專利名稱：機(jī)場(chǎng)道面異物掃描裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于光電檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，涉及對(duì)機(jī)場(chǎng)道面異物即外來(lái)物的監(jiān)測(cè)技術(shù)，具體地說(shuō)是一種機(jī)場(chǎng)道面異物(外來(lái)物)掃描裝置。
背景技術(shù)：
機(jī)場(chǎng)道面異物(夕卜來(lái)物)FOD ( Foreign Object Debris),即可能損傷飛機(jī)或系統(tǒng)的某種外來(lái)的物質(zhì)、碎屑或物體。道面異物的種類相當(dāng)多，如硬物體、軟物體、鳥(niǎo)類、雷電等。道面異物危害非常嚴(yán)重，機(jī)場(chǎng)道面上的道面異物可以很容易被吸入發(fā)動(dòng)機(jī)，導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)失效。碎片也會(huì)堆積在機(jī)械裝置中，影響起落架、襟翼等設(shè)備的正常運(yùn)行。道面異物不僅會(huì)損壞飛機(jī)，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失，而且還會(huì)制造空難奪去寶貴的生命。非計(jì)劃的拆換發(fā)動(dòng)機(jī)本身就是昂貴的花費(fèi)，更不用說(shuō)航班延誤或取消帶來(lái)的損失。據(jù)保守估計(jì)，每年全球因道面異物造成的損失至少在30億-40億美元，道面異物不僅會(huì)造成巨大的直接損失，還會(huì)造成航班延誤、中斷起飛、關(guān)閉跑道等間接損失，而間接損失至少為直接損失的4倍?，F(xiàn)有的機(jī)場(chǎng)道面異物掃描設(shè)備主要采用毫米波雷達(dá)技術(shù)、激光雷達(dá)技術(shù)或光學(xué)成像技術(shù)。存在的主要不足有一是能夠探測(cè)到的最小道面異物尺寸偏大(20毫米)，不能滿足實(shí)際使用需求；二是現(xiàn)有光學(xué)成像技術(shù)受陰雨天氣，低照度等影響大，探測(cè)功能低、夜間難以工作等缺陷。解決光學(xué)成像技術(shù)在夜間等低照度條件下工作困難的常用手段是增加輔助照明設(shè)備。如果機(jī)場(chǎng)道面異物掃描裝置的光學(xué)系統(tǒng)工作于可見(jiàn)光模式，夜間時(shí)就需要進(jìn)行輔助照明，但照明設(shè)備發(fā)出的光線對(duì)飛行員正常判斷跑道的位置會(huì)形成干擾，存在安全隱患，因此這種方法是不可取的。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種機(jī)場(chǎng)道面異物掃描裝置，提高了探測(cè)精度和環(huán)境適應(yīng)性，最小可探測(cè)物體尺寸可達(dá)5mm，可適應(yīng)于不同時(shí)段照度條件，晝夜均可正常工作。既不會(huì)對(duì)飛行員的視線產(chǎn)生干擾，又可以使掃描系統(tǒng)成像質(zhì)量良好。本發(fā)明包括成像裝置、紅外輔助照明設(shè)備、防護(hù)罩、轉(zhuǎn)臺(tái)、成像裝置姿態(tài)調(diào)整機(jī)構(gòu)及紅外輔助照明設(shè)備姿態(tài)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。