一种头戴被动式夜视仪的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种头戴被动式夜视仪，是戴在头顶的头戴图像采集与显示单元与携带在身体上的连接信息处理单元连接，头戴图像采集与显示单元是安装有镜头的热成像电路与控制电路连接，控制电路连接单目显示器，信息处理单元是单片机控制电路分别连接字符叠加电路、DSP视频处理电路、显示屏，接口电路连接头戴图像采集与显示单元中的控制电路，接口电路、字符叠加电路、DSP视频处理电路、视频分配电路、SD卡录像电路、显示屏依次连接，SD卡录像控制电路连接控制SD卡录像电路，视频分配电路连接接口电路，电源转换电路为其它电路提供电源，本发明具有图像采集装置戴于头顶、解放双手、结构合理、图像清楚、小巧便携、使用方便的特点。
【专利说明】一种头戴被动式夜视仪
【技术领域】
[0001]本发明属于夜视设备【技术领域】，涉及一种头戴被动式夜视仪。
【背景技术】
[0002]夜视设备不仅应用于安保部门的夜间侦查、抓捕、搜救等行动，也被个人用户广泛应用于观光、旅游、探险等户外活动。现有夜视产品一般仅为热成像探测器、或像增强管、或CCD摄像机单一图像采集方式，由物镜采集目标自身热辐射或反射光线，透过目镜进行观察，少量的具有图像存储功能，且存在使用不方便，观察距离有限等缺点。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于改进已有技术的不足而提供一种图像采集装置戴于头顶、解放双手、结构合理、图像清楚、小巧便携、使用方便的头戴被动式夜视仪。
[0004]本发明的目的是这样实现的，一种头戴被动式夜视仪，其特点是戴在头顶的头戴图像采集与显示单元与携带在身体上的连接信息处理单元连接，其中:
所述的头戴图像采集与显示单元是安装有镜头的热成像电路与控制电路连接，控制电路连接单目显示器；
所述的信息处理单元是单片机控制电路分别连接字符叠加电路、DSP视频处理电路、显示屏，接口电路连接头戴图像采集与显示单元中的控制电路，接口电路、字符叠加电路、DSP视频处理电路、视频分配电路、SD卡录像电路、显示屏依次连接，SD卡录像控制电路连接控制SD卡录像电路，视频分配电路连接接口电路，电源转换电路为其它电路提供电源。
[0005]为了进一步实现本发明的目的，可以是所述头戴图像采集与显示单元中的热成像电路是热成像组件通过接线座J71接入，接线座J71的I脚为热成像组件的+5V电源正极输入端、接电容C74后接地，2脚为热成像组件电源负极并接地，3脚为热成像组件的视频信号输出端，接控制电路中接线座J72的4脚；
所述头戴图像采集与显示单元中的控制电路是集成电路U70的I脚接电容C71、二极管D71、电感L72的公共端，电容C71的另一端接3脚，二极管D71另一端接地，电感L72另一端作为+5V电源输出，串接电阻R72后通过电阻R71接地及接集成电路U70的6脚，并接电容C75后接地，2脚接电容C72、C73、C76的并联端并接接线座J72的I脚，3脚串接电容C71后接I脚，6脚接电阻R71、R72的并联端，4脚接地，5、7脚空接；接线座J72为头戴图像采集与显示单元与信息处理单元的接口，I脚接+12V电源，2、3脚接地，4脚接热成像电路中接线座J71的3脚，5脚接单目显示器中接线座J74的3脚；6脚接按键S73后接地并接电阻R76后接+5V电源，7脚接按键S72后接地并接电阻R75后接+5V电源，接线座J72其它脚空；
所述头戴图像采集与显示单元中的单目显示器是单目显示组件通过接线座J74接入，接线座J74的I脚为单目显示组件的+5V电源正极输入端，2脚为单目显示组件电源负极并接地，3脚为单目显示组件视频信号输出端，接控制电路中接线座J72的5脚； 所述信息处理单元中的字符叠加电路是集成电路U2的1、2、7、13、14、15、16脚空接，3脚接电源+5V并接电容C28后接地，4、20、23脚接地，5脚接晶振X3后接6脚，8、9、10、11脚分别接单片机控制电路中集成电路U3的32、35、36、37脚，12、17、18、19脚接分别接电阻R52、R53、R54、R55后接+5V电源，21脚接+5V电源并接电容C22后接地，22脚接电容C38、C39的并联端，电容C38、C39另一并联端接电阻R51后接地并接接口电路中继电器JD2的3、8脚，集成电路U2的24脚接+5V电源并接电容C23后接地，25脚接电容C37的负极，26脚接电容C34的负极，C37、C34的正极并接后接接口电路中电阻R50的一端；
