一种双光融合装置
阅读：307发布：2020-05-12
专利汇可以提供一种双光融合装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本实用新型 实施例 提供了一种双光融合装置，包括非 接触 式 温度 传感器 和可见光摄像头；所述非接触式温度传感器包括用于采集温度 信号 的传感器本体，以及用于基于所述温度信号生成红外温度图像的红外图像芯片，所述传感器本体的输出端与所述红外图像芯片电连接；所述可见光摄像头包括用于采集可见 光信号 的镜头组件，以及基于所述可见光信号生成可见光图像的主控芯片，所述镜头组件的输出端与所述主控芯片电连接；所述主控芯片还与所述红外图像芯片电连接，所述主控芯片还用于对所述可见光图像和所述红外图像芯片发送的所述红外温度图像进行融合，生成双光融合图像。通过本方案可以解决 现有技术 中具有双光融合功能的装置成本高的问题。，下面是一种双光融合装置专利的具体信息内容。
1.一种双光融合装置，其特征在于：包括非接触式温度传感器(4)和可见光摄像头(3)；
所述非接触式温度传感器(4)包括用于采集温度信号的传感器本体，以及用于基于所述温度信号生成红外温度图像的红外图像芯片，所述传感器本体的输出端与所述红外图像芯片电连接；
所述可见光摄像头(3)包括用于采集可见光信号的镜头组件，以及基于所述可见光信号生成可见光图像的主控芯片，所述镜头组件的输出端与所述主控芯片电连接；
所述主控芯片还与所述红外图像芯片电连接，所述主控芯片还用于对所述可见光图像和所述红外图像芯片发送的所述红外温度图像进行融合，生成双光融合图像。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述装置还包括与所述主控芯片电连接的报警器。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于：所述装置还包括与所述主控芯片电连接的陀螺仪芯片。
4.根据权利要求2所述的装置，其特征在于：所述非接触式温度传感器(4)为热电堆传感器或焦平面传感器。
5.根据权利要求2至4任一所述的装置，其特征在于：所述装置还包括安装座(1)和设置在安装座(1)前端的镜头端盖(2)；所述安装座(1)上设有用于安装所述可见光摄像头(3)的第一安装孔(11)和用于安装所述非接触式温度传感器(4)的第二安装孔(12)；
所述镜头端盖(2)对应所述可见光摄像头(3)处设置设有第一透光孔(21)，所述镜头端盖(2)对应所述非接触式温度传感器(4)处设置第二透光孔(22)。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于：所述装置还包括用于发射红外线的红外发射管(24)和用于接收所述红外线的红外接收管(25)，其中，所述红外发射管(24)和红外接收管(25)分别与所述主控芯片电连接；
所述安装座(1)上设有用于安装所述红外发射管(24)的第三安装孔(13)以及用于安装所述红外接收管(25)的第四安装孔(14)；
所述镜头端盖(2)为能够透射所述红外发射管(24)发出的红外线的器件。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于：所述镜头端盖(2)为透红外线的塑料件。
8.根据权利要求5所述的装置，其特征在于：所述镜头端盖(2)的第一透光孔(21)处嵌套红外遮挡环(23)，所述红外遮挡环(23)为不透红外线的塑料件。
9.根据权利要求5所述的装置，其特征在于：所述装置还包括与所述主控芯片电连接的红外补光灯(31)；
所述安装座(1)上还设有用于安装所述红外补光灯(31)的第五安装孔(15)。