轉(zhuǎn)臺(tái)上方固定安裝防護(hù)罩，防護(hù)罩上開(kāi)設(shè)有窗口，防護(hù)罩底板上安裝有成像裝置姿態(tài)調(diào)整機(jī)構(gòu)，成像裝置安裝在成像裝置姿態(tài)調(diào)整機(jī)構(gòu)上，紅外輔助照明設(shè)備安裝在紅外輔助照明設(shè)備姿態(tài)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)上，且安裝位置及姿態(tài)根據(jù)防護(hù)罩的窗口位置和掃描范圍及情況進(jìn)行調(diào)節(jié)，三臺(tái)攝像機(jī)和兩臺(tái)近紅外激光光源可以調(diào)整成不同的俯仰角，俯仰角以監(jiān)測(cè)區(qū)域平面為基準(zhǔn)，調(diào)整角度為銳角，在轉(zhuǎn)臺(tái)軸垂直于平面的條件下，攝像機(jī)光軸通過(guò)與轉(zhuǎn)臺(tái)軸夾角的調(diào)節(jié)來(lái)實(shí)現(xiàn)俯仰角的調(diào)節(jié)，對(duì)不同遠(yuǎn)近區(qū)域進(jìn)行成像，遠(yuǎn)處相對(duì)于監(jiān)測(cè)區(qū)域平面的俯仰角較小，近處相對(duì)于監(jiān)測(cè)區(qū)域平面的俯仰角較大，根據(jù)上述調(diào)整原則調(diào)整三臺(tái)攝像機(jī)的俯仰角，使它們分別對(duì)遠(yuǎn)中近區(qū)域進(jìn)行成像；同樣道理，近紅外激光光源的俯仰角也可以根據(jù)上述攝像機(jī)俯仰角的調(diào)整原則進(jìn)行調(diào)節(jié)，使三臺(tái)攝像機(jī)的整體成像范圍都得到較好的照明。通過(guò)對(duì)成像裝置和紅外輔助照明設(shè)備的姿態(tài)調(diào)節(jié)來(lái)控制掃描范圍。進(jìn)而完成對(duì)整個(gè)監(jiān)視區(qū)域的跑道道面的掃描和輔助照明。所述成像裝置包括攝像機(jī)和鏡頭，所述近紅外輔助照明設(shè)備為近紅外光源，可采用紅外燈或近紅外激光器。試驗(yàn)初期使用過(guò)紅外燈，近距離效果較好；但需要遠(yuǎn)距離照明時(shí)，在現(xiàn)有的技術(shù)條件下，燈的體積較大，發(fā)散角不好控制，照明效果變差。具體實(shí)施設(shè)備采用近紅外激光器作為近紅外輔助照明設(shè)備的光源。攝像機(jī)的選用可以有兩種選擇方式一，采用工作于可見(jiàn)和近紅外區(qū)的低照度彩色攝像機(jī)，且所述攝像機(jī)CCD靶面與主光軸的夾角為銳角，所述鏡頭為較小F數(shù)的可用于可 見(jiàn)和近紅外區(qū)的鏡頭，其中F數(shù)范圍為2 5，實(shí)現(xiàn)的設(shè)備F數(shù)為3。攝像機(jī)可以進(jìn)行彩色(可見(jiàn)區(qū))和黑白(近紅外區(qū))兩種工作狀態(tài)的切換。二，采用攝像機(jī)為工作在近紅外區(qū)的低照度單色攝像機(jī)，且所述攝像機(jī)CCD靶面與主光軸的夾角為銳角，所述鏡頭為較小F數(shù)的近紅外鏡頭，其中F數(shù)范圍為2 5，實(shí)現(xiàn)的設(shè)備F數(shù)為3，且在鏡頭上安裝有750nm-900nm帶通濾光片。低照度性能的選用是為了提高相機(jī)的環(huán)境適應(yīng)能力，使攝像機(jī)能在較寬的照度范圍下工作。即在白天即使照度變化很大的情況下(如早午晚時(shí)段，陰天或云運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的短時(shí)間照度變化)，攝影機(jī)能正常的工作，成像質(zhì)量滿足要求。而晚上由光源照明時(shí)，特別是遠(yuǎn)處的照度很難達(dá)到普通成像要求，在此情況下，攝像機(jī)的低照度性能可以明顯的改善成像質(zhì)量；反過(guò)來(lái)說(shuō)，攝像機(jī)的低照度性能降低了對(duì)照明光源的要求，提高了環(huán)境適應(yīng)性。鏡頭較小的F數(shù)，目的是為了鏡頭有足夠的進(jìn)光量，保證CCD靶面照度。