功能，解决了雾、霾、夜晚等复杂大气环境下电晕监测工作准确性低、可靠性差的问题。

Corona monitoring device based on the fusion of ultraviolet and short wave infrared bands

【技术实现步骤摘要】
紫外与短波红外波段融合的电晕监测装置
本专利技术涉及电晕监测领域，特别是一种紫外与短波红外波段融合的电晕监测装置。
技术介绍
紫外检测技术在电力巡检中的应用越来越广泛，目前电力巡检中紫外检测技术的应用多采用双通道图像融合技术，将紫外光与可见光叠加，可实现绝大多数大气环境下的电晕放电检测以及放电区域的精确定位。但对于雾、霾、夜晚等复杂大气条件下，无论是人工巡检还是无人机巡检都受到极大的阻碍，由于能见度低、视线遮挡无法看清输电线路。
技术实现思路
本专利技术目的旨在提高电晕监测的准确性、可靠性及全天候性，提供了一种紫外与短波红外双波段融合的电晕监测装置，利用短波红外成像特性，解决雾、霾、夜晚等复杂大气环境下电晕监测工作准确性低、可靠性差甚至工作难以开展的缺点。为实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案如下：一种紫外与短波红外波段融合的电晕监测装置，包括：紫外光学镜头，用于场景紫外光学聚焦成像；短波红外光学镜头，用于场景短波红外光学聚焦成像；紫外成像传感器，用于将紫外光光学图像转换成数字图像；短波红外成像传感器，用于将短波红外光学图像转换成数字图像；探测器驱动模块，用于控制紫外成像传感器和短波红外成像传感器进行图像采集；图像采集控制模块，用于驱动所述紫外光学镜头和/或短波红外光学镜头的运动和光学聚焦成像；图像融合模块，用于紫外成像和短波红外成像的图像进行图像配准融合；视频合成模块，用于将配准后的图像按帧进行视频合成；显示模块，用于显示所述配准融合后的图像和/或合成的电晕探测结果视频；以及控制器，所述控制器与所述探测器驱动模块、图像采集控制模块和显示模块连接，用于控制图像采集、图像融合处理、视频合成以及显示。进一步地，所述短波红外成像传感器为0.9um～1.7um光谱范围响应的红外传感器。进一步地，所述紫外光学镜头与短波红外光学镜头共光轴。进一步地，所述电晕监测装置还包括激光测距模块，与所述控制器连接，用于进行场景内对象的距离测量。进一步地，所述电晕监测装置还包括无线传输模块，与所述控制器连接，用于将采集的图像和/或合成的视频进行传输到服务器。进一步地，所述电晕监测装置还包括位置定位模块，与所述控制器连接，用于进行实时的地理位置定位。应当理解，前述构思以及在下面更加详细地描述的额外构思的所有组合只要在这样的构思不相互矛盾的情况下都可以被视为本公开的专利技术主题的一部分。另外，所要求保护的主题的所有组合都被视为本公开的专利技术主题的一部分。结合附图从下面的描述中可以更加全面地理解本专利技术教导的前述和其他方面、实施例和特征。本专利技术的其他附加方面例如示例性实施方式的特征和/或有益效果将在下面的描述中显见，或通过根据本专利技术教导的具体实施方式的实践中得知。附图说明附图不意在按比例绘制。在附图中，在各个图中示出的每个相同或近似相同的组成部分可以用相同的标号表示。为了清晰起见，在每个图中，并非每个组成部分均被标记。现在，将通过例子并参考附图来描述本专利技术的各个方面的实施例，其中：图1是根据本专利技术示例性实施例的紫外与短波红外波段融合的电晕监测装置的总体框图。图2是根据本专利技术示例性实施例的紫外与短波红外波段融合的电晕监测装置的示例性结果原理图。图3是本专利技术示例性实施例的图像配准的原理示意。图4是本专利技术是示例性的图像配准的转换示意图。具体实施方式为了更了解本专利技术的
技术实现思路
，特举具体实施例并配合所附图式说明如下。在本公开中参照附图来描述本专利技术的各方面，附图中示出了许多说明的实施例。本公开的实施例不必定意在包括本专利技术的所有方面。应当理解，上面介绍的多种构思和实施例，以及下面更加详细地描述的那些构思和实施方式可以以很多方式中任意一种来实施，这是因为本专利技术所公开的构思和实施例并不限于任何实施方式。另外，本专利技术公开的一些方面可以单独使用，或者与本专利技术公开的其他方面的任何适当组合来使用。结合图1、2所示，根据本专利技术较佳实施例的电晕监测装置，具有双通道图像采集与融合处理系统，实现紫外与短波红外双通道视频数据采集、图像配准、图像融合、视频合成和显示控制。在电晕探测过程中，可融合距离测算、精确位置定位、远程无限传输功能，解决了雾、霾、夜晚等复杂大气环境下电晕监测工作准确性低、可靠性差的问题。