所述信息处理单元中的单片机控制电路是集成电路U3的1、2、3、4、5、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、20、21、24、26、27、33、34、38、39、42、43、44 脚空接，6、29 脚接地，28 脚接+5V电源，7脚接+5V电源并接电容C40后接地，18脚接电阻Rll后接+5V电源并接电容C2后接地，19脚串接电阻R32后接地并接电阻R29后接电源VDD，22脚串接电阻RlO后接三极管Ql的B极，三极管Ql的E极接地，C极接继电器JDl的10脚，继电器JDl的1、4、7脚接+12V电源，3脚、8脚互连并接口电路中接线座J33的14脚并接电容C17、C24的并联端，电容C17、C24另一端接地，集成电路U3的23脚串接电阻R26后接+5V电源并接按键SI后接地，25脚接SD卡录像电路中的集成电路U4的I脚，30脚接晶振X2和电容C9的并联端，31脚串接晶振X2和电容ClO的并联端，电容C9、C10的另一端接地，32、35、36、37脚分别接字符叠加电路中集成电路U2的8、9、10、11脚，40、41脚分别串接电阻R16、发光二极管D5后接地，串接电阻R14、发光二极管D2后接地；
所述信息处理单元中的SD卡录像电路是集成电路U4的I脚串接电阻R3后接+5V电源并连接单片机控制电路中集成电路U3的25脚，2、3脚并联后接电容C4后接地，4脚接电阻R17、R30、电容C20的并联端，电阻R30、电容C20的并联另一端接集成电路U4的5脚，电阻Rl7的另一端接电容C25接接线座J42的2脚，集成电路U4的5脚接扬声器的正极，6脚接+5V电源并接电容C3后接地，7脚接地，8脚接扬声器的负极；接线座J42是SD卡录像设备的接口，I脚为SD卡录像设备视频输出端，接显示屏的视频输入端，2脚为SD卡录像设备的音频输出端，接电容C25，3脚为SD卡录像设备的视频输入端，接视频分配电路中电阻R41，4脚接地，5脚接+12V电源，6脚为SD卡录像设备的录像状态指示的输出端，接发光二极管D3后接地；接线座J41是SD卡录像设备串口接口，I脚接+3.3V电源，2脚接SD卡录像控制电路中集成电路Ul的7脚，3脚接SD卡录像控制电路中集成电路Ul的8脚，4脚接地；所述信息处理单元中的SD卡录像控制电路是集成电路Ul的I脚串接电阻R27、发光二极管D6后接地，4脚串接电容Cl后接地及串接电阻R21后接电容C5、C11的并联端及+3.3V电源，电容C5、Cl I另一端接地，7脚串接电阻R22后接+3.3V电源并接SD卡录像电路中接线座J41的2脚，8脚串接电阻R23后接+3.3V电源并接SD卡录像电路中接线座J41的3脚，9脚串接电阻R2后接地并接按键S9后接17脚，10脚串接电阻R3后接地并接按键S8后接17脚，11脚串接电阻R4后接地并接按键S7、S12的并联端，按键S7的另一端接17脚，按键S12的另一端接18脚，12脚串接电阻R5后接地，并接按键S6、S11的并联端，按键S6的另一端接17脚，按键Sll的另一端接18脚，13脚串接电阻R6后接地，并接按键S5、S10的并联端，按键S5的另一端接17脚，按键SlO的另一端接18脚，14脚接+3.3V电源，15脚接晶振Xl和电容C8的并联端，16脚接晶振Xl和电容C7的并联端，电容C8、C7另一端接地，17脚接按键S5、S6、S7、S8、S9的并联端，18脚接按键S10、S1US12的并联端，5脚接地，2、3、6脚空；
所述信息处理单元中的视频分配电路是电容C27、电阻R46的并联端接DSP视频处理电路中接线座J37的5脚，5脚是DSP视频处理设备的视频输出端，电阻R46的的另一端接地，电容C27的另一端接电阻R44、R45与三极管Q4的B极的并联端，电阻R45另一端接地，电阻R44另一端接+12V电源，三极管Q4的C极串接电阻R34后接+12V电源并接三极管Q5的B极，三极管Q4的E极串接电阻R43后接地并接电阻R42 —端，三极管Q5的E极串接电阻R33后接+12V电源，三极管Q5的C极接电阻R42和电容C26的并联端，电容C26的另一端接电阻R37、R38、三极管Q3的B极的并联端，电阻R38另一端接地，电阻R37另一端接+12V电源，三极管Q3的C极接+12V电源，E极接电阻Rl2、R39、R40、R41的并联端，电阻Rl2另一端接地，电阻R39的另一端接接口电路中接线座J33的3脚，电阻R40的另一端接接口电路中接线座J33的4脚，电阻R41的另一端接SD卡录像电路中接线座J42的3脚；
所述信息处理单元中的DSP视频处理电路是接线座J37是DSP视频处理设备的接口，1、2脚为电源正极输入端，接电源VDD并接电容C12后接地并接电容C14后接地，3、4、6、8脚为电源负极输入端，接地，5脚为视频信号输出端，接视频分配电路中电阻R46、电容C27的并联端，7脚为视频信号输入端，接电阻R50后接字符叠加电路中电容C34、C37的并联端；接线座J36为DSP视频处理设备图像电子放大、缩小信号的输入端，1、2脚分别接头戴图像采集与显示单元的控制电路中集成电路U12的12、11脚；
