便携式raw图像采集测温装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及辐射图像测温技术领域，具体为一种便携式RAW图像采集测温装置。
【背景技术】
[0002]非接触式辐射测温方法具有非侵入、响应快、测温范围广等优点，已广泛应用于各种工业、医疗、民用测温领域，如红外高温计、热像仪、光谱测温装置、辐射图像测温装置等。辐射图像测温方法通过从图像中提取被测对象的原始辐射强度信息，结合多光谱比色原理反演温度及辐射率分布，与红外、光谱测温方法相比，能够在直观监视运行工况的同时实现温度分布的场扫描，如中国专利ZL01106579.6公开的一种炉膛燃烧温度图像检测方法，又如中国专利CN101476939公开的一种双C⑶温度场测量装置及方法。辐射图像测温装置成像系统复杂，导致体积庞大，不方便携带，往往采用固定式安装，如中国专利CN201210380850公开的化学气相沉积设备的红外辐射测温校准装置及其校准方法；同时，辐射图像测温装置的测温精度依赖于光学成像质量，而这在测量现场高温、积灰、结焦的环境下难以保证。
【实用新型内容】
[0003]针对现有技术中存在的问题，本实用新型提供一种结构轻便、工作可靠、维修方便、测温精度高的便携式RAW图像采集测温装置。
[0004]本实用新型是通过以下技术方案来实现:
[0005]便携式RAW图像采集测温装置，包括筒状的壳体，分别密封设置在壳体两端的硬杆内窥镜和盖板，以及设置在壳体内部的数字式CCD摄像机和DSP图像处理芯片；所述的数字式CCD摄像机的输入端和输出端分别与硬杆内窥镜的输出端和DSP图像处理芯片的输入端连接；DSP图像处理芯片的输出端经设置在壳体上的防爆格兰头与上位机连接。
[0006]优选的，盖板通过螺栓密封固定在壳体的后端，盖板的内侧设置移动式充电电源。
[0007]进一步，移动式充电电源的输出端分别连接数字式CXD摄像机和DSP图像处理芯片，移动式充电电源输出电压为DC24V。
[0008]优选的，硬杆内窥镜外部共轴套设有保护套筒，硬杆内窥镜通过防尘卡环密封连接在壳体的前端，前端设置采集通孔的保护套筒卡接在防尘卡环上设置的密封槽内。
[0009]优选的，壳体外部设置有提手，壳体在连接硬杆内窥镜的一端外部设置有隔热保护层。
[0010]进一步，隔热保护层的外缘连接设置有喇叭状的保护罩，保护罩的外缘半径大于把手到壳体中轴线的距离。
[0011]优选的，数字式CCD摄像机采用Bayer-RGGB模式，输出RAW格式图像数据；该图像数据经Gige网线接入到DSP图像处理芯片中。
[0012]与现有技术相比，本实用新型具有以下有益的技术效果:
[0013]本实用新型采用能够灵活拆卸的硬杆内窥镜，能够根据不同的工作环境进行适应性调整；图像采集及测量元件全部安装在壳体内部，使装置结构紧凑、轻便。装置选用的数字式CCD摄像机的A/D转换可在相机内部完成，不需要加装视频采集卡，简化了结构连接。采用DSP图像处理芯片替代计算机完成图像采集和温度计算，设计合理，使用方便，通过对壳体的全封闭结构设置，电气元件和电缆全部安装在能够防爆的壳体内部，输出电缆经防爆格兰头引出，整套装置具备防尘、防爆及高防护的特点，能够对内部的电子器件形成良好保护；整体性高，便携性强，安全可靠。
[0014]进一步的，采用可充电式移动电源为数字式C⑶摄像机和DSP图像处理芯片供电，使得整套装置可移动式操作，并且成本低廉；利用能够方便拆卸的后盖，可以快速的将其余移动式充电电源进行安装和拆卸，并提供其他元件安装和维护的必要空间，能够方便的将数字CCD摄像机和硬杆内窥镜整体抽出进行维护或更换。
[0015]进一步的，通过硬杆内窥镜外部设置保护套，能够对其形成保护，延长使用寿命，并且在其与保护套筒连接处加装防尘卡环及密封垫圈；能够有效的防止外部灰尘进入壳体内部。
[0016]进一步的，通过设置提手能够更好地增加其使用和携带的便捷性，同时配合设置的隔热保护层，对壳体内部的电子器件提供良好和稳定的工作环境；利用设置的保护罩，不仅能将使用时的热流进行阻挡，避免其对壳体的损伤，而且能够保护提携时使用人员的安全。
[0017]进一步的，数字式CXD摄像机的RAW图像数据可直接通过提取网络数据包得到，这解决了 DSP图像处理芯片存储单元容量较小，不能用于存储高分辨率图像的难点。同时DSP图像处理芯片极快的处理速度可实现温度测量的实时性要求。RAff图像符合数字式CCD摄像机线性Gamma感光特性，保留了被测对象原始福射信息，并且标定简单，动态响应范围宽，可实现温度分布的高精度测量。
【附图说明】
[0018]图1为本实用新型实例中所述装置的结构示意图。
[0019]图中:I为保护套筒，2为硬杆内窥镜，3为防尘卡环，4为数字式CXD摄像机，5为Gige网线，6为DSP图像处理芯片，7为移动式充电电源，8为盖板，9为防爆格兰头，10为提手，11为壳体，12为隔热保护层，13为保护罩。
【具体实施方式】
[0020]下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明，所述是对本实用新型的解释而不是限定。
