紅外夜視設備及系統的制作方法

本發明涉及紅外技術領域，具體而言，涉及一種紅外夜視設備及系統。

背景技術：

隨著社會的進步、科技的發展，越來越多的輔助設備應用到人們的生產和生活當中，目前缺少一種夜間在狩獵、登山、動物追蹤、森林防火、及電力巡視等領域幫助用戶進行準確觀查的設備，給用戶帶來了極大的困擾和不便。

技術實現要素：

本發明的目的在于提供一種紅外夜視設備及系統，以解決夜間巡視不便的技術問題。

為了實現上述目的，本發明實施例采用的技術方案如下：

第一方面，本發明實施例提供了一種紅外夜視設備，所述紅外夜視設備包括：物鏡單元、處理器單元、藍牙通訊單元以及顯示單元，所述物鏡單元包括耦合的紅外探測器和圖像增強器，所述紅外探測器包括非制冷氧化釩或砷化鎵聚焦平面，所述處理器單元包括集成的第一接口電路、第二接口電路、控制器以及處理器，所述紅外探測器與所述第一接口電路電連接，所述藍牙通訊單元與所述處理器單元進行串口通訊，所述顯示單元與所述第二接口電路電連接；所述紅外探測器將采集到的紅外輻射信號聚焦于所述氧化釩或砷化鎵聚焦平面，并轉變成電信號輸出給圖像增強器，所述圖像增強器將所述電信號轉換為可見光圖像發送給處理器，所述處理器將所述可見光圖像進行處理，所述控制器控制處理后的所述可見光圖像顯示于所述顯示單元。

第二方面，本發明實施例還提供了一種紅外夜視系統，所述紅外夜視系統包括至少兩個紅外夜視設備，至少兩個所述紅外夜視設備之間通過藍牙通訊單元組網并通過組網協議驗證至少兩個所述紅外夜視設備的身份及位置定位。

本發明實施例提供的紅外夜視設備及系統，紅外探測器將采集到的紅外輻射信號聚焦于氧化釩或砷化鎵聚焦平面，并轉變成電信號輸出給圖像增強器，圖像增強器將電信號轉換為可見光圖像發送給處理器，處理器將所述可見光圖像進行處理，控制器控制處理后的所述可見光圖像顯示于顯示單元。本發明的紅外探測器使用非制冷氧化釩或砷化鎵聚焦平面，可以提高提高像元對紅外輻射的吸收性能，從而提高圖像的性能。同時，多個紅外夜視設備的藍牙通訊單元之間可以進行組網并通過組網協議驗證多個紅外夜視設備的身份及位置定位，可以提高團隊的工作效率。

為使本發明的上述目的、特征和優點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，并配合所附附圖，作詳細說明如下。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例的技術方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，應當理解，以下附圖僅示出了本發明的某些實施例，因此不應被看作是對范圍的限定，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他相關的附圖。

圖1示出了本發明實施例提供的紅外夜視設備的功能框圖。

圖2示出了本發明實施例提供的紅外夜視系統的示意圖。

圖3示出了本發明實施例提供的電源單元的電路圖。

具體實施方式

下面將結合本發明實施例中附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。通常在此處附圖中描述和示出的本發明實施例的組件可以以各種不同的配置來布置和設計。因此，以下對在附圖中提供的本發明的實施例的詳細描述并非旨在限制要求保護的本發明的范圍，而是僅僅表示本發明的選定實施例。基于本發明的實施例，本領域技術人員在沒有做出創造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。

應注意到：相似的標號和字母在下面的附圖中表示類似項，因此，一旦某一項在一個附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對其進行進一步定義和解釋。同時，在本發明的描述中，術語“第一”、“第二”等僅用于區分描述，而不能理解為指示或暗示相對重要性。

第一實施例

請參閱圖1，示出了本發明實施例提供的紅外夜視設備100的功能框圖。本發明實施例提供的紅外夜視設備100包括：物鏡單元110、處理器單元120、藍牙通訊單元130、顯示單元140以及電源單元150。物鏡單元110、處理器單元120、顯示單元140依次電連接，藍牙通訊單元130與處理器單元120電連接，電源單元150分別與物鏡單元110、處理器單元120、藍牙通訊單元130以及顯示單元140電連接。

物鏡單元110包括耦合的紅外探測器111和圖像增強器112，紅外探測器111包括非制冷氧化釩或砷化鎵聚焦平面。紅外探測器111可以為電荷耦合元件(ccd，charge-coupleddevice)或互補金屬氧化物半導體(cmos，complementarymetaloxidesemiconductor)探測器。紅外探測器111將采集到的紅外輻射信號聚焦于氧化釩或砷化鎵聚焦平面，并轉變成電信號輸出給圖像增強器112，圖像增強器112將電信號轉換為可見光圖像。物鏡單元的輸出接口包括lvttl數字視頻接口、lvds差分調制數字視頻接口、ccir656數字視頻接口、cvbs模擬視頻輸出接口、cameralink視頻接口等，可以根據設計需要選配。非制冷氧化釩或砷化鎵聚焦平面可以提高提高像元對紅外輻射的吸收性能，從而提高圖像的性能。并且，采用非制冷型，對能量的要求非常低，容易驅動，也降低了成本。