所述信息处理单元中的接口电路是接线座J31的1、2脚接二极管D7后接电源VDD，为备用设备提供电源，3、4脚接电源VDD并接系统总电源开关的一端，7、8脚接系统总电源开关的另一端并接保险管Fl后接蓄电池正极和二极管D8负极的并联端，蓄电池负极接地，5、6脚接地，为头戴图像采集与显示单元的电源负极、充电器电源负极、显示屏负极的输入端，9、10脚接二极管D8的正极端为充电器电源的正极接入端，11、12脚空，13、14脚接+12V电源，为头戴图像采集与显示单元的电源正极输入端；接线座J33的1、2、5、6、8、12、13脚空接，3、4脚分别接视频分配电路中电阻R39、R40,分别为备用视频信号远程传输时的接口和头戴图像采集与显示单元中单目显示器的视频信号的输入端，7脚接头戴图像采集与显示单元中接线座J72的4脚视频信号输出端并接字符叠加电路中电容C38、C39的并联端，9脚接SD卡录像电路中接线座J42的I脚，为显示屏的视频信号输入端，10、11脚分别接SD卡录像电路中集成电路U4的5、8脚，为扬声器音频信号输入端，14脚接单片机控制电路中继电器JDl的3脚、8脚、电容C24、C17的并联端，为显示屏的电源正极输入端；
所述信息处理单元中的电源转换电路是集成电路U5的I脚接电容C21、二极管D10、电感L5的公共端，电容C21的另一端接3脚，二极管DlO另一端接地，电感L5另一端作为+5V电源输出，串接电阻R35后通过电阻R36接地及接集成电路U5的6脚，并接电容C29后接地，2脚接电容C31、C33、C35的并联端并接接口电路14中接线座J31的3、4脚及单片机控制电路中电阻R29，电容C31、C33、C35另一端接地，3脚串接电容C21后接I脚，6脚接电阻R35、R36的并联端，4脚接地，5、7脚空接；集成电路U7的I脚接电容C23、二极管D11、电感L6的公共端，电容C23的另一端接3脚，二极管Dll另一端接地，电感L6另一端作为+12V电源输出，串接电阻Rl3后通过电阻R48接地及接集成电路U7的6脚，并接电容C30后接地，2脚接电容C32、C36的并联端并接接口电路中接线座J31的3、4脚及单片机控制电路中电阻R29，电容C32、C36另一端接地，3脚串接电容C21后接I脚，6脚接电阻R48、R13的并联端，4脚接地，5、7脚空接。
[0006]本发明与已有技术相比具有以下显著特点和积极效果:本发明头戴图像采集与显示单元采集的视频图像传输到信息处理单元，视频图像经DSP处理后再传输到单目显示器，头戴图像采集与显示单元与信息处理单元的一个接口连接，将视频信息送入信息处理单元，其中内置了 DSP视频处理设备、SD卡录像设备、视频输出接口，可以实现图像处理、信息存储，并将图像界面通过视频输出接口送入单目显示器进行图像显示。本发明采用了热成像和DSP图像处理技术，热成像摄像机根据目标物体的热辐射能量大小成像，不受环境照度及雾、雪、霾等恶劣天气影响，图像显示采用OSR技术的单目显示器，在观察效果上相当于2m处观看48寸电视，长期观看无疲劳；内置了 DSP视频处理设备应用数字图像处理技术对视频图像进行二次处理，实现图像增强、去噪，并强化目标细节的显示，现场音视频数据自动保存在SD卡中，本发明成像清晰、探测距离远、隐蔽性好、功耗低；本发明图像采集与显示单元戴在头顶，将双手完全解放出来，可以操作其他设备工作。
【专利附图】
【附图说明】
[0007]下面结合附图和实施例对发明作进一步详细说明。
[0008]图1为本发明的一种原理框图。
[0009]图2为本发明的一种详细的原理框图。
[0010]图3为本发明信息处理单元的一种电子线路图。
[0011]图4为本发明头戴图像采集与显示单元的一种电子线路图。
[0012]图5为本发明DSP视频处理电路电子线路图。
[0013]图6为本发明SD卡录像电路电子线路图。
[0014]图7为本发明SD卡录像控制电路电子线路图。
[0015]图8为本发明单片机控制电路电子线路图。
[0016]图9为本发明接口电路电子线路图。
[0017]图10为本发明视频分配电路电子线路图。
[0018]图11为本发明字符叠加电路电子线路图。
[0019]图12为本发明电源转换电路电子线路图。
【具体实施方式】
[0020]实施例1，一种头戴被动式夜视仪，参照图1、图2，是戴在头顶的头戴图像采集与显示单元2与携带在身体上的连接信息处理单元I连接，其中:
所述的头戴图像采集与显示单元2是安装有镜头21的热成像电路22与控制电路23连接，控制电路23连接单目显示器24 ;
所述的信息处理单元I是单片机控制电路13分别连接字符叠加电路15、DSP视频处理电路16、显示屏18，接口电路14连接头戴图像采集与显示单元2中的控制电路23，接口电路14、字符叠加电路15、DSP视频处理电路16、视频分配电路9、SD卡录像电路17、显示屏18依次连接，SD卡录像控制电路12连接控制SD卡录像电路17，视频分配电路9连接接口电路14，电源转换电路10为其它电路提供电源，这构成本发明的一种结构。
[0021]实施例2，一种头戴被动式夜视仪，参照图1至图12，是在实施例1的基础上，所述头戴图像采集与显示单元2中的热成像电路22是热成像组件通过接线座J71接入，接线座J71的I脚为热成像组件的+5V电源正极输入端、接电容C74后接地，2脚为热成像组件M300电源负极并接地，3脚为热成像组件的视频信号输出端，接控制电路23中接线座J72的4脚；
