紫外成像装置的制作方法

本实用新型涉及图像检测领域，特别是指一种紫外成像装置。

背景技术：

高压设备投入运行后，由于表面粗糙不均、污秽、结构缺陷、导体接触不良等原因，会引起设备场强分布不均，造成电晕、电弧等放电现象。电晕、电弧放电时会伴随有电、光、热、声波、化合物等产生。目前，利用这些特征信号对电气设备进行局部放电检测的技术有观察法、超高频法、超声波法、红外成像法、光测法、绝缘油色谱分析法、紫外成像法等。其中，红外热成像技术于八十年代开始应用于我国电力行业，目前，红外热成像技术在我国电力系统中应用日益广泛，它已成了开展电气设备状态检查的必备手段。紫外成像法是一种新兴的通过检测电晕、电弧放电来识别电力设备绝缘状态的技术。

目前，用于紫外成像的装置很大，不便于检测人员在现场随身携带进行故障检测。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型的目的在于提出一种紫外成像装置，具有小型化便携性的特点，可便利地为检测人员进行设备的故障检测。

基于上述目的本实用新型提供一种紫外成像装置，包括：

用以将接收到的紫外光子信号转换为模拟电信号的紫外CCD；

与所述紫外CCD相连接的水平驱动信号产生单元，用以为所述紫外CCD提供水平驱动电压；

与所述紫外CCD相连接的垂直驱动信号产生单元，用以为所述紫外CCD提供垂直驱动电压；

与所述水平、垂直驱动信号产生单元相连接的偏置电压产生电路，用以为所述水平、垂直驱动信号产生单元输出的电压提供偏置电压。

进一步，所述装置还包括：

与所述紫外CCD相连接的模拟视频信号处理单元，用以对所述紫外CCD输出的模拟电信号进行数据采样、增益调整，并转换为数字信号输出。

进一步，所述装置还包括：

与所述模拟视频信号处理单元相连接的视频数据处理单元，用以将所述模拟视频信号处理单元输出的数字信号进行格式转换。

本实用新型实施例的技术方案中，在紫外成像装置中采用高灵敏度紫外CCD，而省去了像增强器，大大缩小了紫外成像装置的体积，使之具有小型化便携性的特点，便于检测人员在现场随身携带，及时进行故障检测。

此外，本实用新型实施例的小型化的紫外成像装置可以与红外、可见光成像装置集成于同一便携式的检测设备中，便于检测人员在现场随身携带，及时进行故障检测。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的紫外成像装置的内部结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的具有集成芯片的紫外成像装置内部结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的红外紫外一体化检测设备的内部结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本实用新型进一步详细说明。

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能解释为对本实用新型的限制。

本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或无线耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的全部或任一单元和全部组合。

需要说明的是，本实用新型实施例中所有使用“第一”和“第二”的表述均是为了区分两个相同名称非相同的实体或者非相同的参量，可见“第一”“第二”仅为了表述的方便，不应理解为对本实用新型实施例的限定，后续实施例对此不再一一说明。

本实用新型的技术方案中，在紫外成像装置中采用高灵敏度紫外CCD，而省去了像增强器，大大缩小了紫外成像装置的体积，使之具有小型化便携性的特点，便于检测人员在现场随身携带，及时进行故障检测。

此外，本实用新型实施例的小型化的紫外成像装置可以与红外、可见光成像装置集成于同一便携式的检测设备中，便于检测人员在现场随身携带，及时进行故障检测。

下面结合附图详细说明本实用新型实施例的技术方案。

本实用新型实施例提供的紫外成像装置103的内部结构如图1所示，包括：紫外CCD(Charge Coupled Device，电荷藕合器件图像传感器)201、水平驱动信号产生单元202、垂直驱动信号产生单元203、偏置电压产生电路204。进一步，紫外成像装置103还可以包括模拟视频信号处理单元205、视频数据处理单元206，以及设置于紫外CCD201前面的紫外光学镜头，设置于紫外光学镜头与紫外CCD201之间的滤光片。

