[其他]手提式智能热象仪

说明书

本发明涉及一种手提式智能热象仪，它是传统的红外光机扫描成象技术同先进的计算机技术的有效结合。

随着热象仪应用领域和场所的不断增加，同时为着及时、准确、真实地显示热象仪的测量结果，热象仪正朝着小型、智能化的方向发展。目前小型、智能化的热象仪在国际上处于领先地位的有两家，一家是瑞典的AGA系统，一家是美国的休斯公司Probeye    4000系列热象仪。前者是一种手提式热成象系统，在该系列产品中近来也发展了一些计算机处理系统，用以实现热图象的数字化，图象处理和电视制式显示。但是这些配套的数字处理系统尚属座机型，并且体积也大，从而损害了AGA热象仪本身具有的手提式的特点，也就是说，就整体而言它还不是一种手提式智能热象仪。这种热象仪现场使用不便，更不适合野外操作（参见“AGA  Thermovision  Digi－tal  Image  Processing  System）。后者是一种具有智能化特点的小型热象仪，带有多种功能键，电视制式热图象显示。然而该系统缺乏人机对话和数字处理图象的功能，而且也不具有手提式的特点（参见“Probeye  Thermal  Video  System  Series  4000  Operation  Manual”）。总之，以上两种热象仪在轻便实用或仪器智能化方面以及两者的结合上还显得不够完美，特别是微处理机的作用还有待充分发挥。

本发明的目的在于克服上述两种热象仪的不足，提供一种既轻便实用（适合现场操作，特别适合野外使用），又充分智能化的新型热象仪——手提式智能热象仪。

依据本发明设计的仪器由光学头部、微处理机和电视监视器三个部分组成。其主要技术措施是：整体设计的手提方式，即光学头部、微处理机和电视监示器的形状、体积和重量均设计为适合手提，其中光学头部的下方还配有手柄。与手提式的设计要求相适合，仪器的光学头部和微处理机都按“占居空间小，具备功能多”的要求作了多种处理。其中，光学头部的扫描系统采用了无刷直流电机直接驱动的外转子形式的八面反射棱镜作水平方向扫描，采用由步进马达驱动并作往复摆动的反射平面镜作垂直方向扫描。此扫描系统位于红外探测器透镜的物方空间，当光学头部配上望远镜时，它又位于光学系统的平行光束之中。微处理机则设置了两个图象存贮区，其中一个为双通道的图象缓冲区。其总线切换由微处理机内定时器控制，系统的中央处理器对该缓冲区占有92％的总线时间。微处理机还设置了实现人机对话的光标；控制连续方式输入热图象或者仅输入一辐热图象的电路；实现实时显示热图象的存贮器直接存取电路；使用盒式录音带记录和回放热图象的录音机接口、打印热图象硬拷贝接口和通讯接口。

以下结合附图对发明作进一步的详细描述。

图1是根据发明主题设计的仪器整体配置图。

图2是仪器光学头部的光学系统图。

图3是显示仪器微处理机部分的工作原理框图。

参照图1，可以明白地看到本发明三个组成部分的相互配置，清楚地了解到它的整体设计。仪器的三个组成部分均为手提式。其中光学头部体积为220×130×140mm³，重量为2.5kg，下面配有手柄和可拆卸的支架。微处理机体积为400×300×100mm³，重量为7kg，电视监示器体积为330×105×109mm³，重量为2.5kg。

下边参照图2详细阐述仪器光学头部的光学系统。在图2中，反射平面镜〔1〕和八面反射棱镜〔2〕组成光机扫描系统。来自物体的红外线首先经过光机扫描系统，然后由透镜〔3〕聚焦在红外探测器〔4〕上。本发明的光机扫描系统显示了独特的设计。其水平扫描由一个高速旋转的八面反射棱镜〔2〕来实现，其转动轴〔5〕跟透镜光轴成67.5°，11000转／分，垂直扫描利用一块反射平面镜绕轴〔6〕的摆动，实现一种双向扫描方式，具有90％以上的扫描效率，摆动频率为5周／秒。反射平面镜〔1〕摆动的位置使得垂直方向上视场中心跟透镜的光轴平行，在八面反射棱镜〔2〕和反射平面镜〔1〕之间跟透镜光轴成45°。这种设计使得较小的体积和良好的成象质量的要求获得较为完美的解决，其最大的几何失真在3％。