一种头盔式红外探测及图像传输处理装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术属于消防用红外线探测技术领域，具体为一种头盔式红外探测及图像传输处理系统，该系统主要由前端传输系统、后场指挥系统和中继系统组成，前端传输系统、后场指挥系统和中继系统三者之间通过无线电波进行相应的信号传输。通过集成在消防员装备上的前端系统在火场采集信息，再以无线电波传输到中继系统和后场指挥系统，后场指挥系统对相应的信息进行分析处理，提供直观的火场数据，便于救援的调配。本实用新型专利技术具有体积小、重量轻、携带方便等特点，实现火灾现场发现救援目标、视频音频与数据的采集与无线传输、图像处理、智能分析与实时显示等功能，符合消防装备“轻便化、智能化、高效化、集成化”的发展趋势，贴近消防实战需求以及消防部队攻坚需求。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于红外线探测
，具体涉及一种红外线探测及图像传输处理装置。
技术介绍
在现在的通信条件下，当火灾发生的时候，后场的指挥员对火情的判断及作战决 策的制定多是通过火场通信兵口头传回的信息，这样在时间、人员救援及火情信息的传递 上会产生很大的误差。现阶段，消防通信指挥系统正是我国消防队配备的软肋，各类先进的 通信技术和理念都难以真正进入消防领域进行实际应用。因此，利用先进通信技术开发的 消防用通信指挥系统将具有极大的市场前景和应用空间。红外热像仪是利用红外探测器和光学成像物镜接收被测目标的红外辐射能量分 布图形反映到红外探测器的光敏元件上，从而获得红外热像图，这种热像图与物体表面的 热分布场相对应，通俗地讲红外热像仪就是将物体发出的不可见红外能量转变为可见的热 图像，热图像的上面的不同颜色代表被测物体的不同温度。由于测试往往产生的温度场差 异不大和现场环境复杂等因素，好的热像仪必须具备32(^240像素、分辨率小于0. 1°C、空 间分辨率小、具备红外图像和可见光图像合成功能等。由于红外热成像技术能够进行非接 触式的、高分辨率的温度成像，能够生成高质量的图像，可提供测量目标的众多信息，弥补 了人类肉眼的不足，因此已经在电力系统、土木工程、汽车、冶金、石化、医疗等诸多行业得 到广泛应用，未来的发展前景更不可限量。红外热像仪在消防行业被广泛应用于灭火救援、抢险救灾作业及防火监督人员的 防火检查，在消防行业用红外热像仪分为救助型和检测型两大类。其中，救助型热像仪 (infrared camera of salvation)通常为手持式热像仪，要求电池供电，具备红外图像显示 和粗略温度指示功能。要求能在严酷的浓烟和高温火场现场条件下，指导消防队员进行抢 救人员、寻找火源、防止消防人员误入高温危险区域，是一项重要的灭火救援装备。从使用 情况来看，手持式消防用红外热像仪携带不太方便，且必须手持操作，因无法解放双手而一 定程度上降低了消防员作战效率。
技术实现思路
本技术目的在于提供一种体积小、重量轻、携带方便、能解放消防员双手、具 有无线视频传输功能、后场图像分析处理等多种功能的头盔式红外线探测及图像传输处理 系统。本技术主要由前端传输系统1、后场指挥系统2和中继系统3组成，三者之间 通过无线电波进行相应的信号传输。前端传输系统1主要由头盔11、红外热成像仪12、传输系统13、腰带14和连接固 定装置15组成。所述红外热成像仪12上设置有主机121、显示设备122和电源1313。主机121主要由镜头组件12101和机芯组件12102组成；主机121和电源1313对称的设置在头盔11 的两侧，显示设备122通过连接固定装置15设置在头盔11右侧(相对应人右眼位置附近); 主机121内设有用于探测外部环境的镜头组件和识别探测信号的机芯，镜头组件具有自动 对焦、自动与可见光图像融合的功能，并且显示设备122具有显示反馈信息的功能，主要用 于显示火场的红外图像、现场环境温度、目标区域温度和与目标之间的距离等信息。所述传输系统13主要由传输装置131、天线132、话筒133和听筒134组成；传输 系统13可设置于腰带上，通过信号线与头盔上的红外热成像仪连接。所述传输装置131主要由传输模块1311、电源处理模块1312和电源1313组成。 电源1313通过电源处理模块1312经过电压处理，将其变为合适的电压送至传输模块1311。所述传输模块1311主要由音频输入模块131101、数据输出模块131102、数据输 入模块131103、音频输入模块131104、视频输入模块131105、视频语音数据编解码模块 131106、处理器131107、模数转换器131108、接收器131109、低噪声放大器131110、射频开 关131111、晶振131112、功率放大器131113、频率合成器131114、发射器131115和数模转 换器131116组成。红外热成像仪将采集到的火场信息通过主机121传输至视频输入模块 131105，话筒133将消防员声音输入至音频输入模块131104，数据输入模块131103和数据 输入模块131102通过信号线与计算机进行数据通信，后场指挥员声音通过音频输出模块 传131101输至听筒134，视频、数据和音频信号通过视频音频数据编解码模块131106传输 至处理器131107进行数字处理。