其中，紫外CCD201用于将接收到的紫外光子信号转换为模拟电信号输出；

水平驱动信号产生单元202与紫外CCD201相连，用于为所述紫外CCD201提供水平驱动信号；

垂直驱动信号产生单元203与紫外CCD201相连，用于为所述紫外CCD201提供垂直驱动信号；

偏置电压产生电路204与水平驱动信号产生单元202以及垂直驱动信号产生单元203相连，用于为所述水平驱动信号产生单元，以及垂直驱动信号产生单元输出的电压提供偏置电压；

模拟视频信号处理单元205与紫外CCD201相连，用于对所述紫外CCD201输出的模拟电信号进行CDS(Correlated Double Sampling，相关双采样)、增益调整后，转换为数字信号输出；

视频数据处理单元206与模拟视频信号处理单元205，用于将所述模拟视频信号处理单元输出的数字信号进行格式转换，以便于传输或显示。

其中，所述水平驱动信号产生单元202具体包括：水平驱动时序发生子单元211、水平电压驱动电路212。

水平驱动时序发生子单元211输出水平时序信号。水平电压驱动电路212与水平驱动时序发生子单元211相连，将水平时序信号转换为符合紫外CCD201驱动电压要求的水平驱动信号。

所述垂直驱动信号产生单元203具体包括：垂直驱动时序发生子单元221、垂直电压驱动电路222。

垂直驱动时序发生子单元221输出垂直时序信号。垂直电压驱动电路222与垂直驱动时序发生子单元221相连，将垂直时序信号转换为符合紫外CCD201驱动电压要求的垂直驱动信号。

水平驱动信号和垂直驱动信号驱动紫外CCD201进行紫外光到电子的转换，产生模拟视频信号。进而由模拟视频信号处理单元205对模拟视频信号进行CDS、增益调整及AD变换等模拟信号处理产生数字图像信号。

事实上，现有技术的紫外成像装置通常需要设置像增强器，其主要功能是将微弱的紫外光照射下的景物，通过光电转换、电子倍增和电光转换，完成紫外辐射图像的增强，之后在像增强器后设置一个普通的CCD实现紫外线的探测。然而，设置了像增强器会使得紫外成像装置体积很大，不便携。

而本实用新型中采用高灵敏度紫外CCD进行紫外光到电子的转换，而没有采用像增强器，实现了紫外成像装置的小型化，同时也就使得整个检测设备小型化，具有便携性。

更优地，为进一步实现小型化，如图2所示，上述的水平驱动时序发生子单元211、垂直驱动时序发生子单元221，以及所述模拟视频信号处理单元205集成于一个芯片中，例如，全集成AFE(Analog Front End，模拟前端)芯片中。

更优地，上述垂直驱动时序发生子单元221，以及视频数据处理单元206也可集成于一个逻辑器件芯片中，例如FPGA(Field Programmable Gate Array，现场可编程门阵列)芯片中。

上述的紫外成像装置可以作为一个独立器件由检测人员随身携带，进行紫外图像的拍摄。

此外，上述的紫外成像装置也可以集成于红外紫外一体化检测设备中，如图3所示，该检测设备具体可以包括：红外成像装置101、可见光成像装置102、上述的紫外成像装置103。进一步，该检测设备还可以包括图像融合模块104。

其中，红外成像装置101用于针对被检测的设备进行红外拍摄，并将拍摄的红外图像输出。

可见光成像装置102用于针对所述设备拍摄可见光图像，并输出拍摄的可见光图像。

紫外成像装置103用于针对所述设备拍摄的紫外图像，并输出拍摄的紫外图像。

图像融合模块104与红外成像装置101、可见光成像装置102以及紫外成像装置103相连接，用于将各成像装置输出的图像进行融合并输出，用以检测所述设备的故障。也就是说，图像融合模块104将红外成像装置101输出的红外图像、紫外成像装置103输出的紫外图像、可见光成像装置102输出的可见光图像进行融合，得到包含有红外、紫外、可见光信息的融合图像，以便于检测人员可以从图像中获得更全面的设备信息，更便于检测人员进行设备故障的检测。