所述头戴图像采集与显示单元2中的控制电路23是集成电路U70的I脚接电容C71、二极管D71、电感L72的公共端，电容C71的另一端接3脚，二极管D71另一端接地，电感L72另一端作为+5V电源输出，串接电阻R72后通过电阻R71接地及接集成电路U70的6脚，并接电容C75后接地，2脚接电容C72、C73、C76的并联端并接接线座J72的I脚，3脚串接电容C71后接I脚，6脚接电阻R71、R72的并联端，4脚接地，5、7脚空接；接线座J72为头戴图像采集与显示单元2与信息处理单元I的接口，I脚接+12V电源，2、3脚接地，4脚接热成像电路22中接线座J71的3脚，5脚接单目显示器24中接线座J74的3脚，6脚接按键S73后接地并接电阻R76后接+5V电源，7脚接按键S72后接地并接电阻R75后接+5V电源，接线座J72其它脚空；
所述头戴图像采集与显示单元2中的单目显示器24是单目显示组件通过接线座J74接入，接线座J74的I脚为单目显示组件的+5V电源正极输入端，2脚为单目显示组件电源负极并接地，3脚为单目显示组件视频信号输出端，接控制电路23中接线座J72的5脚；
所述信息处理单元I中的字符叠加电路15是集成电路U2的1、2、7、13、14、15、16脚空接，3脚接电源+5V并接电容C28后接地，4,20,23脚接地，5脚接晶振X3后接6脚，8、9、10、11脚分别接单片机控制电路13中集成电路U3的32、35、36、37脚，12、17、18、19脚接分别接电阻R52、R53、R54、R55后接+5V电源，21脚接+5V电源并接电容C22后接地，22脚接电容C38、C39的并联端，电容C38、C39另一并联端接电阻R51后接地并接接口电路14中继电器JD2的3、8脚，集成电路U2的24脚接+5V电源并接电容C23后接地，25脚接电容C37的负极，26脚接电容C34的负极，C37、C34的正极并接后接接口电路14中电阻R50的一端；
所述信息处理单元I中的单片机控制电路13是集成电路U3的1、2、3、4、5、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、20、21、24、26、27、33、34、38、39、42、43、44 脚空接，6、29 脚接地，28 脚接+5V电源，7脚接+5V电源并接电容C40后接地，18脚接电阻RlI后接+5V电源并接电容C2后接地，19脚串接电阻R32后接地并接电阻R29后接电源VDD，22脚串接电阻RlO后接三极管Ql的B极，三极管Ql的E极接地，C极接继电器JDl的10脚，继电器JDl的1、4、7脚接+12V电源，3脚、8脚互连并接口电路14中接线座J33的14脚并接电容C17、C24的并联端，电容C17、C24另一端接地，集成电路U3的23脚串接电阻R26后接+5V电源并接按键SI后接地，25脚接SD卡录像电路17中的集成电路U4的I脚，30脚接晶振X2和电容C9的并联端，31脚串接晶振X2和电容ClO的并联端，电容C9、ClO的另一端接地，32、35、36、37脚分别接字符叠加电路15中集成电路U2的8、9、10、11脚，40、41脚分别串接电阻R16、发光二极管D5后接地，串接电阻R14、发光二极管D2后接地；
所述信息处理单元I中的SD卡录像电路17是集成电路U4的I脚串接电阻R3后接+5V电源并连接单片机控制电路13中集成电路U3的25脚，2、3脚并联后接电容C4后接地，4脚接电阻R17、R30、电容C20的并联端，电阻R30、电容C20的并联另一端接集成电路U4的5脚，电阻R17的另一端接电容C25接接线座J42的2脚，集成电路U4的5脚接扬声器的正极，6脚接+5V电源并接电容C3后接地，7脚接地，8脚接扬声器的负极；接线座J42是SD卡录像设备的接口，I脚为SD卡录像设备视频输出端，接显示屏18的视频输入端，2脚为SD卡录像设备的音频输出端，接电容C25，3脚为SD卡录像设备的视频输入端，接视频分配电路9中电阻R41，4脚接地，5脚接+12V电源，6脚为SD卡录像设备的录像状态指示的输出端，接发光二极管D3后接地；接线座J41是SD卡录像设备串口接口，I脚接+3.3V电源，2脚接SD卡录像控制电路12中集成电路Ul的7脚，3脚接SD卡录像控制电路12中集成电路Ul的8脚，4脚接地；
所述信息处理单元I中的SD卡录像控制电路12是集成电路Ul的I脚串接电阻R27、发光二极管D6后接地，4脚串接电容Cl后接地及串接电阻R21后接电容C5、C11的并联端及+3.3V电源，电容C5、C11另一端接地，7脚串接电阻R22后接+3.3V电源并接SD卡录像电路17中接线座J41的2脚，8脚串接电阻R23后接+3.3V电源并接SD卡录像电路17中接线座J41的3脚，9脚串接电阻R2后接地并接按键S9后接17脚，10脚串接电阻R3后接地并接按键S8后接17脚，11脚串接电阻R4后接地并接按键S7、S12的并联端，按键S7的另一端接17脚，按键S12的另一端接18脚，12脚串接电阻R5后接地，并接按键S6、S11的并联端，按键S6的另一端接17脚，按键Sll的另一端接18脚，13脚串接电阻R6后接地，并接按键S5、S10的并联端，按键S5的另一端接17脚，按键SlO的另一端接18脚，14脚接+3.3V电源，15脚接晶振Xl和电容C8的并联端，16脚接晶振Xl和电容C7的并联端，电容C8、C7另一端接地，17脚接按键S5、S6、S7、S8、S9的并联端，18脚接按键S10、SlU S12的并联端，5脚接地，2、3、6脚空；
