專利名稱：一種可進行視場掃描的雙通道日盲紫外成像儀的制作方法
技術領域：
本發明涉及光學成像領域，具體涉及一種可進行視場掃描的雙通道日盲紫外成像儀。
背景技術：
隨著日盲紫外成像技術的發展，以其為核心的成像檢測設備被廣泛應用于各種場合，特別是用于對架空輸電線路、電力設施絕緣子及金具等進行電暈故障檢測。由于日盲紫外成像設備具有靈敏度高、抗干擾能力強、定位準確、使用方便等特點，其在工業領域正受到越來越廣泛的歡迎。通常情況下，人們會攜帶手持式日盲紫外成像儀對某一目標場合(如架空輸電線路、電力站等)進行電暈檢測，因為手持式成像儀具有攜帶方便、便于用戶根據實際情況記錄檢測信息等優點。目前市場上所用手持式日盲紫外成像儀由于集成了日盲紫外成像模塊、參考背景成像模塊(如可見光成像模塊、紅外光成像模塊等)、相關處理芯片以及顯示模塊等，其重量都會重達若干千克(通常為3.5kg左右)，而且為了提高日盲紫外成像儀的拍攝靈敏度也會相應地減小其視場。在實際使用時，由于目標場合情況不一，工作人員經常需要將成像儀抬高一定的角度以對準高處的目標，或者不斷調整設備指向以對準目標，因此就需要頻繁地抬高放低設備或者調整設備把持姿勢，這對長時間工作的巡線人員而言體力負荷較大。
考慮到日盲紫外成像儀的重量及其受視場限制的實際情況，操作人員在進行較長時間的工作(如對某條較長輸電線路進行檢測)時，顯然負荷較大。因此若能在現有成像設備的基礎上，在不降低日盲紫外成像儀靈敏度的前提下使巡檢人員可以不必在豎直方向上改變儀器的觀測方向，將使日盲紫外成像儀的使用在很大程度上變得簡單、省力，從而減少工作人員的負荷，提高其工作效率。
發明內容
本發明要解決的技術問題是提供一種可進行視場掃描的雙通道日盲紫外成像儀，通過在雙通道日盲紫外成像儀鏡頭前安裝掃描反射鏡進行視場掃描。本發明解決上述問題所采用的技術方案為:一種可進行視場掃描的雙通道日盲紫外成像儀，包括雙通道日盲紫外成像儀，所述可進行視場掃描的雙通道日盲紫外成像儀還設有掃描反射鏡，掃描反射鏡和雙通道日盲紫外成像儀的鏡頭的子午面重合，掃描反射鏡可繞一轉軸前后旋轉，將光束反射入雙通道日盲紫外成像儀的鏡頭中。作為本發明的進一步改進，所述可進行視場掃描的雙通道日盲紫外成像儀還設有反射鏡，反射鏡、掃描反射鏡和雙通道日盲紫外成像儀的鏡頭的子午面重合，掃描反射鏡反射的光束再經過反射鏡反射至雙通道日盲紫外成像儀的鏡頭中。作為本發明的進一步改進，所述可進行視場掃描的雙通道日盲紫外成像儀中還設有電機控制模塊，所述電機控制模塊通過驅動和控制電機對掃描反射鏡的旋轉進行控制。所述電機控制模塊包括電機、驅動單元和控制單元，控制單元發送控制指令至驅動單元，驅動單元驅動電機。作為本發明的進一步改進，所述反射鏡為直角棱鏡，直角棱鏡為石英材質，以同時反射日盲紫外光和可見光。和普通反射鏡相比，直角棱鏡更容易安裝和調試，反射角度相對普通反射鏡也更穩定。作為本發明的進一步改進，所述反射鏡的反射面在雙通道日盲紫外成像儀鏡頭所在平面內的正投影完全覆蓋雙通道日盲紫外成像儀鏡頭。優選的，反射鏡與雙通道日盲紫外成像儀鏡頭的主光軸之間的夾角在40°飛0°之間以兼顧系統的性能與尺寸要求，