一种双光融合装置
技术领域
[0001] 本实用新型涉及智慧消防领域，特别涉及一种双光融合装置。
背景技术
[0002] 火灾是危害人身、财产安全的主要灾害之一。随着社会的不断发展，人们的防火意识不断提高；伴随着城市座座高楼大厦处处拔地而起，防火工作也变得越来越重要。
[0003] 消防视频监控作为一种行之有效的防火手段，在消防工作中发挥着非常重要的作用。目前，消防视频监控系统通过对建筑的火灾报警、消防设施运行状态等报警监控信息进行远程监控、巡检，保障着人民的生命和财产安全。但是，现有的这种消防视频监控方式只是在火灾发生后的事后报警，并不能在发生火灾前的萌芽阶段进行预警，难以防止火灾发生。
[0004] 针对这种情况，很有必要提出一种能够提前识别高温物体，预防火灾发生的消防视频监控装置。
[0005] 目前，市场上已出现具有双光融合功能(可见光图像与红外温度图像合成)的装置，例如：热成像装置。热成像装置包括可见光相机和红外相机，通过对可见光相机采集的可见光图像和红外相机采集到的红外温度图像进行融合成像，能够生成较为理想的成像效果。将这种具有双光融合功能的装置作为消防视频监控装置，可以从监控画面中准确定位到具体的高温点对应的位置，提前识别高温物体，从而确保被保护物体在未起火前就被识别，有效防止火灾发生。
[0006] 但是，由于现有具有双光融合功能的装置采用红外相机成像，成本很高，难以在消防领域推广应用。实用新型内容
[0007] 本实用新型实施例的目的在于提供一种双光融合装置，以解决现有具有双光融合功能的装置成本高的问题。具体技术方案如下：
[0010] 所述可见光摄像头包括用于采集可见光信号的镜头组件，以及基于所述可见光信号生成可见光图像的主控芯片，所述镜头组件的输出端与所述主控芯片电连接；
[0011] 所述主控芯片还与所述红外图像芯片电连接，所述主控芯片还用于对所述可见光图像和所述红外图像芯片发送的所述红外温度图像进行融合，生成双光融合图像。
[0012] 可选地，所述装置还包括与所述主控芯片电连接的报警器。
[0013] 可选地，所述装置还包括与所述主控芯片电连接的陀螺仪芯片。
[0014] 可选地，所述非接触式温度传感器为热电堆传感器或焦平面传感器。
[0015] 可选地，所述装置还包括安装座和设置在安装座前端的镜头端盖；所述安装座上设有用于安装所述可见光摄像头的第一安装孔和用于安装所述非接触式温度传感器的第二安装孔；
[0016] 所述镜头端盖对应所述可见光摄像头处设置设有第一透光孔，所述镜头端盖对应所述非接触式温度传感器处设置第二透光孔。
[0017] 可选地，所述装置还包括用于发射红外线的红外发射管和用于接收所述红外线的红外接收管，其中，所述红外发射管和红外接收管分别与所述主控芯片电连接；
[0018] 所述安装座上设有用于安装所述红外发射管的第三安装孔以及用于安装所述红外接收管的第四安装孔；
[0019] 所述镜头端盖为能够透射所述红外发射管发出的红外线的器件。
[0020] 可选地，所述镜头端盖为透红外线的塑料件。
[0021] 可选地，所述镜头端盖的第一透光孔处嵌套红外遮挡环，所述红外遮挡环为不透红外线的塑料件。
[0022] 可选地，所述装置还包括与所述主控芯片电连接的红外补光灯；
[0023] 所述安装座上还设有用于安装所述红外补光灯的第五安装孔。
[0024] 本实用新型实施例所提供方案，在传统可见光相机的基础上，采用低成本的非接触式温度传感器代替高成本的红外相机，在实现一定成像精度的双光融合的基础上，有效降低了双光融合装置的成本，有助于双光融合装置得到广泛的应用，特别有利于双光融合装置在防火预警方面的应用。另外，本实用新型实施例采用的非接触式温度传感器结构尺寸小、功耗低，相较于红外相机省去了额外的散热组件，顺应了双光融合装置小型化、低功耗的发展趋势，具有很好的市场前景和竞争力。附图说明
