论文部分内容阅读
近年来,特别是9.11 事件以后,人们的安全意识空前提高,社会对安全防护产品的需求更加旺盛。主动红外监控由于获取的是目标的视频图像,具有直观、可分辨性好、便于计算机处理和可远程控制等优点,在科学研究、公安刑侦、安全防护等领域的应用越来越广泛。因此,研制作用距离远、分辨率高、隐蔽的红外成像系统有很大的现实意义和极大的经济效益。本文拟通过针对目前红外产品在远距离、高分辨率和隐蔽性不能很好结合的不足,力求开发一种作用距离较远、成像清晰、长寿命和较强隐蔽性的主动红外成像监控装置。主动红外成像监控系统的成像质量与许多因素有关,最主要的有:目标的红外反射特性、大气对红外线的传输特性、红外照明光源、光学系统以及CCD 摄像机的性能等。在本文中,我们对各种人造红外照明的发光原理、发光效率、光谱分布、发光强度的分布、寿命以及价格等进行了比较,为成像系统用灯提供了依据。同时,着眼于成像系统的分辨率,我们分析了包括焦距、相对孔径、像面照度等影响镜头成像质量的主要因素及其相互之间的关系;简单介绍了CCD 摄像机的工作原理和选型的注意事项;还研究了基于视频图像处理的动目标的检测技术,发展了一种基于软件的阈值可调的差分图像的动目标检测报警技术。本文主要设计了一套主动红外成像监控装置,包括红外灯、镜头、摄像机、数字图像采集与处理、信号的传输与控制、云台、防护罩、解码器以及综合控制箱的设计与选型。首先,以人的成像辨认的经验判据为依据,结合系统的其它指标,设计计算出镜头的焦距、相对孔径,同时确定摄像机的型号。又利用光源的简化模型,推导出摄像机的像面照度与红外光源电功率的估算公式,并据此设计计算出红外光源。我们还设计了视频和控制信号传输的途径和方式,图像压缩的方式以及综合控制箱。最后,我们对设计的系统进行了装配和调试,指明了系统的操作方法及注意事项,并对设计的指标进行了验证。