作為本發明的進一步改進，所述掃描反射鏡與反射鏡為前表面鍍有保護膜的鍍鋁或鍍銀反射鏡，優選的，該保護膜為氟化鎂保護膜。本發明所述的可進行視場掃描的雙通道日盲紫外成像儀，因其采用了可前后旋轉的掃描反射鏡，能在不降低日盲紫外成像儀靈敏度的前提下，使得巡檢人員在巡檢過程中不必頻繁地抬高放低設備或調整設備把持姿勢，使日盲紫外成像儀的使用在很大程度上變得簡單、省力，從而減少了工作人員的體力負荷，提高了其工作效率。
圖1為常見的日盲紫外成像儀的示意 圖2為本發明實施例1可進行視場掃描的雙通道日盲紫外成像儀的示意 圖3為本發明實施例1可進行視場掃描的雙通道日盲紫外成像儀的另一種結構 圖4為本發明通過電機控制反射鏡轉動的日盲紫外成像儀的結構 圖5為本發明實施例2可進行視場掃描的雙通道日盲紫外成像儀的結構圖。
具體實施例方式為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明了，以下結合附圖和實施例，對本發明進行詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。實施例1
目前市場上所用手持式雙通道日盲紫外成像儀的結構大多如圖1所示，其內部集成了日盲紫外成像模塊、參考背景成像模塊(如可見光成像模塊、紅外光成像模塊等)、相關處理芯片以及顯示模塊等于一體，故重量都會重達若干千克(通常為3.5kg左右)。在實際使用時，人們為了提高日盲紫外成像儀的拍攝靈敏度，不得不相應的減小其視場。由于目標場合情況不一，工作人員經常需要將成像儀抬高一定的角度以對準高處的線路或不斷調整設備指向以對準目標，因此需要頻繁地抬高放低設備或者調整設備把持姿勢。這對長時間工作的巡線人員而言體力負荷較大。本發明在現有雙通道日盲紫外成像儀的基礎上，通過在成像儀鏡頭前安裝掃描反射鏡來克服上述困難。參見圖2，為本發明實施例1所述可進行視場掃描的雙通道日盲紫外成像儀結構圖，其包括掃描反射鏡1、反射鏡2、雙通道日盲紫外成像儀3以及轉軸4。工作人員在操作時，可以通過前后轉動掃描反射鏡1，使目標光信號經過掃描反射鏡轉I和反射鏡2反射后，進入雙通道日盲紫外成像儀3成像。采用該安裝有掃描反射鏡結構的雙通道日盲紫外成像儀，可以避免巡檢人員頻繁地抬高放低設備或調整整個設備的把持姿勢，其只要轉動其中的掃描反射鏡I即可實現垂直方向上視場較大的電暈檢測。參見圖2，掃描反射鏡1、反射鏡2和雙通道日盲紫外成像儀3中的鏡頭3-1在光的傳播方向上依次排列，且三者的子午面重合。掃描反射鏡I通過轉軸4安裝于鏡頭3-1的前上方，掃描反射鏡I的大小和位置應滿足，其轉動時在反射鏡2中所成的像在鏡頭3-1所在平面內的正投影始終完全匹配覆蓋鏡頭3-1，優選的，掃描反射鏡I在轉動過程中，與掃描反射鏡I及反射鏡2之間的主光線的夾角在15°至45°之間變化。轉軸4與鏡頭3-1的子午面垂直。在使用本實施例所述可進行視場掃描的雙通道日盲紫外成像儀時，操作人員只需前后轉動掃描反射鏡1，即可進行視場掃描，此時目標光信號經過掃描反射鏡I和反射鏡2反射后被雙通道日盲紫外成像儀3成像，不需要操作人員頻繁的抬高放低成像儀或前后轉動整個成像設備。