[发明专利]一种真视红外工业内窥镜及其取像方法

权利要求书

1.一种真视红外工业内窥镜，包括有外壳保护单元，该外壳保护单元包括有壳体以及与壳体后端连接的电器组件箱，所述壳体内腔设置有双取像-成像单元，双取像-成像单元包括有至少两个取像-成像子单元，取像-成像子单元包括有取像镜头,电器组件箱内设置有通信模块,其特征在于：

所述取像-成像子单元还包括有设置在壳体内腔中部的分光器、设置在壳体内腔后端部且与分光器后端的出光口Ⅰ连接的红外成像管以及设置在壳体内腔后端部且与分光器后端的出光口Ⅱ连接的可见光成像管,取像镜头设置在壳体内腔前端部且与分光器前端通过导像纤维连接；

所述电器组件箱内还设置有分别与双取像-成像单元、通信模块电连接的电源，所述通信模块通过通信总线分别与双取像-成像单元、上位机通信连接，所述电源通过电源总线与双取像-成像单元电连接。

2.如权利要求1所述的一种真视红外工业内窥镜，其特征在于：

所述红外成像管呈长条状，其包括有呈长条形的硫系玻璃和红外成像芯片；硫系玻璃的前端与分光器的出光口Ⅰ连接，而后端与红外成像芯片通信连接；硫系玻璃的轴向外表面覆盖有内保护层I，红外成像芯片嵌入内保护层Ⅰ内；内保护层Ⅰ的轴向外表面依次覆盖有内保护皮Ⅰ、保护管Ⅰ、外保护皮Ⅰ、外保护层Ⅰ；

所述可见光成像管呈长条状，其包括有呈长条形的导像纤维和可见光成像芯片；导像纤维的前端与分光器的出光口Ⅱ连接，而后端与可见光成像芯片连接；导像纤维的轴向外表面覆盖有内保护层Ⅱ，可见光成像芯片嵌入内保护层Ⅱ内；内保护层Ⅱ的轴向外表面依次覆盖有内保护皮Ⅱ、保护管Ⅱ、外保护皮Ⅱ、外保护层Ⅱ。

3.如权利要求1或2所述的一种真视红外工业内窥镜，其特征在于：

所述分光器包括有分光器主体、与分光器主体前端连通的入光口、与分光器主体后端一侧连接的出光口Ⅱ和与分光器主体后端另一侧连接的出光口Ⅰ；出光口Ⅰ的管口端面上还覆盖有滤光片；入光口通过导像纤维与取像镜头内部连接，出光口Ⅱ通过导像纤维与可见光成像管连接，出光口Ⅰ通过硫系玻璃与红外成像管连接。

4.如权利要求1所述的一种真视红外工业内窥镜，其特征在于：

所述壳体由保护外壳和保护内壳组成，保护外壳和保护内壳之间的空腔形成水冷循环通道，保护外壳下端部设置有与水冷循环通道连通的进水口，上端部设置有与水冷循环通道连通的出水口，进水口、水冷循环通道和出水口依次连通并形成水墙冷却系统；

所述保护外壳上端部上还设置有进风口，所述取像镜头呈喇叭状且其喇叭口朝向壳体内腔前端并与外部连通，所述进风口、壳体内腔、取像镜头内腔及取像镜头喇叭口依次连通并形成风冷系统。

5.一种利用权利要求1至4任一项所述的真视红外工业内窥镜的取像方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

电器组件箱内的电源通电后，电源驱动电路和通信电路开始工作；

取像镜头捕捉炉窑内的光线，光线经导像纤维传输至分光器；

分光器将一束光线分成两束，一束经过滤光片过滤后留下红外线进入红外成像管，另一束进入可见光成像管；

进入红外成像管的红外线经硫系玻璃传输给红外成像芯片，形成红外数字图像；进入可见光成像管的光线经导像纤维传输给可见光成像芯片，形成可见光数字图像，实现对工业炉窑的数字图像采集和温度采集；

红外数字图像与可见光数字图像通过电器组件箱里的通信模块，传输至工业上位机，通过上位机利用景深信息进行三维重构，实现在线监测功能。

6.如权利要求5所述的真视红外工业内窥镜的取像方法，其特征在于：电器组件箱内的电源通电之前，还包括如下步骤：

进水口处通入流水，流水经水冷循环通道和出水口，并循环流动；

进风口通入空气，空气经过壳体内腔、取像镜头内腔及取像镜头喇叭口，并循环流动。