[0021]本实用新型一种便携式RAW图像采集测温装置，其结构原理如图1所示，包括保护套筒1，硬杆内窥镜2，防尘卡环3，数字式CXD摄像机4，Gige网线5，DSP图像处理芯片6，移动式充电电源7，盖板8，防爆格兰头9，提手10，壳体11。同轴设置的保护套筒I和硬杆内窥镜2与壳体11连接处加装防尘卡环3，以防止外部灰尘进入防护罩内部；硬杆内窥镜2连接在CXD摄像机4图像输入端；(XD摄像机4通过Gige网线5与DSP图像处理芯片6连接；移动式充电电源7分别与CCD摄像机4和DSP图像处理芯片6相连接并为两部分供电；DSP图像处理芯片6的信号输出电缆经防爆格兰头9引出，可连接外部显示器或上位机连接。盖板8可用内六角进行拆卸，拆开盖板8后，可将硬杆内窥镜2和CCD摄像机4整体抽出进行维护或更换。
[0022]本优选实例中，数字式CCD摄像机4的工作模式为Bayer-RGGB模式，输出RAW格式图像数据；图像数据经Gige网线5送入DSP图像处理芯片6中进行图像处理，判断调整数字式CCD摄像机4的曝光时间，计算被测对象温度分布。
[0023]本实用新型在使用前，将现有的已经标定得数据和温度计算公式写入DSP图像处理芯片6的RAM中。使用时，利用提手10将装置搬运至测量地点，通过保护套筒I前端的采集通孔，使硬杆内窥镜2对准被测对象，数字CCD摄像机4开始采集RAW格式辐射图像，并通过Gige网线5传输到DSP图像处理芯片6的存储堆栈中。DSP图像处理芯片6根据预先编制的程序对图像数据进行处理，控制调整数字CCD摄像机4的曝光时间，并由标定数据计算被测对象温度，测量结果经电缆送至外部显示。在使用时，隔热保护层12和保护罩13能够将测量和使用时涌出的热流进行阻隔和分流，不仅保护壳体11内部的电子器件，而且能够保护操作者的安全。
[0024]其中，RAW图像就是CMOS/CCD图像传感器将捕捉到的光源信号转化为数字信号的原始数据，存储为CFA彩色滤波数组，数据位数一般为12或14位(由A/D转换电路决定)。与jpeg或bmp图像相比，RAW图像不受色彩空间、锐化值、白平衡、对比度、降噪等相机设置的影响，保留了被测对象原始辐射信息，更适合用于辐射图像测温分析。
【主权项】
1.便携式RAW图像采集测温装置，其特征在于，包括筒状的壳体(11)，分别密封设置在壳体(11)两端的硬杆内窥镜(2)和盖板(8)，以及设置在壳体(11)内部的数字式CCD摄像机(4)和DSP图像处理芯片￠);所述的数字式CCD摄像机(4)的输入端和输出端分别与硬杆内窥镜⑵的输出端和DSP图像处理芯片(6)的输入端连接；DSP图像处理芯片(6)的输出端经设置在壳体(11)上的防爆格兰头与上位机连接。
2.根据权利要求1所述的便携式RAW图像采集测温装置，其特征在于，盖板(8)通过螺栓密封固定在壳体(11)的后端，盖板(8)的内侧设置移动式充电电源(7)。
3.根据权利要求2所述的便携式RAW图像采集测温装置，其特征在于，所述移动式充电电源⑵的输出端分别连接数字式CCD摄像机(4)和DSP图像处理芯片(6)，移动式充电电源⑵输出电压为DC24V。
4.根据权利要求1所述的便携式RAW图像采集测温装置，其特征在于，硬杆内窥镜(2)外部共轴套设有保护套筒(I)，硬杆内窥镜(2)通过防尘卡环(3)密封连接在壳体(11)的前端，前端设置采集通孔的保护套筒(I)卡接在防尘卡环(3)上设置的密封槽内。
5.根据权利要求1所述的便携式RAW图像采集测温装置，其特征在于，壳体(11)外部设置有提手，壳体(11)在连接硬杆内窥镜(2)的一端外部设置有隔热保护层(12)。
6.根据权利要求5所述的便携式RAW图像采集测温装置，其特征在于，隔热保护层(12)的外缘连接设置有喇叭状的保护罩(13)，保护罩(13)的外缘半径大于把手(10)到壳体(11)中轴线的距离。
7.根据权利要求1所述的便携式RAW图像采集测温装置，其特征在于，数字式CCD摄像机⑷采用Bayer-RGGB模式，输出RAW格式图像数据；该图像数据经Gige网线(5)接入到DSP图像处理芯片(6)中。
【专利摘要】本实用新型便携式RAW图像采集测温装置包括筒状的壳体，分别密封设置在壳体两端的硬杆内窥镜和盖板，以及设置在壳体内部的数字式CCD摄像机和DSP图像处理芯片；数字式CCD摄像机的输入端和输出端分别与硬杆内窥镜的输出端和DSP图像处理芯片的输入端连接；DSP图像处理芯片的输出端经设置在壳体上的防爆格兰头与上位机连接。采用能够灵活拆卸的硬杆内窥镜，根据不同的工作环境进行适应性调整；图像采集及测量元件全部安装在壳体内部，使装置结构紧凑、轻便。装置选用的数字式CCD摄像机的A/D转换可在相机内部完成，不需要加装视频采集卡，简化了结构连接。采用DSP图像处理芯片完成图像采集和温度计算，设计合理，使用方便。
【IPC分类】G01J5-02, H04N5-225, G01J5-00
【公开号】CN204439214
【申请号】CN201520092136
【发明人】张向宇, 张波, 向小凤, 徐宏杰
【申请人】华能国际电力股份有限公司, 西安热工研究院有限公司
【公开日】2015年7月1日
【申请日】2015年2月9日