[0025] 为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0026] 图1为本实用新型所提供的一种双光融合装置的爆炸图；
[0027] 图2为本实用新型所提供的一种双光融合装置的主视图；
[0028] 图3为图2双光融合装置去掉镜头端盖的结构示意图。
[0029] 图中各标号的说明如下：
[0030] 1—安装座，11—第一安装孔、12—第二安装孔、13—第三安装孔、14—第四安装孔、15—第五安装孔；
[0031] 2—镜头端盖，21—第一透光孔、22—第二透光孔、23—红外遮挡环、24—红外发射管、25—红外接收管；
[0032] 3—可见光摄像头，31—红外补光灯；
[0033] 4—非接触式温度传感器；
[0034] 5—蜂鸣器；
[0035] 6—指示灯。
具体实施方式
[0036] 下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0037] 为了解决现有具有双光融合功能的装置成本高的问题，本实用新型实施例提供一种双光融合装置，该装置包括非接触式温度传感器和可见光摄像头。
[0038] 非接触式温度传感器包括用于采集温度信号的传感器本体，以及用于基于温度信号生成红外温度图像的红外图像芯片，传感器本体的输出端与红外图像芯片电连接。
[0039] 可见光摄像头包括用于采集可见光信号的镜头组件，以及基于可见光信号生成可见光图像的主控芯片，镜头组件的输出端与主控芯片电连接。
[0040] 主控芯片还与红外图像芯片电连接，主控芯片还用于对可见光图像和红外图像芯片发送的红外温度图像进行融合，生成双光融合图像。
[0041] 在具体应用中，该装置中的非接触式温度传感器可以为热电堆传感器或焦平面传感器，当然并不局限于此。
[0042] 需要说明的是，由于非接触式温度传感器和可见光摄像头的成像像素不同，因此，可见光摄像头生成的可见光图像和非接触式温度传感器生成的红外温度图像并不重合。那么，为了实现可见光图像和红外温度图像的融合，主控芯片可以预先对可见光图像和红外温度图像进行融合标定。
[0043] 在融合标定过程中，在双光融合装置的监控区域内放置若干热源，例如放置5个热源，其中一个热源位于监控区域中心，记为中心热源，中心热源的上下左右分别放置其余4个热源。
[0044] 可见光摄像头和非接触式温度传感器分别对5个热源成像。可见光摄像头生成的可见光图像中，对热源的成像记为A-E点；非接触式温度传感器生成的红外温度图像中，对热源的成像记为a-e点。通过主控芯片对可见光图像或红外图像进行比例换算，将其中一个图像画面进行等比例缩放，使得A-E这5个点与a-e这5个点完全重合，这样就形成了两个画面的融合叠加，完成了融合标定。在完成融合标定后，后续可见光摄像头生成可见光图像以及非接触式温度传感器生成红外温度图像后，主控芯片可以按照融合标定过程中的缩放比例，调整红外温度图像或可见光图像，并将调整后的图像与未调整的另一类图像按照进行融合叠加，得到融合图像。可以理解的是，融合标定过程中所缩放的图像画面，与后续图像融合过程中所缩放的图像的类型相同。
[0045] 本实用新型实施例所提供的方案，在传统可见光相机的基础上，采用低成本的非接触式温度传感器代替高成本的红外相机，在实现一定成像精度的双光融合的基础上，有效降低了双光融合装置的成本，有助于双光融合装置得到广泛的应用，特别有利于双光融合装置在防火预警方面的应用。另外，本实用新型实施例采用的非接触式温度传感器结构尺寸小、功耗低，相较于红外相机省去了额外的散热组件，顺应了双光融合装置小型化、低功耗的发展趋势，具有很好的市场前景和竞争力。