掃描機(jī)構(gòu)包括基座、易折底座和轉(zhuǎn)臺(tái)，基座上固定安裝易折底座，易折底座上方安裝轉(zhuǎn)臺(tái)，轉(zhuǎn)臺(tái)上方支撐連接防護(hù)罩?；鶠樵O(shè)備的最底端部件，主要功能有一，固定設(shè)備，即把掃描設(shè)備固定于適用區(qū)域的指定位置。二，調(diào)節(jié)掃描設(shè)備整體姿態(tài)，即調(diào)整設(shè)備俯仰和方位，使其可以正常工作于指定區(qū)域。易折底座安裝在基座上方，主要功能是滿足機(jī)場(chǎng)跑道邊設(shè)備的易折條件。轉(zhuǎn)臺(tái)是實(shí)現(xiàn)掃描動(dòng)作的部分，主要功能有一，完成掃描動(dòng)作，控制掃描速度、周期以及起始和終止位置。二，控制掃描裝置姿態(tài)，使其符合整體工作程序。防護(hù)罩上方安裝有遮陽(yáng)罩，作用為遮擋部分陽(yáng)光，陽(yáng)光以雜光的形式進(jìn)入系統(tǒng)內(nèi)影響光學(xué)系統(tǒng)成像質(zhì)量，而遮陽(yáng)罩的前端可以遮擋陽(yáng)光，避免強(qiáng)烈的陽(yáng)光直射入窗口，減少陽(yáng)光對(duì)掃描裝置成像質(zhì)量的影響；調(diào)整系統(tǒng)溫度，避免系統(tǒng)溫度因陽(yáng)光照射而急劇變化；避免降水直接落于窗口玻璃，減少雨雪對(duì)成像質(zhì)量的影響。所述防護(hù)罩的窗口上安裝有玻璃，所述窗口和玻璃之間通過(guò)密封條密封，形成氣密。防止水蒸氣、沙塵和和其他有害氣體進(jìn)入防護(hù)罩內(nèi)損害防塵罩內(nèi)部的元器件。發(fā)明的有益效果是本發(fā)明的機(jī)場(chǎng)道面異物掃描裝置解決了現(xiàn)有機(jī)場(chǎng)道面異物掃描設(shè)備能夠探測(cè)道面異物最小尺寸偏大，達(dá)不到實(shí)際使用需求，和現(xiàn)有光學(xué)成像技術(shù)受陰雨天氣，低照度等影響大，探測(cè)功能低、夜間難以工作等缺陷。該機(jī)場(chǎng)道面異物掃描裝置能夠晝夜工作，自動(dòng)探測(cè)小到5毫米的道面異物，同時(shí)，掃描圖像可進(jìn)行人工確認(rèn)，提高報(bào)警的可靠性，探測(cè)精度高。

[0016]圖I為本發(fā)明機(jī)場(chǎng)道面道面異物掃描裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，圖中101為成像裝置、102為紅外輔助照明設(shè)備、103為防護(hù)罩、105為轉(zhuǎn)臺(tái)、1031為窗口、106為易折底座、107為基座、108為遮陽(yáng)罩；圖2為機(jī)場(chǎng)道面異物掃描裝置局部結(jié)構(gòu)示意圖，圖中101為成像裝置、104為成像裝置姿態(tài)調(diào)整機(jī)構(gòu)、1032為底板；圖3為防護(hù)罩內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖，圖中101為成像裝置、103為防護(hù)罩、104為成像裝置姿態(tài)調(diào)整機(jī)構(gòu)、1031為窗口、108為遮陽(yáng)罩；圖4為本發(fā)明機(jī)場(chǎng)道面異物掃描裝置的實(shí)際掃描區(qū)域圖，圖中L2、LI為每臺(tái)機(jī)場(chǎng)道面異物掃描裝置監(jiān)測(cè)的矩形區(qū)域，Rl為掃描的最遠(yuǎn)距離；圖5為本發(fā)明機(jī)場(chǎng)道面異物掃描裝置的布設(shè)示意圖，圖中X為相鄰機(jī)場(chǎng)道面異物 掃描裝置間距、R為每臺(tái)機(jī)場(chǎng)道面異物掃描裝置最大掃描半徑、2為跑道道面；圖6為本發(fā)明機(jī)場(chǎng)道面異物掃描裝置的掃描示意圖，圖中R2、R3、R4為別為三套成像裝置對(duì)應(yīng)的掃描半徑、L2、LI為每臺(tái)機(jī)場(chǎng)道面異物掃描裝置監(jiān)測(cè)的矩形區(qū)域。