處理器單元120包括集成的第一接口電路121、第二接口電路124、控制器123以及處理器122。第一接口電路121通過物鏡單元110的輸出接口與紅外探測器111電連接，處理器122與控制器123電連接，第二接口電路124用于與顯示單元140電連接。控制器123可以是ccd控制器，具有像素缺陷校正、視覺黑暗鉗位和必需的時序控制和接口等功能。處理器122可以是一個由16/32位arm920t的risc處理器。實現了mmu、amba總線和harvard高速緩沖體系架構，通過提供一套體系完整的外設，減少整體系統成本和配套額外的組件。可見光圖像由圖像增強器112發送給處理器122，處理器122將可見光圖像進行處理，控制器123控制處理后的可見光圖像顯示于顯示單元140。

紅外夜視設備100還包括存儲單元(圖中未示)，存儲單元存儲處理后的可見光圖像。存儲單元可以集成于處理器單元120。或者，存儲單元也可以與處理器單元120設置于主板上，此時，存儲單元為flash或sd卡。sd卡存儲會略占空間，結構上要考慮外形開槽，運用sd卡存儲的好處是可以無限擴充。當用戶需要播放存儲的圖像或視頻時，可以對紅外夜視設備100的操作界面進行操作以進行播放。

處理器單元120還包括圖像預覽引擎，圖像預覽引擎與控制器123電連接，圖像預覽引擎包括一個為ae/awd(自動曝光/自動白平衡)的簡單圖像處理通道，其包括預覽模式、靜圖抓取模式、視頻抓取模式和圖片視頻回放模式。處理后的可見光圖像通過控制器123發送給圖像預覽引擎，圖像預覽引擎對處理后的可見光圖像再次進行處理或進行采樣、伽馬查找。

藍牙通訊單元130與處理器單元120進行串口通訊，藍牙通訊單元130可以與外界的藍牙設備進行通信，可以相互傳送數據(圖像、視頻、身份信息、位置信息等)。

本發明用作便攜式設備時，顯示單元140可以為液晶顯示器(lcd，liquidcrystaldisplay)。如果作不手持或配戴式設備，顯示單元可以包括有機發光二極管(oled，organiclight-emittingdiode)和目鏡。這部分與處理器的連接可根據處理器的輸出進行搭配，為保證圖像質量的損失最小，選取數字接口是首先要考慮的。

請參閱圖3，示出了本發明實施例提供的電源單元150的電路圖。電源單元150包括：第一濾波電容c3、第二濾波電容c4、升壓dc/dc芯片mp1541、二極管d1、三極管q7等。第一濾波電容c3、第二濾波電容c4并聯于電池bt1的兩端，利用電容的充放電特性使得輸出的脈動波形更加平穩，高頻干擾信號可以通過電容接地，這樣可以減少高頻干擾對后面用電器的影響。升壓dc/dc芯片mp1541輸入引腳nc、vin接電池bt1正極，輸出引腳sw接二極管d1的正極，二極管d1的負極通過并聯的電容c1、c2然后接地。二極管d1的負極通過電阻r6、r8連接三極管q7的集電極，三極管q7的發射極接地，三極管q7的基極通過電阻r5連接升壓dc/dc芯片mp1541輸入使能端en。本實施例中，電源單元150選用可充電電源，其電壓充足時可到4.2伏，放電可到3.3伏，且可長時持續大電流放電。物鏡單元110需要4伏的供電，可用一個升壓dc/dc芯片mp1541完成，其電路簡單可靠，效率可達85％以上。

本發明的紅外探測器使用非制冷氧化釩或砷化鎵聚焦平面，可以提高提高像元對紅外輻射的吸收性能，從而提高圖像的性能。電源單元150采用一個升壓dc/dc芯片mp1541完成，電路簡單可靠，效率可達85％以上。

第二實施例

請參閱圖2，本發明第二實施例示出了一種紅外夜視系統200，紅外夜視系統200包括至少兩個(圖2中為3個)如第一實施例中的紅外夜視設備100，至少兩個紅外夜視設備100之間通過藍牙通訊單元130組網并通過組網協議驗證至少兩個紅外夜視設備100的身份及位置定位。

在多個紅外夜視設備100同時使用的情況下，知道對方的身份或位置有時是非常必要的。比如在野外無法知道對方是誰時，沒必要人去詢問，所以，紅外夜視設備100之間按既定的組網協議，進行設備之間的身份驗證就顯行非常必要了。我們可以在以上架構中增添zigbee技術的應用。紅外夜視設備100可以包括定位模塊，在上面架構中運用藍牙通訊單元130(例如cc2540芯片)與處理器單元120進行串口通訊，建立一種自己的協議，讓藍牙通訊單元130進行與同類產品(例如其他紅外夜視設備100)組網，完成身份驗證，并通過定位模塊發送位置信息是相當簡便而可靠的事。z-stack協議包中有現在的組網協議，只需加入自己的應用代碼，不用作底層開發，并且，cc2540芯片非常省電，在正常間歇式工作模式下完成組網定位所需電流只有幾毫安。

本發明的紅外夜視系統200中，多個紅外夜視設備100的藍牙通訊單元130之間可以進行組網并通過組網協議驗證多個紅外夜視設備100的身份及位置定位，可以避免造成身份誤判，提高團隊的工作效率。

需要說明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類的關系術語僅僅用來將一個實體或者操作與另一個實體或操作區分開來，而不一定要求或者暗示這些實體或操作之間存在任何這種實際的關系或者順序。而且，術語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句“包括一個……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設備中還存在另外的相同要素。

以上所述僅為本發明的優選實施例而已，并不用于限制本發明，對于本領域的技術人員來說，本發明可以有各種更改和變化。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。應注意到：相似的標號和字母在下面的附圖中表示類似項，因此，一旦某一項在一個附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對其進行進一步定義和解釋。