所述信息处理单元I中的视频分配电路9是电容C27、电阻R46的并联端接DSP视频处理电路16中接线座J37的5脚，5脚是DSP视频处理设备的视频输出端，电阻R46的的另一端接地，电容C27的另一端接电阻R44、R45与三极管Q4的B极的并联端，电阻R45另一端接地，电阻R44另一端接+12V电源，三极管Q4的C极串接电阻R34后接+12V电源并接三极管Q5的B极，三极管Q4的E极串接电阻R43后接地并接电阻R42 —端，三极管Q5的E极串接电阻R33后接+12V电源，三极管Q5的C极接电阻R42和电容C26的并联端，电容C26的另一端接电阻R37、R38、三极管Q3的B极的并联端，电阻R38另一端接地，电阻R37另一端接+12V电源，三极管Q3的C极接+12V电源4极接电阻1?12、1?39、1?40、1?41的并联端，电阻R12另一端接地，电阻R39的另一端接接口电路14中接线座J33的3脚，电阻R40的另一端接接口电路14中接线座J33的`4脚，电阻R41的另一端接SD卡录像电路17中接线座J42的3脚；
所述信息处理单元I中的DSP视频处理电路16是接线座J37是DSP视频处理设备的接口，1、2脚为电源正极输入端，接电源VDD并接电容C12后接地并接电容C14后接地，3、4、6、8脚为电源负极输入端，接地，5脚为视频信号输出端，接视频分配电路9中电阻R46、电容C27的并联端，7脚为视频信号输入端，接电阻R50后接字符叠加电路15中电容C34、C37的并联端；接线座J36为DSP视频处理设备图像电子放大、缩小信号的输入端，1、2脚分别接头戴图像采集与显示单元2的控制电路23中接线座J72的6、7脚；
所述信息处理单元I中的接口电路14是接线座J31的1、2脚接二极管D7后接电源VDD,为备用设备提供电源，3、4脚接电源VDD并接系统总电源开关的一端，7、8脚接系统总电源开关的另一端并接保险管Fl后接蓄电池正极和二极管D8负极的并联端，蓄电池负极接地，5、6脚接地，为头戴图像采集与显示单元2的电源负极、充电器电源负极、显示屏18负极的输入端，9、10脚接二极管D8的正极端为充电器电源的正极接入端，11、12脚空，13、14脚接+12V电源，为头戴图像采集与显示单元2的电源正极输入端；接线座J33的1、2、5、6、8、12、13脚空接，3、4脚分别接视频分配电路9中电阻R39、R40，分别为备用视频信号远程传输时的接口和头戴图像采集与显示单元2中单目显示器24的视频信号的输入端，7脚接头戴图像采集与显示单元2中接线座J72的4脚视频信号输出端并接字符叠加电路15中电容C38、C39的并联端，9脚接SD卡录像电路17中接线座J42的I脚，为显示屏18的视频信号输入端，10、11脚分别接SD卡录像电路17中集成电路U4的5、8脚，为扬声器音频信号输入端，14脚接单片机控制电路13继电器JDl的3脚、8脚、电容C24、C17的并联端，为显示屏18的电源正极输入端；
所述信息处理单元I中的电源转换电路10是集成电路U5的I脚接电容C21、二极管D10、电感L5的公共端，电容C21的另一端接3脚，二极管DlO另一端接地，电感L5另一端作为+5V电源输出，串接电阻R35后通过电阻R36接地及接集成电路U5的6脚，并接电容C29后接地，2脚接电容C31、C33、C35的并联端并接接口电路14中接线座J31的3、4脚及单片机控制电路13中电阻R29，电容C31、C33、C35另一端接地，3脚串接电容C21后接I脚，6脚接电阻R35、R36的并联端，4脚接地，5、7脚空接；集成电路U7的I脚接电容C23、二极管D11、电感L6的公共端，电容C23的另一端接3脚，二极管Dll另一端接地，电感L6另一端作为+12V电源输出，串接电阻R13后通过电阻R48接地及接集成电路U7的6脚，并接电容C30后接地，2脚接电容C32、C36的并联端并接接口电路14中接线座J31的3、4脚及单片机控制电路13中电阻R29，电容C32、C36另一端接地，3脚串接电容C21后接I脚，6脚接电阻R48、R13的并联端，4脚接地，5、7脚空接；
实施例中集成电路Ul为PIC16F628A，集成电路U2为MAX7456，集成电路U3为PIC16F877A，集成电路 U4 为 LM4819，集成电路 U5、U7、U70 为 LM22676TJ-ADJ，集成电路 Ull为78L05，集成电路U12为PIC16F687，SD卡录像设备为FN-MK01A，DSP视频处理设备为KD-C20，热成像组件为M300，单目显示组件为M92-S，其他与实施例1完全相同。
[0022]本发明工作原理是:
本发明是戴于头部的头戴图像采集与显示单元2中的热成像电路22与镜头21完成图像采集，采集的视频图像经信息处理单元I进行图像增强后，传递到头戴图像采集与显示单元2中的单目显示器24上显示，同时存储在SD卡录像电路17中。
[0023]信息处理单元I通过接口电路14接收头戴图像采集与显示单元2的视频图像，然后通过字符叠加电路15将电池电压等信息添加到视频图像中，视频图像在DSP视频处理电路16中进行增强处理后，得到目标细节更清楚的图像，然后经过接口电路14传递到头戴图像采集与显示单元2中的单目显示器24上显示，并存储在SD卡录像电路17中。
[0024]信息处理单元I中，操作SD卡录像控制电路12可控制SD卡录像电路17回放已存储的视频图像在显示屏18上显示。
[0025]信息处理单元I中，DSP视频处理电路16以DSP数字多媒体处理器为核心，结合改进后的Retinex的视频增强算法和动态直方图映射算法，分别对图像进行局部增强和全局增强，最后将两种增强的结果以权重的形式结合起来，得到最终的增强图像，并通过对视频的实时分析自适应的调整算法的权重和参数，使得其可以适应各种天气和光照情况，实现图像增强、消噪、色彩锐化等处理。[0026]打开连接信息处理单元14中接线座J31的3、4脚和7、8脚的电源开关，蓄电池BTl电源经保险管Fl接线座J31的7、8脚、开关、3、4脚后接入集成电路U5、U7转换为+5V和+12V电源输出。
[0027]当打开电源开关时，头戴图像采集与显示单元2中的热成像电路22输出视频信号至接线座J72的4脚，接线座J72的4脚与信息处理单元I中的接口电路14中接线座J33的7脚相连，视频信号输出到字符叠加电路15，在字符叠加电路15中将电源电压等信息叠加到视频信号中，然后输出视频信号到DSP视频处理电路16中进行图像增强、去噪及增强细节显示效果后，输出视频信号到视频分配电路9，经过对视频信号放大和增强后再分成三路视频信号，分别为AVA、CHAv OutU CHAv 0ut2，其中视频信号AVA输出到接口电路14中接线座J33的3脚，作为备用，可通过外接3G、WIF1、网络等远程传输设备将视频信号远程传输到远程用户，视频信号CHAv Outl输出到接口电路14中接线座J33的4脚，经此将视频信号输入到头戴图像采集与显示单元2中单目显示器24上进行显示，视频信号CHAv 0ut2输出到SD卡录像电路17中接线座J42的3脚，视频信号存储在SD卡录像设备中，同时SD卡录像设备经接线座J42的I脚可输出视频信号Av Outl至接线座J33的9脚，经接线座J33的9脚输入到信息处理单元I中显示屏18。
[0028]信息处理单元I中的显示屏18设计有电源开关按键，即单片机控制电路13中的按键SI，当按下按键SI时，集成电路U3的22脚输出高电平，控制三极管Ql饱和导通，继电器JDl通电工作，3、8脚与7、4脚闭合导通，+12V电源经继电器JDl接入到显示屏，显示屏通电工作显示图像，当再按下按键SI，集成电路U3的22脚输出低电平，控制三极管Ql处于截止状态，继电器JDl无电流通过，3、8脚与7、4脚断开，从而断开显示屏的电源。
[0029]DSP视频处理电路16具有图像电子变倍功能，当按下头戴图像采集与显示单元2中按键S73时图像连续变大，按下按键S72时图像连续缩小。
[0030]SD卡录像控制电路12中的按键S5、S6、S7、S8、S9、S10、SI 1、S12用于控制SD卡
录像设备的菜单设置和录像的检索、回放等，当按下按键时，集成电路Ul通过查询方式检测到按下的按键，再根据预定义的通信协议与SD卡录像设备通信发送指令实现对SD卡录像设备的控制。
[0031]当通过SD卡录像控制电路12控制SD卡录像设备回放已经录制的图像时，通过按S7、S6按键可以调节放映时扬声器的音量。
【权利要求】
1.一种头戴被动式夜视仪，其特征是戴在头顶的头戴图像采集与显示单元(2)与携带在身体上的连接信息处理单元(I)连接，其中: 所述的头戴图像采集与显示单元(2 )是安装有镜头(21)的热成像电路(22 )与控制电路(23)连接，控制电路(23)连接单目显示器(24)； 所述的信息处理单元(I)是单片机控制电路(13)分别连接字符叠加电路(15)、DSP视频处理电路(16)、显示屏(18)，接口电路(14)连接头戴图像采集与显示单元(2)中的控制电路(23)，接口电路(14)、字符叠加电路(15)、DSP视频处理电路(16)、视频分配电路(9)、SD卡录像电路(17 )、显示屏(18 )依次连接，SD卡录像控制电路(12 )连接控制SD卡录像电路(17)，视频分配电路(9)连接接口电路(14)，电源转换电路(10)为其它电路提供电源。