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)和特征進(jìn)行描述，所舉實(shí)例只用于解釋本發(fā)明，并非用于限定本發(fā)明的范圍。如圖I至圖3所示，一種機(jī)場(chǎng)道面異物掃描裝置，其包括成像裝置101、紅外輔助照明設(shè)備102、防護(hù)罩103、攝像機(jī)姿態(tài)調(diào)整機(jī)構(gòu)104、轉(zhuǎn)臺(tái)105、易折底座106、基座107。成像裝置101包括三臺(tái)攝像機(jī)和三個(gè)鏡頭，每臺(tái)攝像機(jī)配套不同焦距的鏡頭，攝像機(jī)為低照度攝像機(jī)，且攝像機(jī)CCD靶面與主光軸的夾角為銳角。鏡頭設(shè)計(jì)分為兩種形式一，對(duì)鏡頭進(jìn)行了近紅外增透設(shè)計(jì)，且在鏡頭上安裝有750nm-900nm帶通濾光片。紅外輔助照明設(shè)備102為兩臺(tái)帶有姿態(tài)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的近紅外激光光源，用于夜間監(jiān)測(cè)異物時(shí)輔助照明。成像裝置101和紅外輔助照明設(shè)備102安裝在防護(hù)罩103內(nèi)，其中紅外輔助照明設(shè)備102的兩個(gè)近紅外激光光源安裝在防護(hù)罩103內(nèi)部成像裝置101的兩側(cè)，實(shí)現(xiàn)紅外輔助照明?；?07上固定安裝易折底座106，易折底座106上方安裝轉(zhuǎn)臺(tái)105，轉(zhuǎn)臺(tái)105上方支撐連接防護(hù)罩103，由轉(zhuǎn)臺(tái)105完成水平方向的掃描。防護(hù)罩103上開(kāi)設(shè)有窗口 1031，防護(hù)罩103的底板1032上安裝有攝像裝置態(tài)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)104，成像裝置101安裝在攝像裝置姿態(tài)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)104的調(diào)整板上，且安裝位置與防護(hù)罩的窗口 1031位置相對(duì)應(yīng)，三臺(tái)攝像機(jī)和兩臺(tái)近紅外激光光源根據(jù)上面原理所述調(diào)整原則分別調(diào)整成不同的俯仰角，完成對(duì)整個(gè)監(jiān)視區(qū)域的跑道道面2的掃描和輔助照明。防護(hù)罩103的底板1032上安裝有密封條，來(lái)保證防護(hù)罩的整體密封性。防護(hù)罩103上方設(shè)置有遮陽(yáng)罩108，作用為遮擋部分陽(yáng)光，陽(yáng)光以雜光的形式進(jìn)入系統(tǒng)內(nèi)影響光學(xué)系統(tǒng)成像質(zhì)量，遮陽(yáng)罩108前端伸出防護(hù)罩103罩體40mm，避免強(qiáng)烈的陽(yáng)光直射入窗口 1031，減少陽(yáng)光對(duì)掃描裝置成像質(zhì)量的影響；遮陽(yáng)罩108與防護(hù)罩103主體有IOmm距離，能夠隔絕太陽(yáng)直接照射防護(hù)罩103導(dǎo)致的過(guò)高溫度，避免防護(hù)罩103內(nèi)各部件系統(tǒng)溫度因陽(yáng)光照射而急劇變化；避免降水直接落于窗口玻璃，減少雨雪對(duì)成像質(zhì)量的影響。