反射鏡2固定安裝于雙通道日盲紫外成像儀3中鏡頭3-1的前下方，不可轉動，其反射面朝向鏡頭3-1，反射鏡2的大小和位置至少應滿足其在鏡頭3-1所在平面內的正投影完全匹配覆蓋鏡頭3-1。優選的，反射鏡2與鏡頭3-1的主光軸之間的夾角在40°飛0°之間以兼顧系統的性能與尺寸要求，此時反射鏡2與鏡頭3-1之間的距離可根據實際需要進行選定。掃描反射鏡I與反射鏡2為前表面鍍有保護膜的鍍鋁或鍍銀反射鏡，優選的，該保護膜為氟化鎂保護膜。其中鋁和銀對日盲紫外至可見光波段具有高反射率，保護膜在保護鋁或銀材料不被氧化的同時對日盲紫外至可見光波段具有高透過率。雙通道日盲紫外成像儀3為目前市場上使用較多的手持式日盲紫外/可見光雙通道成像儀，如江蘇紫峰光電科技有限公司生產的ZF-Sl型雙通道電暈監測儀、以色列Ofil公司生產的雙通道日盲紫外成像儀等。目標光信號(如圖中所示電暈發出的光信號)被成像儀中的分光鏡分成兩束后分別進入日盲紫外成像通道和可見光成像通道，可見光成像通道對目標環境成像以為日盲紫外圖像提供清晰的背景參考信息，日盲紫外成像通道對電暈發出的光信號進行成像，二者在處理系統中進行圖像疊加輸出。在進一步實施例中，上述固定安裝于雙通道日盲紫外成像儀3中的反射鏡2為直角棱鏡，其結構參見圖3，包括掃描反射鏡1、直角棱鏡2、雙通道日盲紫外成像儀3及轉軸
4。其中掃描反射鏡1、雙通道日盲紫外成像儀3及轉軸4與上述可進行視場掃描的雙通道日盲紫外成像儀相同。直角棱鏡的一個直角平面垂直于鏡頭3-1的主光軸，直角棱鏡的斜面與鏡頭3-1的弧矢面成45°角，其大小至少應滿足其在鏡頭3-1所在平面內的正投影完全匹配覆蓋鏡頭3-1。直角棱鏡為石英材質，以同時反射日盲紫外光和可見光。反射鏡2采用直角棱鏡是因為和普通反射鏡相比，直角棱鏡更容易安裝和調試，反射角度相對普通反射鏡也更穩定。在進一步實施例中，本發明所述掃描反射鏡I的轉動可以通過電機控制。參見圖4，為本實施例所述用電機控制的可進行視場掃描的雙通道日盲紫外成像儀結構圖，其通過電機控制模塊5對掃描反射鏡I的旋轉進行控制。所述電機控制模塊5包含電機單元5-1、驅動單元5-2以及控制單元5-3。所述電機單元5-1為步進電機或直流電機,其通過傳動裝置與轉軸4相連，從而精確控制轉軸4的轉動；所述驅動單元5-2用于控制電機的運行；操作人員通過控制單元5-3發出指令，控制轉軸4轉動的角度，優選的，控制單元5-3可以為按鍵形式或滾輪形式，以便操作人員通過按鍵或滾輪控制掃描反射鏡I向上、向下轉動，或直接選擇整機視場方向(如對視場方向為斜上方40°等)。實施例2
一種可進行視場掃描的雙通道日盲紫外成像儀，參見圖5，為其結構圖。本實施例所述的可進行視場掃描的雙通道日盲紫外成像儀包括掃描反射鏡1、雙通道日盲紫外成像儀2和轉軸3。所述掃描反射鏡I通過轉軸3安裝于雙通道日盲紫外成像儀2上，因此在實際使用時，操作人員可以前后轉動掃描反射鏡I以使入射光信號被其反射至雙通道日盲紫外成像儀2中。所述掃描反射鏡I和雙通道日盲紫外成像儀2中的鏡頭2-1在光的傳播方向上依次排列，掃描反射鏡I位于鏡頭2-1的前方且其反射面的子午面與鏡頭2-1的子午面重合。