一种大视场角红外夜视仪的制作方法

1.本实用新型涉及一种大视场角红外夜视仪，属于红外成像设备技术领域。


背景技术：

2.随着汽车市场的快速发展和安防意识的日益强化，人们对汽车安全保障技术的要求越来越高，尤其是夜间行车，仅靠普通光源难以探明汽车周围的环境状况，而红外夜视仪在夜间、雾天等能见度比较低的条件下，有比较清晰的成像效果。
3.尽管红外夜视仪在夜间、雾天等能见度比较低的条件下，有比较清晰的成像效果，但是其所覆盖的视场角范围有限，尤其是针对重型卡车如矿卡、货车等，或者大型轮船，由于车体或船体的体型比较大，现有的夜视仪的视野盲区比较大，存在很大的安全隐患。


技术实现要素：

4.本实用新型针对现有技术存在的不足，提供一种大视场角红外夜视仪。
5.本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种大视场角红外夜视仪，包括机芯架、三个红外机芯及主控板，三个所述红外机芯分别与所述主控板电连接，三个所述红外机芯分别设置在所述机芯架上，每个所述红外机芯的视角不同，且三个所述红外机芯的视角叠加后形成180度水平视场角。
6.本实用新型的有益效果是：三个红外机芯视角不同是指红外机芯各自指向不同，其视场角所覆盖范围会存在重叠部分，使用时三个红外机芯分别采集不同视角的红外图像并传输给主控板，由主控板将三个红外图像拼接成180度视场角图像，红外机芯能输出红外数字视频给主控板，可以识别到100m以上距离的车或者行人，三个红外机芯在机芯架上的布局使得该夜视仪的水平视场角可达180
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，可以有效的消除视野盲区，更加安全可靠，尤其适用于体型较大的重型卡车或大型轮船。
7.在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。
8.进一步的，所述机芯架上设有安装面，所述安装面包括连为一体的左安装面、中安装面及右安装面，所述左安装面、中安装面及右安装面上对应设有用于安装三个所述红外机芯的左安装孔、中安装孔及右安装孔，所述左安装面与所述中安装面的夹角为左夹角，所述右安装面与所述中安装面的夹角为右夹角，所述左夹角及右夹角均为钝角。
9.采用上述进一步方案的有益效果是，三个红外机芯分别安装在机芯架的左安装孔、中安装孔及右安装孔内，左、右夹角均为钝角，安装空间大，安装方便，避免了相邻红外机芯的干涉，通过机芯架上的安装面不仅实现对三个红外机芯的安装定位，而且满足三个红外机芯180度水平视场角的要求。
10.进一步的，所述左夹角与所述右夹角相等，三个所述红外机芯分别为左红外机芯、中红外机芯及右红外机芯，所述左红外机芯、右红外机芯对称设置在所述中红外机芯的左、右两侧。
11.采用上述进一步方案的有益效果是，红外机芯的安装定位方便，同时也便于对红
外机芯的视场角的调整，使得红外机芯的镜头具有更加良好的视野及角度。
12.进一步的，所述左安装面、中安装面及右安装面为一体结构，所述左安装面与所述中安装面之间圆弧过渡，和/或所述右安装面与所述中安装面之间圆弧过渡。
13.采用上述进一步方案的有益效果是，相邻安装面之间圆弧光滑过渡呈一体结构，有效保证了三个红外机芯的光轴的一致性，同时便于机芯架及红外机芯的取放安装。
14.进一步的，所述左夹角为110-130度，所述右夹角为110-130度。
15.采用上述进一步方案的有益效果是，进一步确保三个红外机芯的镜头能获得大视野范围，从而满足水平视场角达180度的要求，有效消除体型较大的车或船的视野盲区。
16.进一步的，还包括壳体，所述机芯架、红外机芯及主控板均设置在所述壳体内，所述壳体上对应设有用于安装三个所述红外机芯的三个镜头孔。
17.采用上述进一步方案的有益效果是，将安装有三个红外机芯的机芯架放置在壳体内，壳体不仅能稳定定位机芯架及红外机芯的作用，而且起到保护机芯的作用，便于该产品的对外安装。
18.进一步的，所述壳体包括上壳及与所述上壳连接的下壳；和/或所述红外机芯包括红外探测器及红外镜头。
19.采用上述进一步方案的有益效果是，上、下壳的设置便于壳体内各个部件的安装定位及后续维护；红外机芯输出红外数字视频给主控板，高分辨率的红外探测器和红外镜头可以识别、观察远距离车辆及人体。