防護(hù)罩103的窗口 1031上安裝有窗口玻璃，窗口玻璃采用機(jī)械性能較好的玻璃鍍膜加工而成，窗口玻璃選材為融石英或K9玻璃，兩者均作了實(shí)驗(yàn)，結(jié)果兩者都起到了密封保護(hù)作用，從機(jī)械性能角度講，融石英效果較好。還可以選用其他對(duì)可見(jiàn)和近紅外透過(guò)性能良好的材料，其中機(jī)械性能好的具有更好的適用性。窗口 1031周圍和玻璃之間通過(guò)密封條密封，保證防護(hù)罩103前窗口 1031處的密封。如圖4所示，每臺(tái)機(jī)場(chǎng)道面異物掃描裝置能夠監(jiān)測(cè)一個(gè)L2XL1的矩形區(qū)域，需要掃描的最遠(yuǎn)距離為Rl。該具體實(shí)施方式
的機(jī)場(chǎng)道面異物掃描裝置的光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行了以下特殊的光學(xué)設(shè)計(jì)。成像裝置101的光學(xué)系統(tǒng)在近紅外模式下工作，在近紅外輔助照明的條件下能夠有效解決夜間成像的問(wèn)題。首先，成像裝置101選用的是照度要求低、對(duì)近紅外750nm-900nm波段敏感度高的成像器件。然后，對(duì)所述鏡頭進(jìn)行了近紅外增透設(shè)計(jì)，且在鏡頭上安裝了 750nm-900nm帶通濾光片。只有750nm-900nm波段的近紅外光能夠通過(guò)鏡頭成 像。夜間條件下，采用安裝在該裝置上的近紅外輔助照明設(shè)備輔助照明，當(dāng)照度達(dá)不到系統(tǒng)成像要求時(shí)，近紅外輔助照明設(shè)備開(kāi)啟。由于近紅外光線為不可見(jiàn)光，不會(huì)影響飛行安全，因此這種方法較好的解決了夜間監(jiān)測(cè)道面異物的難題。白天時(shí)自然光中的近紅外光線比較充足，能夠滿足成像要求，因此，本發(fā)明機(jī)場(chǎng)道面異物掃描裝置的光學(xué)系統(tǒng)只對(duì)750nm-900nm成像，成像裝置101白天和夜間都工作于同一模式，減小了鏡頭設(shè)計(jì)難度，降低了系統(tǒng)的成本。由于可見(jiàn)光不能通過(guò)鏡頭成像，降低了夜間時(shí)助航燈光對(duì)成像質(zhì)量的影響，成像效果穩(wěn)定，降低了系統(tǒng)的誤報(bào)情況。另外，該掃描裝置使用的750nm-900nm波段的近紅外光線具有較好的透霧性，在一定程度上也解決了復(fù)雜氣象條件下系統(tǒng)識(shí)別異物的問(wèn)題，增強(qiáng)了系統(tǒng)的環(huán)境適應(yīng)性。另外，為了解決攝像景深不足，掃描圖像清晰范圍小的問(wèn)題，本發(fā)明機(jī)場(chǎng)道面異物掃描裝置中的攝像機(jī)CCD靶面與主光軸的夾角由原來(lái)的直角調(diào)整為銳角，增大了圖像清晰范圍。根據(jù)機(jī)場(chǎng)凈空管理規(guī)定，跑道周圍的建筑、設(shè)施不能超過(guò)特定的高度。本發(fā)明機(jī)場(chǎng)道面異物掃描裝置在機(jī)場(chǎng)安裝布設(shè)時(shí)，架設(shè)位置的選擇十分關(guān)鍵，如果離跑道太遠(yuǎn)(如果架設(shè)高度為10米，則至少要離跑道100米遠(yuǎn))，更不利于陰雨天、夜間等光線不足時(shí)的道面影像采集，給圖像處理也帶來(lái)很多不利因素。因此，將該機(jī)場(chǎng)道面異物掃描裝置布設(shè)在跑道2兩側(cè)，高度不大于350_，底部設(shè)計(jì)了易折結(jié)構(gòu)，機(jī)場(chǎng)道面異物掃描裝置按照LI間距布設(shè)，對(duì)于2倍L2寬的跑道，每臺(tái)機(jī)場(chǎng)道面異物掃描裝置需要拍攝的最遠(yuǎn)距離為Rl。