[0046] 可选的，在包含非接触式温度传感器和可见光摄像头的前提下，该双光融合装置还可以包括与主控芯片电连接的报警器。
[0047] 其中，该报警器可以包括通过声音报警的蜂鸣器和/或，通过警告色报警的指示灯，当然并不局限于此。并且，需要说明的是，设有报警器的双光融合装置通过对可见光相机采集的可见光图像和非接触式温度传感器采集到的红外图像进行双光融合成像，生成的双光融合图像便可作为监控画面。而当检测到监控画面中有物体温度达到预设的温度值后，主控芯片便会控制该报警器进行报警。可见，通过该包含报警器的双光融合装置可以应用于防火预警中。
[0048] 可选地，为了防止装置监测区域被移动，发生不能正常监视所需要监控物体的情况，在包括报警器的前提下，该双光融合装置还可以包括与主控芯片电连接的陀螺仪芯片。
[0049] 当通过陀螺仪芯片检测到处于工作状态的双光融合装置被恶意移动或者转动时，主控芯片便会控制该报警器进行报警。可见，由于该双光融合装置能够提供防移动报警功能，有效防止恶意地移动或者转动，因此通过该双光融合装置可以避免由于装置被移动而发生不能正常监视所需要监控物体的情况。
[0050] 可选地，在至少包含非接触式温度传感器和可见光摄像头前提下，该双光融合装置还可以包括安装座和设置在安装座前端的镜头端盖；安装座上设有用于安装可见光摄像头的第一安装孔和用于安装非接触式温度传感器的第二安装孔；镜头端盖对应可见光摄像头处设置设有第一透光孔，镜头端盖对应非接触式温度传感器处设置第二透光孔。在具体应用中，各个透光孔的尺寸可以根据实际情况设定，在此不做限定。
[0051] 可选地，为了避免双光融合装置的监控画面被非法遮挡的不良情况发生，在至少包括非接触式温度传感器、可见光摄像头、报警器、安装座和镜头端盖的前提下，该双光融合装置还可以包括：用于发射红外线的红外发射管和用于接收红外线的红外接收管，其中，红外发射管和红外接收管分别与主控芯片电连接；安装座上设有用于安装红外发射管的第三安装孔以及用于安装红外接收管的第四安装孔；镜头端盖为能够透射红外发射管发出的红外线的器件。其中，该红外发射光和红外接收管在该主控芯片的控制下工作。
[0052] 在本实用新型实施例提供的双光融合装置正常使用时，因为光沿直线传播的原理，红外接收管不能接收到红外信号。当双光融合装置前方一定距离内有物体遮挡，例如：30cm内有物体遮挡，这时发射管发出的红外光通过遮挡物体的反射后，被红外接收管接收到，此时，主控芯片便会控制报警器报警。因此，该双光融合装置能够提供防遮挡报警功能，即避免双光融合装置的监控画面被非法遮挡的不良情况发生。
[0053] 示例性的，一种实现方式中，镜头端盖对应外发射管和红外接收管处可设置透光孔。
[0054] 而在另一种实现方式中，镜头端盖为透红外线的塑料件，具体采用何种材料本实用新型不做限定。可以理解的是，通过采用能够透红外线的镜头端盖，可以在镜头端盖不开孔的状态下，保证红外发射管和红外接收管的正常运行。进而，可减少镜头端盖开设通孔的数量，既避免了红外发射管和红外接收管直接与外界接触，又可防止了灰尘通过通孔进入双光融合装置内部。
[0055] 可选地，为了提高可见光摄像头的成像质量，镜头端盖的第一透光孔处可以嵌套红外遮挡环，红外遮挡环为不透红外线的塑料件。
[0056] 当镜头端盖采用能够透红外线的塑料时，红外补光灯或红外发射管发出的光束照穿过镜头端盖时，会有部分光束延镜头端盖第一透光孔的圆周方向射出。此时，射出的光线会影响可见光摄像头的成像质量。通过在镜头端盖的第一透光孔处嵌套不透红外线的红外遮挡环，可以屏蔽该部分光线，从而避免该部分光线对可见光摄像头成像质量的影响，提高了可见光摄像头的成像质量。