2.根据权利要求1所述的一种头戴被动式夜视仪，其特征是: 所述头戴图像采集与显示单元(2 )中的热成像电路(22 )是热成像组件通过接线座J71接入，接线座J71的I脚为热成像组件的+5V电源正极输入端、接电容C74后接地，2脚为热成像组件电源负极并接地，3脚为热成像组件的视频信号输出端，接控制电路(23)中接线座J72的4脚； 所述头戴图像采集与显示单元(2)中的控制电路(23)是集成电路U70的I脚接电容C71、二极管D71、电感L72的公共端，电容C71的另一端接3脚，二极管D71另一端接地，电感L72另一端作为+5V电源输出，串接电阻R72后通过电阻R71接地及接集成电路U70的6脚，并接电容C75后接地，2脚接电容C72、C73、C76的并联端并接接线座J72的I脚，3脚串接电容C71后接I脚，6脚接电阻R71、R72的并联端，4脚接地，5、7脚空接；接线座J72为头戴图像采集与显示单元(2)与信息处理单元(I)的接口，I脚接+12V电源，2、3脚接地，4脚接热成像电路(22)中接线座J71的3脚，5脚接单目显示器(24)中接线座J74的3脚；6脚接按键S73后接地并接电 阻R76后接+5V电源，7脚接按键S72后接地并接电阻R75后接+5V电源，接线座J72其它 脚空； 所述头戴图像采集与显示单元(2)中的单目显示器(24)是单目显示组件通过接线座J74接入，接线座J74的I脚为单目显示组件的+5V电源正极输入端，2脚为单目显示组件电源负极并接地，3脚为单目显示组件视频信号输出端，接控制电路(23)中接线座J72的5脚； 所述信息处理单元(I)中的字符叠加电路(15)是集成电路U2的1、2、7、13、14、15、16脚空接，3脚接电源+5V并接电容C28后接地，4、20、23脚接地，5脚接晶振X3后接6脚，8、，9、10、11脚分别接单片机控制电路(13)中集成电路U3的32、35、36、37脚，12、17、18、19脚接分别接电阻R52、R53、R54、R55后接+5V电源，21脚接+5V电源并接电容C22后接地，22脚接电容C38、C39的并联端，电容C38、C39另一并联端接电阻R51后接地并接接口电路(14)中继电器JD2的3、8脚，集成电路U2的24脚接+5V电源并接电容C23后接地，25脚接电容C37的负极，26脚接电容C34的负极，C37、C34的正极并接后接接口电路(14)中电阻R50的一端； 所述信息处理单元(I)中的单片机控制电路(13 )是集成电路U3的1、2、3、4、5、8、9、10、，11、12、13、14、15、16、17、20、21、24、26、27、33、34、38、39、42、43、44 脚空接，6、29 脚接地，28脚接+5V电源，7脚接+5V电源并 接电容C40后接地，18脚接电阻Rll后接+5V电源并接电容C2后接地，19脚串接电阻R32后 接地并接电阻R29后接电源VDD，22脚串接电阻RlO后接三极管Ql的B极，三极管Ql的E极接地，C极接继电器JDl的10脚，继电器JDl的1、4、.7脚接+12V电源，3脚、8脚互连并接口电路(14)中接线座J33的14脚并接电容C17、C24的并联端，电容C17、C24另一端接地，集成电路U3的23脚串接电阻R26后接+5V电源并接按键SI后接地，25脚接SD卡录像电路(17)中的集成电路U4的I脚，30脚接晶振X2和电容C9的并联端，31脚串接晶振X2和电容ClO的并联端，电容C9、C10的另一端接地，32、35、.36、37脚分别接字符叠加电路(15 )中集成电路U2的8、9、10、11脚，40、41脚分别串接电阻R16、发光二极管D5后接地，串接电阻R14、发光二极管D2后接地； 所述信息处理单元(I)中的SD卡录像电路(17)是集成电路U4的I脚串接电阻R3后接+5V电源并连接单片机控制电路(13)中集成电路U3的25脚，2、3脚并联后接电容C4后接地，4脚接电阻Rl7、R30、电容C20的并联端，电阻R30、电容C20的并联另一端接集成电路U4的5脚，电阻R17的另一端接电容C25接接线座J42的2脚，集成电路U4的5脚接扬声器的正极，6脚接+5V电源并接电容C3后接地，7脚接地，8脚接扬声器的负极；接线座J42是SD卡录像设备的接口，I脚为SD卡录像设备视频输出端，接显示屏(18)的视频输入端，2脚为SD卡录像设备的音频输出端，接电容C25，3脚为SD卡录像设备的视频输入端，接视频分配电路(9)中电阻R41，4脚接地，5脚接+12V电源，6脚为SD卡录像设备的录像状态指示的输出端，接发光二极管D3后接地；接线座J41是SD卡录像设备串口接口，I脚接+3.3V电源，2脚接SD卡录像控制电路(12)中集成电路Ul的7脚，3脚接SD卡录像控制电路(12)中集成电路Ul的8脚，4脚接地； 所述信息处理单元(I)中的SD卡录像控制电路(12)是集成电路Ul的I脚串接电阻R27、发光二极管D6后接地，4脚串接电容Cl后接地及串接电阻R21后接电容C5、C11的并联端及+3.3V电源，电容C5、C11另一端接地，7脚串接电阻R22后接+3.3V电源并接SD卡录像电路(17)中接线座J41的2脚，8脚串接电阻R23后接+3.3V电源并接SD卡录像电路(17)中接线座J41的3脚，9脚串接电阻R2后接地并接按键S9后接17脚，10脚串接电阻R3后接地并接按键S8后接17脚，11脚串接电阻R4后接地并接按键S7、S12的并联端，按键S7的另一端接17脚，按键S12的另一端接18脚，12脚串接电阻R5后接地，并接按键S6、S11的并联端，按键S6的另一端接17脚，按键Sll的另一端接18脚，13脚串接电阻R6后接地，并接按键S5、S10的并联端，按键S5的另一端接17脚，按键SlO的另一端接18脚，14脚接+3.3V电源，15脚接晶振Xl和电容C8的并联端，16脚接晶振Xl和电容C7的并联端，电容C8、C7另一端接地，17脚接按键S5、S6、S7、S8、S9的并联端，18脚接按键S10、S11、S12的并联端，5脚接地，2、3、6脚空； 