本發(fā)明中機(jī)場(chǎng)道面異物掃描裝置將三臺(tái)攝像機(jī)安裝在同一轉(zhuǎn)臺(tái)105上，每臺(tái)攝像機(jī)配套不同焦距的鏡頭，三臺(tái)攝像機(jī)通過(guò)轉(zhuǎn)臺(tái)105的水平旋轉(zhuǎn)完成對(duì)環(huán)形區(qū)域的掃描，大大縮短了掃描周期，為及時(shí)清除跑道2上的道面異物贏得了時(shí)間。本發(fā)明機(jī)場(chǎng)道面異物掃描裝置的掃描示意圖6所示。本發(fā)明機(jī)場(chǎng)道面異物掃描裝置采集到的圖像可通過(guò)光纖傳輸?shù)奖O(jiān)控中心，同時(shí)，監(jiān)控中心發(fā)出的控制信號(hào)發(fā)送到該機(jī)場(chǎng)道面異物掃描裝置，控制該裝置的開(kāi)關(guān)、掃描角度等工作狀態(tài)。機(jī)場(chǎng)道面異物掃描裝置采集的圖像經(jīng)監(jiān)控中心軟件系統(tǒng)分析后，會(huì)自動(dòng)識(shí)別出道面上的道面異物，并發(fā)出報(bào)警信息，給出異物所處位置，為及時(shí)消除飛行安全隱患提供了手段。本發(fā)明機(jī)場(chǎng)道面異物掃描裝置的光學(xué)系統(tǒng)工作于近紅外成像模式，增加了近紅外輔助照明設(shè)備，解決了現(xiàn)有機(jī)場(chǎng)道面異物掃描設(shè)備能夠探測(cè)道面異物最小尺寸偏大，達(dá)不到實(shí)際使用需求；現(xiàn)有光學(xué)成像技術(shù)受陰雨天氣，低照度等影響大，探測(cè)功能低、夜間難以工作等缺陷。本發(fā)明機(jī)場(chǎng)道面異物掃描裝置能夠晝夜工作，自動(dòng)探測(cè)小到5毫米的道面異物，與國(guó)外產(chǎn)品相比，探測(cè)精度提高了 4倍。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并 不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種機(jī)場(chǎng)道面異物掃描裝置，其特征是包括成像裝置(101)、紅外輔助照明設(shè)備(102)、防護(hù)罩(103)、轉(zhuǎn)臺(tái)(105)、成像裝置姿態(tài)調(diào)整機(jī)構(gòu)(104)及紅外輔助照明設(shè)備姿態(tài)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)；轉(zhuǎn)臺(tái)(105)上方固定安裝防護(hù)罩(103)，防護(hù)罩上開(kāi)設(shè)有窗口(1031)，防護(hù)罩(103)的底板(1032)上安裝有成像裝置姿態(tài)調(diào)整機(jī)構(gòu)(104);成像裝置(101)安裝在成像裝置姿態(tài)調(diào)整機(jī)構(gòu)(104)上，紅外輔助照明設(shè)備(102)安裝在紅外輔助照明設(shè)備姿態(tài)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)上，且安裝位置及姿態(tài)根據(jù)防護(hù)罩(103)的窗口(1031)位置和掃描范圍及情況進(jìn)行調(diào)節(jié)，通過(guò)對(duì)成像裝置(101)和紅外輔助照明設(shè)備(102)的姿態(tài)調(diào)節(jié)來(lái)控制掃描范圍；掃描機(jī)構(gòu)包括基座(107)、易折底座(106)和轉(zhuǎn)臺(tái)(105)，基座(107)上固定安裝易折底座(107)，易折底座(106)上方安裝轉(zhuǎn)臺(tái)和掃描裝置，由轉(zhuǎn)臺(tái)和掃描裝置完成水平方向的掃描。