结合图2，作为示例性的实现的紫外与短波红外波段融合的电晕监测装置，包括紫外光学镜头、短波红外光学镜头、紫外成像传感器、短波红外成像传感器、探测器驱动模块、图像采集控制模块、图像融合模块、视频合成模块、显示模块以及控制器。控制器与探测器驱动模块、图像采集控制模块和显示模块连接，用于控制图像采集、图像融合处理、视频合成以及显示。紫外光学镜头，用于场景紫外光学聚焦成像。短波红外光学镜头，用于场景短波红外光学聚焦成像。紫外成像传感器，用于将紫外光光学图像转换成数字图像。短波红外成像传感器，用于将短波红外光学图像转换成数字图像。前述的数字图像，即二维数字图像。紫外光学镜头与紫外成像传感器构成第一图像采集通道。短波红外光学镜头与短波红外成像传感器构成第二图像采集通道。在可选的实施例中，紫外光学镜头与短波红外光学镜头可以采用共光轴或者平行光轴的光路设计。图1所示的示例中，为共光轴的示例。探测器驱动模块，用于控制紫外成像传感器和短波红外成像传感器进行图像采集，即成像控制。图像采集控制模块，用于驱动所述紫外光学镜头和/或短波红外光学镜头的运动和光学聚焦成像。图像融合模块，用于紫外成像和短波红外成像的图像进行图像配准融合。视频合成模块，用于将配准后的图像按帧进行视频合成。前述图像融合模块和视频合成模块可基于高速图形处理芯片DSP或者FPGA实现，其中设置图像融合程序和视频合成程序，例如采用开源OpenCV中的标定方法进行图像配准和视频合成，或者精度更高的基于斜率一致性的配准融合方法。显示模块，可以采用LED或者LCD显示屏，通过显示驱动器或者显示卡驱动，用于显示所述配准融合后的图像和/或合成的电晕探测结果视频。优选地，本专利技术的电晕监测装置可以采用车载、手持式或者头戴式设计，可通过适合的方式和空间将前述的多个模块进行集成。优选地，短波红外成像传感器为0.9um～1.7um光谱范围响应的红外传感器。优选地，电晕监测装置还包括激光测距模块，例如基于飞时法(flyoftime)的测距探头，与控制器连接，用于进行场景内对象的距离测量。优选地，所述电晕监测装置还包括无线传输模块，例如4G、5G或者蓝牙等近距离或者远距离通信模块，其与控制器连接，用于通过无线传输模块将采集的图像和/或合成的视频进行传输到服务器。优选地，所述电晕监测装置还包括位置定位模块，例如GPS或者北斗定位模块，与控制器连接，用于进行实时的地理位置定位。控制器，优选地采用嵌入式处理器本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种紫外与短波红外波段融合的电晕监测装置，其特征在于，包括：/n紫外光学镜头，用于场景紫外光学聚焦成像；/n短波红外光学镜头，用于场景短波红外光学聚焦成像；/n紫外成像传感器，用于将紫外光光学图像转换成数字图像；/n短波红外成像传感器，用于将短波红外光学图像转换成数字图像；/n探测器驱动模块，用于控制紫外成像传感器和短波红外成像传感器进行图像采集；/n图像采集控制模块，用于驱动所述紫外光学镜头和/或短波红外光学镜头的运动和光学聚焦成像；/n图像融合模块，用于紫外成像和短波红外成像的图像进行图像配准融合；/n视频合成模块，用于将配准后的图像按帧进行视频合成；/n显示模块，用于显示所述配准融合后的图像和/或合成的电晕探测结果视频；以及/n控制器，所述控制器与所述探测器驱动模块、图像采集控制模块和显示模块连接，用于控制图像采集、图像融合处理、视频合成以及显示。/n

【技术特征摘要】
1.一种紫外与短波红外波段融合的电晕监测装置，其特征在于，包括：
紫外光学镜头，用于场景紫外光学聚焦成像；
短波红外光学镜头，用于场景短波红外光学聚焦成像；
紫外成像传感器，用于将紫外光光学图像转换成数字图像；
短波红外成像传感器，用于将短波红外光学图像转换成数字图像；
探测器驱动模块，用于控制紫外成像传感器和短波红外成像传感器进行图像采集；
图像采集控制模块，用于驱动所述紫外光学镜头和/或短波红外光学镜头的运动和光学聚焦成像；
图像融合模块，用于紫外成像和短波红外成像的图像进行图像配准融合；
视频合成模块，用于将配准后的图像按帧进行视频合成；
显示模块，用于显示所述配准融合后的图像和/或合成的电晕探测结果视频；以及
控制器，所述控制器与所述探测器驱动模块、图像采集控制模块和显示模块连接，用于控制图像采集、图像融合处理、视频合成以及显示。


2.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵维骏，杨锋，顾燕，郭一亮，朱波，吕扬，焦国力，董隽媛，周新，宋淳，
申请(专利权)人：北方夜视技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：云南;53