[发明专利]举高喷射消防车及其成像系统、成像方法

说明书

本发明涉及一种举高喷射消防车及其成像系统、成像方法。举高喷射消防车成像系统包括扫描成像装置及控制装置，扫描成像装置包括能采集窄视场图像的成像探测器、两个楔角且材料相同的圆形楔形棱镜及旋转驱动机构，旋转驱动机构驱动圆形楔形棱镜绕共轴轴线独立旋转，以在两个圆形楔形棱镜的锥状空间视角范围内调整成像探测器采集的窄视场图像的成像视轴，从而获取多个窄视场图像；控制装置包括上位机、棱镜回转控制器及图像处理器，上位机控制棱镜回转控制器分别驱动圆形楔形棱镜绕共轴轴线旋转预设方位角度；上位机将多个窄视场图像拼合成宽视场图像。本发明提供的举高喷射消防车及其成像系统、成像方法，能够兼顾宽视场和高分辨率的监视设备要求。

技术领域

本发明涉及消防设备技术领域，特别涉及一种举高喷射消防车及其成像系统、成像方法。

背景技术

举高喷射消防车是通过多节折叠伸缩臂架将电动遥控消防炮举升至高空从多个角度灵活地喷雾、喷水或者喷射泡沫，具有作业幅度宽、射程远、流量大、可远距离高空跨障碍灭火等优点，特别适用于高层楼宇、大体建筑及易爆、易辐射、高热等常规消防车和消防员无法接近场所的火灾扑救。

一般地，举高喷射消防车大多靠操作员肉眼直接观察操作，当对高处或隔物扑火时，无法观察前端实时火场，操作受到限制。为解决该问题，目前，市场出现的一些举高喷射消防车在臂架末端装有可见光或红外摄像头，用于对火场的实时监视并搜寻火源及被困对象。

通常，火场整体监视需要宽阔视场以获得大视野，而火源及被困对象搜寻则需要高分辨率以便于识别，故成像视场角(视场尺寸)、成像分辨率是衡量这类监控设备的重要性能指标。在传统的搜寻监视系统中，由于可见光/红外成像探测器像元数量和光机结构的制约，宽视场和高分辨率往往是矛盾的，例如，具有一定成像分辨率的红外摄像头，在获取宽视场图像时，分辨率会降低，然而在获取窄视场图像时，分辨率就比较高，因此，很难通过一次成像来兼顾宽视场整体火场监视和高分辨率目标识别搜寻的要求。

发明内容

基于此，有必要针对举高喷射消防车现有视频监视设备存在的火场成像无法兼顾宽视场和高分辨率的问题，提供一种具有宽视场和高分辨率的举高喷射消防车及其成像系统、成像方法。

一种举高喷射消防车的成像系统，包括扫描成像装置及控制装置；扫描成像装置包括能够采集预设视场尺寸的窄视场图像的成像探测器及位于该成像探测器成像光束路径上的旋转棱镜扫描机构，该旋转棱镜扫描机构包括两个楔角和材料均相同的圆形楔形棱镜及旋转驱动机构，该成像探测器与两个该圆形楔形棱镜共轴设置，该旋转驱动机构用于分别驱动两个该圆形楔形棱镜可绕共轴轴线独立旋转，以在两个该圆形楔形棱镜形成的锥状空间视角范围内调整该成像探测器采集的窄视场图像的成像视轴，从而获取多个预设成像视轴下的窄视场图像；控制装置包括上位机、棱镜回转控制器及图像处理器，该棱镜回转控制器分别与该上位机和该旋转驱动机构连接，以由该上位机控制该棱镜回转控制器，从而分别驱动该圆形楔形棱镜绕该共轴轴线旋转至预设方位角度；该图像处理器分别与该上位机和该成像探测器连接，该图像处理器用于对该成像探测器采集的窄视场图像进行图像处理；该上位机还用于将该图像处理器处理后的多个窄视场图像拼合成宽视场图像。

上述举高喷射消防车的成像系统，通过成像探测器可采集具有一定视场尺寸下的高分辨率的窄视场图像，在该成像探测器的成像光束路径上设置两个楔角和材料均相同的圆形楔形棱镜，以在两个圆形楔形棱镜形成的锥状空间视角范围内，调整成像探测器采集的窄视场图像的成像视轴；由控制装置的上位机控制棱镜回转控制器，从而控制旋转驱动机构以分别驱动两个圆形楔形棱镜旋转至预设方位角度，而成像探测器可采集多个分别具有预设成像视轴的窄视场图像，再由上位机将各窄视场图像拼合成宽视场图像。本发明的举高喷射消防车的成像系统，结构简单，实现了兼顾宽视场和高分辨率的举高喷射消防车监视设备要求。