[0057] 可选地，在包含非接触式温度传感器、可见光摄像头和安装座的前提下，为了提高可见光摄像头的成像质量，该双光融合装置还可以包括与主控芯片电连接的红外补光灯；安装座上还设有用于安装红外补光灯的第五安装孔。
[0058] 红外补光灯可以对可见光摄像头进行补光，在环境光线较暗的情况下，可以提高可见光摄像头的成像质量。
[0059] 为了更好的理解本实用新型的技术方案，下面结合图1至图3，介绍本实用新型实施例所提供的双光融合装置。
[0060] 如图1至图3所示，本实用新型实施例提供的双光融合装置，包括安装座1、镜头端盖2、可见光摄像头3、非接触式温度传感器4、红外补光灯31、陀螺仪芯片(未图示)、红外发射管24、红外接收管25和报警器；其中，报警器包括蜂鸣器5和指示灯6。
[0061] 如图3所示，红外补光灯31位于可见光摄像头3的上部；非接触式温度传感器4位于可见光摄像头3的下部。红外发射管24位于非接触式温度传感器4的左侧，红外接收管25位于非接触式温度传感器4的右侧。当然，红外发射管24也可以位于非接触式温度传感器4的右侧，相应的，红外接收管25位于非接触式温度传感器4的左侧。
[0062] 如图1所示，安装座1上设有第一安装孔11、第二安装孔12、第三安装孔13、第四安装孔14以及第五安装孔15。可见光摄像头3安装在第一安装孔11、非接触式温度传感器4安装在第二安装孔12、红外发射管24安装在第三安装孔13、红外接收管25安装在第四安装孔14、红外补光灯31安装在第五安装孔15。
[0063] 如图1、图2所示，镜头端盖2设置在安装座1的前端。镜头端盖2对应可见光摄像头3处设置设有第一透光孔21，镜头端盖2对应非接触式温度传感器4处设置第二透光孔22。镜头端盖2的第一透光孔21处嵌套红外遮挡环23。其中，镜头端盖2采用透红外线的塑料件，红外遮挡环23采用不透红外线的塑料件。
[0064] 非接触式温度传感器4包括用于采集温度信号的传感器本体(未图示)，以及用于基于温度信号生成红外温度图像的红外图像芯片(未图示)，传感器本体的输出端与红外图像芯片电连接。
[0065] 可见光摄像头3包括用于采集可见光信号的镜头组件(未图示)，以及基于可见光信号生成可见光图像的主控芯片(未图示)，镜头组件的输出端与主控芯片电连接；
[0066] 蜂鸣器5、指示灯6、红外发射管24、红外接收管25、红外补光灯31以及陀螺仪芯片分别与主控芯片电连接。
[0067] 主控芯片还与红外图像芯片电连接，主控芯片还用于对可见光图像和红外图像芯片发送的红外温度图像进行融合，生成双光融合图像。
[0068] 本实用新型实施例所提供的方案，在传统可见光相机的基础上，采用低成本的非接触式温度传感器代替高成本的红外相机，在实现一定成像精度的双光融合的基础上，有效降低了双光融合装置的成本，有助于双光融合装置得到广泛的应用，特别有利于双光融合装置在防火预警方面的应用。
[0069] 本实用新型实施例提供的双光融合装置，在具备火灾预警的功能基础上，还能够提供防遮挡和防移动报警功能。具体而言，当监控画面中有物体温度达到预设的温度值后，主控芯片便会控制本实施例双光融合装置的报警器报警，蜂鸣器发出警报或指示灯显示警告色。当双光融合装置前方一定距离内有物体遮挡，发射管发出的红外光通过遮挡物体的反射后，被红外接收管接收到，此时，主控芯片便会控制报警器报警。当陀螺仪芯片检测到处于工作状态的双光融合装置被恶意移动或者转动时，主控芯片便会控制本实施例双光融合装置的报警器报警。
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