[发明专利]紫外成像技术在无人飞机上的运用

说明书

紫外成像仪适用于对达到一定强度后的放电图像进行拍摄，用作离线的、直观的放电观察；利用紫外成像仪，我们可以观测到较为明显的局部放电、电晕、电弧，它的拍摄图像直观，且便于携带，工作方便，非常适合与输电线路巡检和航拍；紫外成像仪的核心器件是前端的紫外传感器，紫外传感器是光子技术器件中的一个重要产品，它是一种具有极高灵敏度和超快时间相应的光探测器件，可以广泛应用于光子计数、极微弱光探测等领域；紫外传感器的脉冲工作方式适用于短时间或者一次性测量弱光时间；紫外成像仪可以分为基于光谱转换技术、基于微光像增强器、基于AlGaN光电探测器等几种。

技术领域

本发明以紫外辐射源被视作点源、线源、面源时，采用的紫外光辐照度的计算方法是不一样的；任何辐射源都具有一定的尺寸，不可能是一个简单的几何点；所谓的点源、线源、面源也不是根据辐射源尺寸大小来划分的，而是根据辐射源的面积是否充满仪器的测量视场；在实验中辐射量的计算都是建立在辐射亮度N已知的情况下进行的，而在一般的工程应用中，辐射源的辐射亮度的计算非常关键。

背景技术

目前电晕放电检测技术主要有目视观察法、红外热成像技术、超声电晕探测技术、紫外成像法等；由于电晕放电的目标小、强度弱，利用目视法很难观察到；而太阳光中含有很强的红外线，用红外热成像仪观察误检率较高，且红外热成像仪检测电晕放电时响应速度慢；超声电晕探测技术能够有效的定位放电源，但其灵敏度不高且很难对放电性质和放电强度进行判断，且由于声波在传播途径中衰减、畸变严重，所以声测法基本不能反映放电量的大小；紫外成像技术具有不接触、不受高频干扰影响、灵敏度高的特点，且不受到交通条件和人为因素的影响，因此更适用于电力设备电晕放电情况的检测，所以本文研制的输电线路巡检系统选用了紫外成像仪作为航拍检测输电线路中各输电设备电晕放电情况的主要手段。

发明内容

本发明的解决方案以一个紫外光辐射源可以用辐射强度J、辐射通量密度W和辐射通量P来描述其强弱和能量的空间分布；辐射强度的定义为辐射源在单位立体角内的辐射功率，反映了辐射能传递的空间分布；辐射通量密度是单位辐射面积发出的所有辐射功率，反映了辐射发射的面密度；辐射通量使整个辐射源向空间发射的功率，即发射的辐射能的时间速率；另外一个重要的定义是辐射亮度N；辐射亮度是辐射源在沿视线方向单位投影面积向单位立体角所辐射的功率；垂直于光线传播方向的照度与光源在该方向的光强成正比，与光源到表面距离的平方成反比，这就是照度的距离平方反比定律。

具体实施方式

本发明实施如下：紫外信号源被背景光(包括可见光、红外光、紫外光等)照射之后，从信号源传输到成像镜头的光分为两种：一种是信号源自身辐射的紫外光，另外一种是信号源反射的背景光；成像光束经过紫外成像镜头之后，有一部分背景光被滤除，有一部分背景光仍然存在；然后光束再通过日盲型滤光片，照到紫外成像增强器的光电阴极上，经过紫外增强器的增强之后，信号被放大并且被转化为可见光信号输出，然后成像光束经过摄像机ICCD，最后经过信号处理后输出到观察记录设备。