20.进一步的，所述下壳通过紧固件与所述上壳连接。
21.采用上述进一步方案的有益效果是，对该夜视仪进行密封保护，安装拆卸方便，便于后续维护。
22.进一步的，所述机芯架还包括与所述壳体连接的上板和/或下板，所述上板与所述安装面的上部连接，所述下板与所述安装面的下部连接。
23.采用上述进一步方案的有益效果是，机芯架一方面通过安装面定位三个红外机芯的安装位置，另一方面还要实现机芯架在壳体内的定位，当然可以采用安装面与壳体连接，也可以通过上板实现与壳体的安装，甚至可以通过下板实现与壳体的连接，或者是上、下板皆有不仅可以实现与壳体的连接，还能增加机芯架自身强度，以便于稳定承载红外机芯。
24.进一步的，所述主控板的核心芯片采用fpga芯片。
25.采用上述进一步方案的有益效果是，采用fpga(field-programmable gate array)芯片负责三个红外机芯图像的拼接和输出，fpga芯片可通过导热硅胶垫导热到上壳进行散热。通过软件实时对图像进行上下左右平移，再对重叠区域的图像进行裁切，然后将拼接参数下发到主控板完成图像的拼接，图像输出的延迟较低。
26.进一步的，所述主控板的输出接口采用ahd或者gmsl通信协议。
27.采用上述进一步方案的有益效果是，ahd(analog high definition)能实现高清视频信号的可靠传输；gmsl(gigabit multimedia serial links)高速串行接口，适用于音频、视频和控制信号的传输。
28.进一步的，所述镜头孔处设有防护窗。
29.采用上述进一步方案的有益效果是，防护窗的材料选用锗，锗窗主要作用是保护内部的镜头，防止内部镜头被外界的异物撞伤或者划损。
30.进一步的，所述防护窗的表面贴有加热圈。
31.采用上述进一步方案的有益效果是，用于在低温下除霜。
32.进一步的，所述下壳上设有用于与所述上壳连接的第一安装孔及用于对外安装的第二安装孔。
33.采用上述进一步方案的有益效果是，第一安装孔可实现上下壳之间的连接，第二安装孔方便该红外夜视仪产品的安装使用。
34.进一步的，所述机芯架和/或所述上壳采用铝合金制作而成。
35.采用上述进一步方案的有益效果是，三个红外机芯固定在机芯架上，铝合金制作的机芯架可由数控机床加工而成，加工精度精准，有效的保证三个红外机芯的角度，从而使三个红外机芯的光轴有很好的一致性；铝合金的上壳用于承载内部部件的主体，其它部件直接或者间接安装在上壳上。
附图说明
36.图1为本实用新型的分体结构示意图；
37.图2为本实用新型红外机芯安装在机芯架上的结构示意图；
38.图3为本实用新型的外部结构示意图；
39.图中，1、上壳；11、镜头孔；2、防护窗；3、主控板；4、机芯架；41、左安装面；42、左安装孔；43、中安装面；44、中安装孔；45、右安装面；46、右安装孔；47、上板；51、左红外机芯；52、中红外机芯；53、右红外机芯；6、下壳；61、第一安装孔。
具体实施方式
40.以下结合实例对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。
41.如图1-图3所示，一种大视场角红外夜视仪，包括机芯架4、三个红外机芯及主控板3，三个所述红外机芯分别与所述主控板3电连接，三个所述红外机芯分别设置在所述机芯架4上，每个所述红外机芯的视角不同，且三个所述红外机芯的视角叠加后形成180度水平视场角。
42.所述机芯架4上设有安装面，结合图2和图3，在一个具体的实施例中，所述安装面包括连为一体的左安装面41、中安装面43及右安装面45，所述左安装面41、中安装面43及右安装面45上对应设有用于安装三个所述红外机芯的左安装孔42、中安装孔44及右安装孔46，所述中安装面43在前，所述左安装面41与所述中安装面43的夹角为左夹角，所述右安装面45与所述中安装面43的夹角为右夹角，所述左夹角及右夹角均为钝角。三个红外机芯分别安装在机芯架4的左安装孔42、中安装孔44及右安装孔46内，左、右夹角均为钝角，安装空间大，安装方便，避免了相邻红外机芯的干涉，通过机芯架4上的安装面不仅实现对三个红外机芯的安装定位，而且满足三个红外机芯180度水平视场角的要求。