进一步，本实用新型实施例提供的基于红外紫外可见光图像融合的检测设备中还可以包括：分光模块。

分光模块用于将射入到所述装置的光线中的可见光分离出来传送至所述可见光成像装置，将所述射入到所述装置的光线中的紫外光分离出来传送至所述紫外成像装置。

具体地，分光模块的结构中包括分光镜和反光镜。其中，分光镜将入射光线分离为可见光和紫外光。其中，可见光沿入射光的方向继续直射，射入可见光成像装置102的光学镜头；紫外光沿入射光的垂直方向继续传播，并在遇到反光镜后反射进入紫外成像装置103的紫外光学镜头中。

虽然本文是以电力行业的电力设备的检测为例说明技术方案，显然，本实用新型的技术方案也可用于其它行业的设备检测中。

本实用新型实施例的技术方案中，在紫外成像装置中采用水平、垂直双路驱动电路直接驱动紫外CCD，而省去了影像增强器，大大缩小了紫外成像装置的体积，使之可以与红外、可见光成像装置集成于同一便携式的检测设备中，便于检测人员在现场随身携带，及时进行故障检测。

此外，检测设备中的红外、紫外、可见光成像装置可以同时进行红外、紫外、可见光拍摄，图像融合模块将拍摄得到的红外、紫外、可见光图像进行融合并输出。这样，融合的图像中可以体现可见光拍摄的设备图像，紫外光拍摄的光晕或电弧等现象，红外光拍摄的温度异常现象等，综合这些信息可以更全面地反映设备当前的状况，可以更全面地检测电力设备的故障，同时检测人员在现场就可以根据输出的融合图像进行设备故障的检测，而不需要将拍摄的图像送回检测中心进行分析，为检测人员进行故障检测提供了很大便利，检测人员在现场判断出故障后可以及时采取防范或维修措施。

本技术领域技术人员可以理解，本实用新型包括涉及用于执行本申请中所述操作中的一项或多项的设备。这些设备可以为所需的目的而专门设计和制造，或者也可以包括通用计算机中的已知设备。这些设备具有存储在其内的计算机程序，这些计算机程序选择性地激活或重构。这样的计算机程序可以被存储在设备(例如，计算机)可读介质中或者存储在适于存储电子指令并分别耦联到总线的任何类型的介质中，所述计算机可读介质包括但不限于任何类型的盘(包括软盘、硬盘、光盘、CD-ROM、和磁光盘)、ROM(Read-Only Memory，只读存储器)、RAM(Random Access Memory，随机存储器)、EPROM(Erasable Programmable Read-Only Memory，可擦写可编程只读存储器)、EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory，电可擦可编程只读存储器)、闪存、磁性卡片或光线卡片。也就是，可读介质包括由设备(例如，计算机)以能够读的形式存储或传输信息的任何介质。

本技术领域技术人员可以理解，可以用计算机程序指令来实现这些结构图和/或框图和/或流图中的每个框以及这些结构图和/或框图和/或流图中的框的组合。本技术领域技术人员可以理解，可以将这些计算机程序指令提供给通用计算机、专业计算机或其他可编程数据处理方法的处理器来实现，从而通过计算机或其他可编程数据处理方法的处理器来执行本实用新型公开的结构图和/或框图和/或流图的框或多个框中指定的方案。

本技术领域技术人员可以理解，本实用新型中已经讨论过的各种操作、方法、流程中的步骤、措施、方案可以被交替、更改、组合或删除。进一步地，具有本实用新型中已经讨论过的各种操作、方法、流程中的其他步骤、措施、方案也可以被交替、更改、重排、分解、组合或删除。进一步地，现有技术中的具有与本实用新型中公开的各种操作、方法、流程中的步骤、措施、方案也可以被交替、更改、重排、分解、组合或删除。

所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本实用新型的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本实用新型的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。因此，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。