[发明专利]主动成像式红外隐身系统

摘要

本发明公开了一种主动成像式红外隐身系统，该系统由热像仪、图像采集处理系统、红外LED驱动电路和红外LED显示系统构成。其主要特点是：红外LED显示系统分块布置在隐身系统的各个方向上，图像采集处理系统采集热像仪所成的背景红外图像，同时根据红外LED的调制脉宽与图像灰度值的对应关系，将背景灰度图像转换为调制脉宽图像，然后对该图像进行缩放、分割，形成与显示子单元数量对应的分割数据块并将其发送到红外LED驱动电路，红外LED驱动电路控制红外LED显示系统对背景进行显示，从而使隐身系统在敌方红外系统中的红外特征与背景相似，达到隐身目的。本发明具有伪装逼真度高、隐身速度快和结构简单易于安装拆卸等优点。

主权项

一种主动成像式红外隐身系统，包括具有调焦机构和自动增益控制功能的热像仪（1）、二维转台（2）和图像采集处理系统（3）；所述热像仪（1）通过所述二维转台（2）安装在车辆的顶部；所述热像仪（1）和二维转台（2）均受所述图像采集处理系统（3）的控制，所述热像仪（1）的输出图像送给所述图像采集处理系统（3）进行处理；其特征在于：还包括红外LED驱动电路（4）和红外LED显示系统（5）；所述红外LED显示系统（5）含有n个显示子单元，每个显示子单元由a×a个红外LED构成矩阵形式,各行红外LED的阴极相连接而形成a个阴极连接端，各列红外LED的阳极相连接而形成a个阳极连接端，其中a=2b，b=3、4、5；n个显示子单元分成四个显示块分别布置在车体的前方、后方、左侧方和右侧方：其中，车体前方显示块排列有c前×d前个显示子单元，车体后方显示块排列有c后×d后个显示子单元，车体左侧方显示块排列有c左×d左个显示子单元,车体右侧方显示块排列有c右×d右个显示子单元；其中，c前表示前方显示块含有显示子单元的行数，d前表示前方显示块含有显示子单元的列数；c后表示后方显示块含有显示子单元的行数，d后表示后方显示块含有显示子单元的列数；c左表示左侧方显示块含有显示子单元的行数，d左表示左侧方显示块含有显示子单元的列数；c右表示右侧方显示块含有显示子单元的行数，d右表示右侧方显示块含有显示子单元的列数；c前、d前、c后、d后、c左、d左、c右、d右均≥2；n=c前×d前+c后×d后+c左×d左+c右×d右；所述图像采集处理系统（3）为内置有图像采集卡、存储器、图像处理软件包的计算机，存储器存放有红外LED调制脉宽与图像灰度值的对应关系表及a、c前、d前、c后、d后、c左、d左、c右和d右的值；所述图像处理软件包包括界面模块、采集模块、控制模块、转换模块和分割模块；界面模块的功能是在计算机的显示器上显示功能按钮组和图像显 示区；功能按钮组中设有用于调节热像仪（1）工作参数的多个调节按钮和图像处理中所必备的操作控制按钮；图像显示区实时显示采集模块的输出图像；采集模块的功能是，采集热像仪（1）输出的背景图像，将背景图像转换为背景灰度图像并送入图像显示区；控制模块的功能是，根据调节按钮指令对所述热像仪（1）的工作参数进行调节；当接收到锁定按钮指令时，对当前一帧背景灰度图像进行锁定并缓存；当接收到红外LED驱动电路（4）发出的n条数据接收完毕反馈信息时，向红外LED驱动电路（4）发送显示命令；转换模块的功能是，接收到转换按钮指令时，根据所述红外LED脉宽调制与图像灰度值的对应表，将锁定的当前背景灰度图像转换为脉宽调制图像；采用邻近插值算法，将脉宽调制图像转换成大小为j前×k前的前方缩放图像,其中j前=a×c前,k前=a×d前；将脉宽调制图像转换成大小为j后×k后的后方缩放图像，其中j后=a×c后,k后=a×d后；将脉宽调制图像转换成大小为j左×k左的左侧方缩放图像，其中j左=a×c左,k左=a×d左；将脉宽调制图像转换成大小为j右×k右的右侧方缩放图像，其中j右=a×c右,k右=a×d右；分割模块的功能是接收分割按钮的指令，将前方缩放图像分割为c前×d前个大小相等的前方分割数据块，送入计算机的第三串口；将后方缩放图像分割为c后×d后个大小相等的后方分割数据块，送入计算机的第四串口；将左侧方缩放图像分割为c左×d左个大小相等的左侧方分割数据块，送入计算机的第五串口；将右侧方缩放图像分割为c右×d右个大小相等的右侧方分割数据块，送入计算机的第六串口；所述红外LED驱动电路（4）包括前电路组、后电路组、左侧电路组和右侧电路组，前电路组含有c前×d前个子电路，后电路组含有c后×d后个子电路，左侧电路组含有c左×d左个子电路，右侧电路组含有c右×d右个子电路；每个子电路与对应的显示子单元相连接；每个子电路由单片机、电源模块、译码器、锁存器和a个三极管组成；前电路组中所有单片机的串口均与计算机的 第三串口连接，后电路组中所有单片机的串口均与计算机的第四串口连接，左侧电路组中所有单片机的串口均与计算机的第五串口连接，右侧电路组中所有单片机的串口均与计算机的第六串口连接；电源模块用于给子电路各元器件供电；单片机的log2a条地址线与译码器的log2a个输入端按照译码高低位对应连接，译码器的a个输出端与显示子单元的a个阴极端一一对应连接，其中译码器的第i位输出端与显示子单元阴极的第i行对应连接,其中1≤i≤a；单片机的a个数据输出端分别与锁存器的a个输入端一一对应连接；锁存器的a个输出端与a个三极管的基极一一对应连接且每条连接线路中串接1个电阻，a个三极管的集电极均与电源模块的输出端连接，a个三极管的发射极与显示子单元的a个阳极一一对应连接；单片机的功能是，从计算机送出的分割数据块中选择与自身存储地址对应的显示子单元的调制脉宽数据并缓存，待接收完a×a个调制脉宽数据后向计算机发送一条接收完毕反馈信号；当接收到计算机发出的显示指令时，按时序向译码器发出多组地址数据，同时从缓存器中读取和本子电路相应的显示子单元中与每一组地址对应的行调制脉宽数据，据此按时序产生与多组地址数据对应的多组脉冲信号并送入锁存器；译码器的功能是按时序接收单片机输出的多组地址数据，使与每组地址对应的一个输出端口为低电平；锁存器的功能是按时序对单片机输出的多组脉冲信号进行锁存并按时序送给所述电阻；三极管的功能是当所述电阻接收到锁存器输出的高电平信号时，点亮与之连接的红外LED。