優選的，掃描反射鏡I與鏡頭弧矢面之間的夾角為15°至45°之間。掃描反射鏡I的大小和位置至少應滿足其轉動時在鏡頭2-1所在平面內的正投影始終完全匹配覆蓋鏡頭2-1。由于掃描反射鏡I需要同時反射日盲紫外光與可見光，因此本實施例所述反射鏡2選擇表面鍍有保護膜的鍍鋁反射鏡或表面鍍有保護膜的鍍銀反射鏡，優選的，該保護膜為氟化鎂保護膜。在使用該可進行視場掃描的雙通道日盲紫外成像儀時，由于只使用了單塊反射鏡，若直接成像，其圖像是前后顛倒的，因此需在圖像處理軟件中對圖像進行前后翻轉的處理。同樣的，本實施例中所述掃描反射鏡2的轉動也可以通過電機控制，其控制結構域控制方式與實施例1中所述相同，因而此處不再另行描述。以上所介紹的僅為本發明專利的較佳實施例而已，不能以此來限定本發明專利的權利范圍，
依本發明專利權利要求所做的等同變化，仍屬于本發明專利所涵蓋的范圍。
權利要求
1.一種可進行視場掃描的雙通道日盲紫外成像儀，包括雙通道日盲紫外成像儀，其特征是，所述可進行視場掃描的雙通道日盲紫外成像儀還設有掃描反射鏡，掃描反射鏡和雙通道日盲紫外成像儀的鏡頭的子午面重合，掃描反射鏡可繞一轉軸前后旋轉，將光束反射入雙通道日盲紫外成像儀的鏡頭中。
2.根據權利要求1所述可進行視場掃描的雙通道日盲紫外成像儀，其特征是，所述可進行視場掃描的雙通道日盲紫外成像儀還設有反射鏡，反射鏡、掃描反射鏡和雙通道日盲紫外成像儀的鏡頭的子午面重合，掃描反射鏡反射的光束再經過反射鏡反射至雙通道日盲紫外成像儀的鏡頭中。
3.根據權利要求1或2所述可進行視場掃描的雙通道日盲紫外成像儀，其特征是，所述可進行視場掃描的雙通道日盲紫外成像儀中還設有電機控制模塊，所述電機控制模塊通過驅動和控制電機對掃描反射鏡的旋轉進行控制。
4.根據權利要求2所述可進行視場掃描的雙通道日盲紫外成像儀，其特征是，所述反射鏡為直角棱鏡。
5.根據權利要求2所述可進行視場掃描的雙通道日盲紫外成像儀，其特征是，所述反射鏡的反射面在雙通道日盲紫外成像儀鏡頭所在平面內的正投影完全覆蓋雙通道日盲紫外成像儀鏡頭。
6.根據權利要求2所述可進行視場掃描的雙通道日盲紫外成像儀，其特征是，所述掃描反射鏡與反射鏡為前表面鍍有保護膜的鍍鋁或鍍銀反射鏡。
7.根據權利要求2所述可進行視場掃描的雙通道日盲紫外成像儀，其特征是，所述反射鏡與雙通道日盲紫外成像儀鏡頭的主光軸之間的夾角在40°飛0°之間。
全文摘要
本發明涉及一種可進行視場掃描的雙通道日盲紫外成像儀，該可進行視場掃描的雙通道日盲紫外成像儀包括雙通道日盲紫外成像儀和掃描反射鏡，掃描反射鏡和雙通道日盲紫外成像儀的鏡頭的子午面重合，掃描反射鏡可繞一轉軸前后旋轉，將光束反射入雙通道日盲紫外成像儀的鏡頭中。本發明使用簡單、省力，減少了工作人員的體力負荷，提高了其工作效率。
文檔編號G01R31/12GK103197208SQ201310090500
公開日2013年7月10日 申請日期2013年3月21日 優先權日2013年3月21日
發明者朱曦, 李想, 平紅, 孔夏麗 申請人:江蘇五維電子科技有限公司, 江蘇紫峰光電科技有限公司