将输出的信号通过数模转换器131116、晶振131112和频率 合成器131114后传输至发射器131115，同时通过功率放大器121113进行功率放大后进入 射频开关131111通过天线132进行发射；接收到的信号经过天线132至射频开关131111， 经过低噪声放大器131110进行滤波放大后进入接收器131109，通过晶振131112和频率合 成器131114后进入模数转换器131108进行模数转换，再经数据器131107进行处理后传 输，经解码后传输至计算机和听筒134，完成信息的无线收发处理。传输装置131通过信号线与主机121信号连接。后场指挥系统2主要由图像分析处理系统21、天线22和显示控制系统23组成。 通过天线22接收相应的信号，将其传输到图像分析处理系统21进行相应的处理操作，最后 通过信号线传输至显示控制系统23完成信号的接收和相应的处理。图像分析处理系统21通过天线22接收到第一个消防员上通信传输模块发来的信 号之后，将其传达至图像分析处理系统21的图像处理模块2104，图像处理模块2104从提取 一帧图像的上下两场数据，加以处理后形成一帧完整的图像数据，再进行相应的图像处 理，主要包括图像滤波、增强、分割、多彩处理等功能。图像处理模块2104内部通过远程大 目标2105进行点跟踪合成2106以及点模式、模糊松弛和匹配成像算法2107之后，产生灰 度直方图并进行目标边界缓存，其内部运行门限设置，并进行一些特征计算，计算完毕后将 其计算出的信息传输至后场红外图像管理平台即进行目标匹配跟踪2108、多彩处理2109 之后进入显示控制系统23，后场红外图像管理平台接收到信号以后实现后方红外热图像 的显示与存储，经过后方红外图像管理平台的分析判断即进过差分图像算法以及图像合成 2101、进行面跟踪合成2102以及中远程低对比度目标2103，将信息传输至图像处理模块传 达至第二个消防员，这样实现了整个信息的传输过程；通过图像分析处理系统21经过热图 像处理，降低噪声，降低图像中分布复杂的噪声信息；并实现探测图像增强，提高图像清晰度；获取并显示前方环境相关信息，如环境温度、最高温度、目标区域温度等；实现了运动 物体跟踪、可疑区域分割及辅助判定，最终通过管理软件显示在后场指挥系统中。中继系统3主要由接收机31、中继站32和发射机33组成。接收机31接收相应的 信号，并通过中继站32放大信号并通过发射机33将信号发射出去。前端传输系统1、后场指挥系统2和中继系统3三者之间通过无线电波进行相应的 信号传输，实现复杂火场的无线覆盖。前端传输系统1具有负荷多种高质量媒体传输需求的通信处理装置，其内部设置 具有采用多载波技术、高宽带设计以及双向点对多点动态组网设计的通信传输模块，本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种头盔式红外探测及图像传输处理装置，其特征在于由前端传输系统（１）、后场指挥系统（２）和中继系统（３）组成；其中：所述前端传输系统（１）由头盔（１１）、红外热成像仪（１２）、传输系统（１３）、腰带（１４）和连接固定装置（１５）组成；所述红外热成像仪（１２）上设置有主机（１２１）、显示设备（１２２）和电源（１３１３）；主机（１２１）由镜头组件（１２１０１）和机芯组件（１２１０２）组成；主机（１２１）、电源（１３１３）和显示设备（１２２）通过连接固定装置（１５）设置在头盔（１１）上；显示设备（１２２）位于人眼位置；主机（１２１）内设有用于探测外部环境的镜头组件和识别探测信号的机芯，显示设备（１２２）具有显示反馈信息的功能，用于显示火场的红外图像、现场环境温度、目标区域温度和与目标之间的距离信息；所述传输系统（１３）由传输装置（１３１）、天线（１３２）、话筒（１３３）和听筒（１３４）　组成；传输系统（１３）设置于消防员随身装备上，通过信号线与头盔上的红外热成像仪连接；所述后场指挥系统（２）由图像分析处理系统（２１）、天线（２２）和显示控制系统（２３）组成；通过天线（２２）接收相应的信号，将其传输到图像分析处理系统（２１）进行相应的处理操作，最后通过信号线传输至显示控制系统（２３）完成信号的接收和相应的处理；所述中继系统（３）由接收机（３１）、基站（３２）和发射机（３３）组成，用于完成信号的接收、放大和发射；所述的图像分析处理系统（２１）通过天线（２２）接收到第一个消防员上通信传输模块发来的信号之后，将其传达至图像分析处理系统（２１）的图像处理模块（２１０４），图像处理模块（２１０４）从提取一帧图像的上下两场数据，　加以处理后形成一帧完整的图像数据，　再进行相应的图像处理，主要包括图像滤波、增强、分割、多彩处理等功能；图像处理模块（２１０４）内部通过远程大目标（２１０５）进行点跟踪合成（２１０６）以及点模式、模糊松弛和匹配成像算法（２１０７）之后，产生灰度直方图并进行目标边界缓存，其内部运行门限设置，并进行一些特征计算；计算完毕后将其计算出的信息传输至后场红外图像管理平台即进行目标匹配跟踪（２１０８）、多彩处理（２１０９）之后进入显示控制系统（２３），后场红外图像管理平台接收到信号以后实现后方红外热图像的显示与存储，经过后方红外图像管理平台的分析判断即进过差分图像算法以及图像合成（２１０１）、进行面跟踪合成（２１...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：施巍，阙兴贵，阮桢，洪赢政，曹永强，刘盛鹏，汪萍萍，何宇，吴军，陈伟，宋娜娜，李震，
申请(专利权)人：公安部上海消防研究所，浙江雷邦实业有限公司，上海倍安实业有限公司，
类型：实用新型
国别省市：31[中国|上海]