[发明专利]紫外可见复合成像镜头及紫外可见复合成像仪

说明书

技术领域

本发明主要涉及到紫外检测领域，具体涉及一种紫外可见复合成像镜头及紫外可见复合成像仪。

背景技术

电力系统中的高压设备在发生电气放电时，根据电场强度的不同，会产生电晕、闪络或者电弧。在电晕放电过程中，空气中的电子不断获得和释放能量。当电子释放能量时，会向外辐射紫外线。因此，可通过紫外成像技术对电晕放电进行探测。在电力巡检中，紫外成像仪的镜头通常采用单光路成像或者双波段成像，单光路设计类似于传统镜头，仅能单独用于紫外成像，而在实际应用中，单独的紫外成像无法在日光下输出用于拍摄电晕放电产生的微弱紫外发光点，既无法定位发光点，使用极其不便。双波段成像即分别对紫外光和可见光进行成像，通过日盲紫外成像系统进行紫外光成像，通过可见光成像系统进行可见光成像，使得在日光下即可获得清晰的紫外光图像。

与此同时，无人机技术的快速发展为电力巡线提高了新的有效手段。当前，电力巡线主要采用人工巡检或有人机载巡检方式。其中，人工巡检成本效率比较低，而有人机载巡检成本高。如果采用无人机载巡检方式将会提高效率的同时有效的节约成本。此外，无人机巡检方式也可有效地解决山区、丘陵等特殊地区人工巡检难的问题。

但是，无人机巡检最大的问题在于载重限制，采用单光路紫外成像镜头的紫外成像仪可实现无人机搭载，但是其紫外检测效果不好，无法在日光下拍摄微弱紫外发光点；而采用双波段紫外成像镜头的紫外成像仪虽然可以实现较好成像，但是由于现有的双波段紫外成像镜头需要采用平行设置的双成像部件分别对紫外光和可见光进行收集成像，这种光学镜头结构会带来较大尺寸和较重体积，从而无法搭载在无人机或手持上使用。

发明内容

基于此，本发明的目的之一在于提供一种体积小、重量轻便的紫外可见复合成像镜头。

本发明实施例采用下述技术方案：

一种紫外可见复合成像镜头，自物方至紫外像方依次设置可见光成像部件和紫外光成像部件，所述可见光成像部件包括可见光镜头和可见光成像装置,所述紫外光成像部件包括第二紫外反射镜、第一紫外反射镜和紫外光成像装置，所述可见光成像部件不阻挡全部光源，所述第一紫外反射镜收集紫外光并反射到所述第二紫外反射镜，所述第二紫外反射镜将紫外光投射到所述紫外光成像装置的成像面。

作为本发明的进一步改进，所述第二紫外反射镜和紫外光成像装置之间设置有紫外滤光片。

作为本发明的进一步改进，所述第一紫外反射镜为凹面反射镜。

作为本发明的进一步改进，所述第二紫外反射镜为凸面反射镜。

作为本发明的进一步改进，自物方至紫外像方，所述可见光镜头、可见光成像装置、第二紫外反射镜、第一紫外反射镜以及紫外光成像装置依次同轴设置。

作为本发明的进一步改进，所述第一紫外反射镜开设有用于紫外光通过的通孔。

作为本发明的进一步改进，所述通孔位于第一紫外反射镜中心。

作为本发明的进一步改进，所述第二紫外反射镜的直径大于可见光镜头以及可见光成像装置的直径。

作为本发明的进一步改进，所述第一紫外反射镜和第二紫外反射镜表面均镀有反射紫外光的光学膜。

作为本发明的进一步改进，所述光学膜为铝膜。

作为本发明的进一步改进，所述铝膜上镀有一层MgF₂保护膜。

作为本发明的进一步改进，所述可见光成像装置包括可见光探测器。

作为本发明的进一步改进，所述紫外光成像装置包括紫外光探测器。

本发明的另一目的在于提供一种紫外可见复合成像仪，包括所述紫外可见复合成像镜头，还包括：

图像控制模块以及图像存储模块，所述图像控制模块用于控制可见光成像装置和紫外光成像装置，并分别将可见光图像信号与紫外光图像信号输入图像存储模块，所述图像存储模块收集可见光图像信号以及紫外光图像信号并进行处理；

图像显示模块，用于显示处理过的紫外可见融合图像；

地面设备，用于控制成像仪各成像参数以及接收可见光图像信号与紫外光图像信号。

本发明所述的一种紫外可见复合成像镜头及紫外可见复合成像仪具有以下优点和有益效果：

本发明所述的紫外可见复合成像镜头及紫外可见复合成像仪改变现有技术平行设置的紫外成像部件以及可见光成像部件的布局，创造性的将可见光成像部件和紫外光成像部件横向设置，大大地缩小了整体尺寸、减轻整体重量，使其适用于无人机或手持等便携式设备，且结构简单、制作成本低，适用范围广。