所述信息处理单元(I)中的视频分配电路(9)是电容C27、电阻R46的并联端接DSP视频处理电路(16)中接线座J37的5脚，5脚是DSP视频处理设备的视频输出端，电阻R46的的另一端接地，电容C27的另一端接电阻R44、R45与三极管Q4的B极的并联端，电阻R45另一端接地，电阻R44另一端接+12V电源，三极管Q4的C极串接电阻R34后接+12V电源并接三极管Q5的B极，三极管Q4的E极串接电阻R43后接地并接电阻R42 —端，三极管Q5的E极串接电阻R33后接+12V电源，三极管Q5的C极接电阻R42和电容C26的并联端，电容C26的另一端接电阻R37、R38、三极管Q3的B极的并联端，电阻R38另一端接地，电阻R37另一端接+12V电源，三极管Q3的C极接+12V电源，E极接电阻R12、R39、R40、R41的并联端，电阻R12另一端接地，电阻R39的另一端接接口电路(14)中接线座J33的3脚，电阻R40的另一端接接口电路(14)中接线座J33的4脚，电阻R41的另一端接SD卡录像电路(17)中接线座J42的3脚； 所述信息处理单元(1)中的DSP视频处理电路(16)是接线座J37是DSP视频处理设备的接口，1、2脚为电源正极输入端，接电源VDD并接电容C12后接地并接电容C14后接地，3、.4、6、8脚为电源负极输入端，接地，5脚为视频信号输出端，接视频分配电路(9)中电阻R46、电容C27的并联端，7脚为视频信号输入端，接电阻R50后接字符叠加电路(15)中电容C34、C37的并联端；接线座J36为DSP视频处理设备图像电子放大、缩小信号的输入端，1、2脚分别接头戴图像采集与显示单元(2)的控制电路(8)中集成电路U12的12、11脚； 所述信息处理单元(I)中的接口电路(14)是接线座J31的1、2脚接二极管D7后接电源VDD，为备用设备提供电源，3、4脚接电源VDD并接系统总电源开关的一端，7、8脚接系统总电源开关的另一端并接保险管Fl后接蓄电池正极和二极管D8负极的并联端，蓄电池负极接地，5、6脚接地，为头戴图像采集与显示单元(2)的电源负极、充电器电源负极、显示屏(18)负极的输入端，9、10脚接二极管D8的正极端为充电器电源的正极接入端，11、12脚空，.13、14脚接+12V电源，为头戴图像采集与显示单元(2)的电源正极输入端；接线座J33的.1、2、5、6、8、12、13脚空接，3、4脚分别接视频分配电路(9)中电阻1?39、1?40，分别为备用视频信号远程传输时的接口和头戴图像采集与显示单元(2)中单目显示器(24)的视频信号的输入端，7脚接头戴图像采集与显示单元(2)中接线座J72的4脚视频信号输出端并接字符叠加电路(15)中电容C38、C39的并联端，9脚接SD卡录像电路(17)中接线座J42的I脚，为显示屏(18)的视频信号输入端，10、11脚分别接SD卡录像电路(17)中集成电路U4的5、8脚，为扬声器音频信号输入端，14脚接单片机控制电路(13)中继电器JDl的3脚、8脚、电容C24、C17的并联端，为显示屏(18)的电源正极输入端； 所述信息处理单元(1)中的电源转换电路(10)是集成电路U5的I脚接电容C21、二极管D10、电感L5的公共端，电容C21的另一端接3脚，二极管DlO另一端接地，电感L5另一端作为+5V电源输出，串接电阻R35后通过电阻R36接地及接集成电路U5的6脚，并接电容C29后接地，2脚接电容C31、C33、C35的并联端并接接口电路14中接线座J31的3、4脚及单片机控制电路(13)中电阻R29，电容C31、C33、C35另一端接地，3脚串接电容C21后接1脚，6脚接电阻R35、R36的并联端，4脚接地，5、7脚空接；集成电路U7的I脚接电容C23、二极管D11、电感L6的公共端，电容C23的另一端接3脚，二极管Dll另一端接地，电感L6另一端作为+12V电源输出，串接电阻Rl3后通过电阻R48接地及接集成电路U7的6脚，并接电容C30后接地，2脚接电容C32、C36的并联端并接接口电路(14)中接线座J31的3、4脚及单片机控制电路(13)中电阻R29，电容C32、C36另一端接地，3脚串接电容C21后接I脚，6脚接电阻R48、Rl3的并联端，4脚接地，5、7脚空接。
【文档编号】H04N5/14GK103888720SQ201310746774
【公开日】2014年6月25日 申请日期:2013年12月31日 优先权日:2013年12月31日
【发明者】宋优春, 宋永生, 吴强, 林春亮, 郭忠岳, 张寅生, 赵浩志 申请人:莱阳市科盾通信设备有限责任公司