一种车用红外成像系统技术方案

本发明专利技术公开了一种车用红外成像系统，包括红外光源、光学输出镜头、光学摄像镜头、低照度CCD、图像处理电路及液晶显示器，所述红外光源通过光学输出镜头发射近红外波长的光波，对行驶面进行照明；光学摄像镜头将被照明物体成像在低照度CCD上，低照度CCD输出通过图像处理电路进行处理并在液晶显示器上显示图像，所述光学摄像镜头由弯月透镜、第一双凸正透镜、第二双凸正透镜和凹凸负透镜串接构成。本发明专利技术可日夜兼用，无需进行调焦，且具有优良的成像质量及较高的分辨率。特别是在宽光谱波段内具有优良的传递函数，保证了雾天的成像要求，可有效提高雾天观察距离1.5倍左右。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及汽车光电子
，尤其涉及一种车用红外成像系统。
技术介绍
按照工作原理的不同，车用成像技术可分为主动红外成像技术和被动红外成像技术； 把景物反射的、自身辐射的红外辐射图样，转换成人眼可观察图像的技术称为红外成像技术，以红外辐射源照射物体，利用反射来的红外辐射得到被照物体的像称为主动式红外技术，任何绝对零度以上的物体都具有热辐射本领，辐射体的温度不用其辐射的能量及波长成分不同，利用物体自身发射的红外辐射形成物体的像，称为被动式红外成像。目前国外许多高档汽车上装备了被动式红外成像设备，由于汽车挡风玻璃均不能透过远红外辐射。故采用被动式红外成像设备的汽车必须将设备安装在车外，一般摄像机镜头安装在前保险杠上这个位置，势必就会受到一些外界因素的影响，如路上的泥泞、雨水，镜头容易变脏，变脏的镜头就会影响到车内显示屏上的图像，汽车制造商必须开发自动喷水装置对其进行清理，冬天还有结冰的现象，故需要采用加热装置；同时为了保证在室外工作对其温湿度、淋雨、抗冰雹抗风沙、抗烟雾的环境要求相当高，要真正做到上述要求，其成本相当高，维修也相当不方便。另外采用该技术的成像设备对环境温度的变化比较敏感，温度变化观察的效果差别较大。由于该设备较复杂，所以要加装该设备需对车的结构和电气需经较大的改造，难度较大。宝马高档汽车上就采用了该设备。也有许多厂家也采用了主动红外成像设备，但因为对摄像镜头和摄像机信号未进行处理或简单处理，故在雾天效果均不好。
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题在于雾天汽车主动红外成像效果不好。为了解决以上问题，一种车用红外成像系统，包括红外光源、光学输出镜头、光学摄像镜头、低照度(XD、图像处理电路及液晶显示器，所述红外光源通过光学输出镜头发射近红外波长的光波，对行驶面进行照明；光学摄像镜头将被照明物体成像在低照度CCD上，低照度CXD输出通过图像处理电路进行处理并在液晶显示器上显示图像，所述光学摄像镜头由弯月透镜、第一双凸正透镜、第二双凸正透镜和凹凸负透镜串接构成。进一步，作为一种优选，所述光学摄像镜头采用ZK或LaK玻璃材料。进一步，作为一种优选，所述图像处理电路具体为: 将输出图像g (X，y)初始化为零，将运算次数计算机清零； 在输入图像左上角定义一子图块，并对其进行直方图均衡化算法增强，将结果输出，并记录每个像素的运算次数； 移动子图块到整幅图像为止，每次移动进行相同的处理； 将输出图像中每个像素点的灰度值除以相应的运算次数得到输出图像； 对新得到的灰度级采用抛物线形式的映射函数再进行处理，从而得到最终的处理结果O本专利技术的有益效果在于，通过以上结构使产品在雾天的可视距离增加1.5倍以上，大大提高了雾天及夜间驾驶的安全性。附图说明当结合附图考虑时，通过参照下面的详细描述，能够更完整更好地理解本专利技术以及容易得知其中许多伴随的优点，但此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本专利技术的一部分，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定，其中: 图1本专利技术实施例一种车用红外成像系统接收端结构图。具体实施例方式以下参照图1对本专利技术的实施例进行说明。为使上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。如图1所示，一种车用红外成像系统，包括红外光源、光学输出镜头、光学摄像镜头、低照度CCD5、图像处理电路及液晶显示器，所述红外光源通过光学输出镜头发射近红外波长的光波，对行驶面进行照明；光学摄像镜头将被照明物体成像在低照度CCD5上，低照度(XD5输出通过图像处理电路进行处理并在液晶显示器上显示图像，所述光学摄像镜头由弯月透镜1、第一双凸正透镜2、第二双凸正透镜3和凹凸负透镜4串接构成。由于光学材料对不同波长的色光折射率不同，波长愈短折射率愈高，使得可见光波段及近红外光成像面不一致，本专利技术实施例采用宽光谱短焦距微型摄像镜头、像差校正、高级膜层等综合光学设计技术，这种镜头可做为日夜兼用，无需进行调焦，且具有优良在的成像质量及较高的分辨率。特别是在宽光谱波段内具有优良的传递函数，保证了雾天的成像要求，可有效提高雾天观察距离1.5倍左右，并且该系统采用了 ZK、LaK类等较为普通的玻璃材料，成本不高。本专利技术还包括图像处理技术，为了保证超视距近红外成像系统的实时性，需要采用快速有效的图像增强处理算法。目前，图像增强的算法较多，但能够实时处理的算法大多较简单，处理效果一般。传统全局灰度变换增强方法虽然计算简单，处理速度较快，但对超近视距观察应用难以取得较好的视觉观察效果；传统子块重叠局域直方图均衡化虽然处理效果良好，但算法复杂，难以满足实时性的要求。本专利技术采用子块部分重叠局域直方图均衡化算法可使对比度提升与图像细节保持的平衡，是超视距图像实时增强的有效算法。由于该专利技术采用了以上技术，可使产品在雾天的可视距离增加4倍以上，同时还增加了主动红外照明设计，由于采用了红外激光照明技术，可使作用距离进一步提高。如上所述，对本专利技术的实施例进行了详细地说明，但是只要实质上没有脱离本专利技术的专利技术点及效果可以有很多的变形，这对本领域的技术人员来说是显而易见的。因此，这样的变形例也全部包含在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种车用红外成像系统，包括红外光源、光学输出镜头、光学摄像镜头、低照度CCD、图像处理电路及液晶显示器，所述红外光源通过光学输出镜头发射近红外波长的光波，对行驶面进行照明；光学摄像镜头将被照明物体成像在低照度CCD上，低照度CCD输出通过图像处理电路进行处理并在液晶显示器上显示图像，其特征在于：所述光学摄像镜头由弯月透镜、第一双凸正透镜、第二双凸正透镜和凹凸负透镜串接构成。

【技术特征摘要】
1.一种车用红外成像系统,包括红外光源、光学输出镜头、光学摄像镜头、低照度(XD、图像处理电路及液晶显示器，所述红外光源通过光学输出镜头发射近红外波长的光波，对行驶面进行照明；光学摄像镜头将被照明物体成像在低照度CCD上，低照度CCD输出通过图像处理电路进行处理并在液晶显示器上显示图像，其特征在于:所述光学摄像镜头由弯月透镜、第一双凸正透镜、第二双凸正透镜和凹凸负透镜串接构成。2.根据权利要求1所述的车用红外成像系统，其特征在于，所述光学摄像镜头采用ZK或...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨正林，周骁，
申请(专利权)人：孝感联成光电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：