43.所述机芯架4上设有安装面，所述安装面可以为圆弧面，三个红外机芯分别设置在圆弧面上，每个红外机芯视角不同，三个红外机芯的视角叠加后可以形成180度的水平视场角。
44.所述机芯架4上设有安装面，所述安装面还可以为半圆弧面，三个红外机芯分别设
置在半圆弧面上，每个红外机芯视角不同，三个红外机芯的视角叠加后可以形成180度的水平视场角。
45.在一个优选的实施例中，所述左夹角与所述右夹角相等，三个所述红外机芯分别为左红外机芯51、中红外机芯52及右红外机芯53，所述左红外机芯51、右红外机芯53对称设置在所述中红外机芯52的左、右两侧。红外机芯的安装定位方便，同时也便于对红外机芯的视场角的调整，使得红外机芯的镜头具有更加良好的视野及角度。
46.所述左夹角与所述右夹角的度数可以不相等，两侧的红外机芯并非对称设置，利用红外机芯的视角的不同，通过三个红外机芯在机芯架上不同位置布局，同样能满足180度水平视场角的要求。
47.所述左夹角为110-130度，所述右夹角为110-130度。进一步确保三个红外镜头能获得大视野范围，从而满足水平视场角达180度的要求，有效消除体型较大的车或船的视野盲区。
48.还包括壳体，所述机芯架4、红外机芯及主控板3均设置在所述壳体内，所述壳体上对应设有用于安装三个所述红外机芯的三个镜头孔11。将安装有三个红外机芯的机芯架4放置在壳体内，壳体不仅能稳定定位机芯架4及红外机芯的作用，而且起到保护机芯的作用，便于该产品的对外安装。
49.所述壳体包括上壳1及与所述上壳1连接的下壳6；和/或所述红外机芯包括红外探测器及红外镜头。上壳1、下壳6的设置便于壳体内各个部件的安装定位及后续维护；红外机芯输出红外数字视频给主控板3，高分辨率的红外探测器和红外镜头可以识别、观察远距离车辆及人体。
50.所述下壳6通过紧固件与所述上壳1连接。对该夜视仪进行密封保护，安装拆卸方便，便于后续维护。
51.所述机芯架4还包括与所述壳体连接的上板47和/或下板，所述上板47与所述安装面的上部连接，所述下板与所述安装面的下部连接。机芯架4一方面通过安装面定位三个红外机芯的安装位置，另一方面还要实现机芯架4在壳体内的定位，当然可以采用安装面与壳体连接，也可以通过上板47实现与壳体的安装，甚至可以通过下板实现与壳体的连接，或者是上、下板皆有不仅可以实现与壳体的连接，还能增加机芯架4自身强度，以便于稳定承载红外机芯。
52.所述主控板3的核心芯片可采用fpga芯片。
53.采用fpga(field-programmable gate array)芯片负责三个红外机芯图像的拼接和输出，fpga芯片可通过导热硅胶垫导热到上壳1进行散热。通过软件实时对图像进行上下左右平移，再对重叠区域的图像进行裁切，然后将拼接参数下发到主控板3完成图像的拼接，图像输出的延迟较低。
54.所述主控板3的输出接口可采用ahd或者gmsl通信协议。ahd(analog high definition)能实现高清视频信号的可靠传输；gmsl(gigabit multimedia serial links)高速串行接口，适用于音频、视频和控制信号的传输。
55.所述镜头孔11处设有防护窗2。防护窗2的材料可选用锗，锗窗设置在壳体的镜头孔11位置，主要作用是保护内部的镜头，锗的强度高，能防止内部镜头被外界的异物撞伤或者划损。
56.防护窗2的材料也可以采用硅，硅窗设置在壳体的镜头孔11位置，同样能起到保护内部的镜头的作用。
57.所述防护窗2的表面贴有加热圈。用于在低温下除霜。
58.所述下壳6上设有用于与所述上壳1连接的第一安装孔61及用于对外安装的第二安装孔。第一安装孔61可实现下壳6与上壳1之间的连接，第二安装孔方便该红外夜视仪产品的安装使用。
59.所述机芯架4和/或所述上壳1采用可铝合金制作而成。三个红外机芯固定在机芯架4上，铝合金制作的机芯架4可由数控机床加工而成，加工精度精准，有效的保证三个红外机芯的角度，从而使三个红外机芯的光轴有很好的一致性；铝合金的上壳1用于承载内部部件的主体，其它部件直接或者间接安装在上壳1上。
60.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。