[发明专利]一种无人机用紫外双光拍摄系统

说明书

技术领域

本发明属于无人机摄像技术领域，具体涉及一种无人机用紫外双光拍摄系统。

背景技术

在高压设备出现故障电离放电时，根据电场强度(或高压差)的不同，会产生电晕、闪络 或电弧。电离过程中，空气中的电子不断获得和释放能量。当电子释放能量即放电时，会辐射 出光波和声波，还有臭氧、紫外线、微量的硝酸等。紫外成像技术，就是利用放电产生的紫外 线信号，经处理后成像并与可见光图像叠加，达到确定电晕的位置和强度的目的，从而为进一 步评价设备的运行情况提供依据。紫外成像技术，就是利用特殊的仪器接收放电产生的紫外线 信号，经处理后成像并与可见光图像叠加，达到确定电晕的位置和强度的目的，从而为进一步 评价设备的运行情况提供依据。由于电晕一般在正弦波的波峰或波谷产生，且高压设备的电晕 在放电初期总是不连续、瞬间即逝的，紫外成像仪根据电晕的这个特性，在观测电晕时，有两 种模式供选择。一种是活动模式，实时观察设备的放电情况，并实时显示一个与一定区域内紫 外线光子总量成比例关系的数值，便于定量分析和比较分析。另一种是集成模式，将一定时间 区域内(该区域长短可调)的紫外线光子显示并保留在屏幕上，按照先进先出(FIFO)和动态 平均的算法实时更新。该模式下若正确调节仪器，可清楚地看到设备放电区域的形状和大小。

目前，随着无人机造价降低，无人机逐渐进入民用领域，由于无人机上可设置拍摄装置， 通过遥控无人机用户可以实现航拍，不仅能为用户提供全新的拍摄角度，无论拍摄人像还是拍 摄风景都可以适用，同时，在电网的日常运维中，经常要通过巡线来保证户外的架空线路的正 常运行，因为架空线路为保证安全，离地面都有一定的高度，人凭肉眼很难观察，特别是线路 或绝缘子只出现可细微的变化时，很难察觉，给安全留下了隐患。无人机技术的快速发展为电 力巡检提供了新的有效手段。而使用带紫外成像和航拍功能的巡线无人机时，只要在线路下方， 操控无人机即可近距离观察，并把实时航拍图像传至工作人员手中的电脑中，并且该无人机带 有紫外热成像摄像头，能轻易发现线路运行中的故障点。同时人员不用登高亲自查验，减少了 坠落和触电的可能，同时保障了线路的稳定运行和人员的安全。

中国专利申请CN201510815576.8公开了“一种无人机载用紫外成像电晕检测系统和方 法”，该系统将来自待测区域的待测信号分别输入紫外光成像单元和可见光成像单元，用于获 取待测信号的紫外光视频信号和可见光视频信号，并将获取的紫外光视频信号和可见光视频信 号分别输入电源与控制板，然后电源与控制板将紫外光视频信号与可见光视频信号输出至图像 存储板，用于生成分画面视频信号，实现紫外成像和可见光成像的分别采集，该系统必须采用 两个独立的成像系统，即紫外成像系统和可见光成像系统分别使用不同的图像采集装置，需要 两套独立的图像采集设备，不但增加了设备成本，也无法实现遥控紫外成像系统和可见光成像 系统画面的实时切换。

发明内容

为克服现有技术的不足，本发明设计了一种用于电力巡检的无人机用紫外双光拍摄系统， 本系统能够将可见光和紫外合二为一同时拍照或录取视频，同时可以做到可见光拍摄图像和紫 外拍摄图像的实时切换。

为实现上述技术方案，本发明提供了一种无人机用紫外双光拍摄系统，包括：可见光拍摄 系统、紫外拍摄系统和遥控切换系统；

其中可见光拍摄系统包括，

用于采集图像的摄像机；

安装在摄像机上的可见光透镜；

与可见光透镜信号输出端相连接的CCD或者CMOS芯片，所述CCD或者CMOS芯片用 于将可见光透镜中收集的光学信号转换成电学信号；

与CCD或者CMOS芯片信号输出端相连接的第一信号放大器，所述第一信号放大器用于 放大CCD或者CMOS芯片转换的电学信号；

与第一信号放大器信号输出端相连接的第一A/D转换器，所述第一A/D转换器用于将电 学信号转换成数字信号；

与第一A/D转换器信号输出端连接的数字信号处理器，所述数字信号处理器将数字信号 进行压缩并转化为特定的图像文件格式；

与数字信号处理器信号输出端连接显示器，显示器用于数字信号的显示；以及

与CCD或者CMOS芯片信号输出端相连接的第二信号放大器；

与第二信号放大器信号输出端连接的总控电路，所述总控电路用于控制摄像机本体的各项 功能；