[发明专利]具有红外镜头聚焦调节装置的热成像摄像机

说明书

技术领域

本发明涉及热成像摄像机、更具体地讲涉及具有焦距可调的红外镜头的热成像摄像机。

背景技术

热成像摄像机在各种场合中被使用。例如，热成像摄像机经常在维护检查过程中用于对设备热学检查。示意性设备可以包括旋转机械、配电板或成排的电路断路器等其它类型的设备。热学检查可以检测设备热点例如过热机械或电部件，有助于在更严重的问题产生之前确保及时维修或替换过热的设备。

取决于摄像机的结构，热成像摄像机还可以产生同一物体的可见光图像。摄像机能够以协同的方式显示红外图像以及可见光图像，例如为了帮助操作者理解由热成像摄像机产生的热学图像。不像大体上提供不同物体之间良好对比的可见光图像那样，与真实世界场景相比通常很难识别与区分热学图像中的不同特征。为此原因，操作者可以依赖可见光图像以帮助理解并聚焦热学图像。

在热成像摄像机被构造成产生热学图像以及可见光图像的应用中，摄像机可以包括独立的两组光学器件：可见光光学器件，其使得可见光聚焦在可见光传感器上以便产生可见光图像；以及红外光学器件，其使得红外射线聚焦在红外传感器上以便产生红外图像。将这两组光学器件中的每组合适地构造要求操作者容易使用热成像摄像机并确保由热成像摄像机所产生的可见光与红外图像的品质。

发明内容

大体上，本申请文件涉及包括可调焦的红外光学器件的热成像摄像机。在一些实例中，热成像摄像机包括限定第一光轴的红外光学器件以及限定第二光轴的可见光学器件，第一光轴和第二光轴彼此相互偏离。热成像摄像机还可以包括聚焦机构，其与红外光学器件相连并被构造成使得红外光学器件移动至不同的焦点位置。例如，聚焦机构可以使得红外光学器件移动至目标场景在设定距离与无穷远之间对焦的超焦位置或者目标场景在所述设定位置与最小焦距之间对焦的多个其它焦点位置中的一个。取决于热成像摄像机的构造，聚焦机构可以包括手动调焦环，其在红外光学器件移动至超焦位置时提供触觉指示。如在此所述，与其它类型的热成像摄像机相比，具有可调焦红外光学器件的热成像摄像机可以在距目标场景的不同距离范围内提供更多的功能以及更高品质的红外图像。

在一个实例中，热成型摄像机被记载包括红外（IR）摄像机模块、可见光（VL）摄像机模块以及手动调焦机构。IR摄像机模块包括IR传感器以及IR光学器件，其中IR传感器构造成捕获场景的IR图像，并且IR光学器件限定第一光轴，其中所述第一光轴经过IR光学器件的中心延伸。VL摄像机模块包括VL传感器以及VL光学器件，其中VL传感器被构造成捕获场景的VL图像，VL光学器件限定第二光轴，其中所述第二光轴经过VL光学器件的中心延伸，并且第二光轴与第一光轴偏离，以使得所述场景的IR图像处于与所述VL图像不同的视角，因而造成视差。手动调焦机构连接至IR光学器件，并且被构造成使得IR光学器件移动至不同的焦点位置，从而使得IR光学器件对焦，所述不同的焦点位置包括所述场景在设定距离与无穷远之间对焦的超焦位置以及所述场景在所述设定位置与最小焦距之间对焦的多个焦点位置，所述手动调焦机构被构造成在所述IR光学器件移动至所述超焦位置时提供触觉指示。在该实例中，摄像机还包括显示器与处理器。处理器被构造成使得IR图像与VL图像对准，从而显著消解IR图像与VL图像之间的视差，并且控制显示器，以在所述IR光学器件移动至超焦位置时针对位于所述设定距离与无穷远之间的场景显示与VL图像的至少一部分大致对准的IR图像的至少一部分。

在其它实例中，公开了一种摄像机，其包括红外（IR）摄像机模块，其中所述红外摄像机模块包括IR传感器以及IR光学器件，所述IR传感器被构造成捕获场景的IR图像。根据该实例，所述摄像机还包括手动调焦机构以及显示器。手动调焦机构连接至IR光学器件并被构造成使得所述IR光学器件移动至不同的焦点位置，从而使得所述IR光学器件对焦，所述不同的焦点位置包括超焦位置（其中在IR光学器件处于超焦位置时，位于设定位置与无穷远之间的物体被大致对焦）以及所述场景在所述设定位置与最小焦距之间对焦的多个焦点位置。