轉(zhuǎn)臺(tái)上方支撐連接防護(hù)罩(103)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的機(jī)場(chǎng)道面異物掃描裝置，其特征是成像裝置(101)包括三臺(tái)攝像機(jī)和三個(gè)鏡頭，每臺(tái)攝像機(jī)配套不同焦距的鏡頭，攝像機(jī)為低照度攝像機(jī)，且攝像機(jī)CCD靶面與主光軸的夾角為銳角；所述近紅外輔助照明設(shè)備(102)為兩臺(tái)帶有姿態(tài)調(diào)節(jié)機(jī) 構(gòu)的紅外激光光源。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的機(jī)場(chǎng)道面異物掃描裝置，其特征是成像裝置(101)和紅外輔助照明設(shè)備(102)安裝在防護(hù)罩(103)內(nèi)，其中紅外輔助照明設(shè)備(102)的兩個(gè)近紅外激光光源安裝在防護(hù)罩(103)內(nèi)部成像裝置(101)的兩側(cè)，實(shí)現(xiàn)紅外輔助照明；
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的機(jī)場(chǎng)道面異物掃描裝置，其特征是防護(hù)罩(103)的底板(1032)上安裝有攝像裝置態(tài)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)(104)，成像裝置(101)安裝在攝像裝置姿態(tài)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)(104)的調(diào)整板上，且安裝位置與防護(hù)罩(103)的窗口(1031)位置相對(duì)應(yīng)；三臺(tái)攝像機(jī)和兩臺(tái)近紅外激光光源可以調(diào)整成不同的俯仰角，俯仰角以監(jiān)測(cè)區(qū)域平面為基準(zhǔn)，調(diào)整角度為銳角即0度至90度之間，在轉(zhuǎn)臺(tái)軸垂直于平面的條件下，攝像機(jī)光軸通過(guò)與轉(zhuǎn)臺(tái)軸夾角的調(diào)節(jié)來(lái)實(shí)現(xiàn)俯仰角的調(diào)節(jié)，對(duì)不同遠(yuǎn)近區(qū)域進(jìn)行成像，遠(yuǎn)處相對(duì)于監(jiān)測(cè)區(qū)域平面的俯仰角較小，近處相對(duì)于監(jiān)測(cè)區(qū)域平面的俯仰角較大，根據(jù)上述調(diào)整原則調(diào)整三臺(tái)攝像機(jī)的俯仰角，使它們分別對(duì)遠(yuǎn)中近區(qū)域進(jìn)行成像；同樣道理，近紅外激光光源的俯仰角也可以根據(jù)上述攝像機(jī)俯仰角的調(diào)整原則進(jìn)行調(diào)節(jié)，使三臺(tái)攝像機(jī)的整體成像范圍都得到較好的照明。進(jìn)而完成對(duì)整個(gè)監(jiān)視區(qū)域的跑道道面(2)的掃描和輔助照明。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的機(jī)場(chǎng)道面異物掃描裝置，其特征是所述攝像機(jī)為工作于可見(jiàn)和近紅外區(qū)的低照度彩色攝像機(jī)，攝像機(jī)可以進(jìn)行彩色即可見(jiàn)區(qū)和黑白即近紅外區(qū)兩種工作狀態(tài)的切換；所述鏡頭為較小F數(shù)的可用于可見(jiàn)和近紅外區(qū)的鏡頭，F(xiàn)數(shù)范圍2 5，實(shí)現(xiàn)的設(shè)備F數(shù)為3。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的機(jī)場(chǎng)道面異物掃描裝置，其特征是所述攝像機(jī)為工作在近紅外區(qū)的低照度單色攝像機(jī)，所述鏡頭為較小F數(shù)的近紅外鏡頭，F(xiàn)數(shù)范圍2 5，實(shí)現(xiàn)的設(shè)備F數(shù)為3，且在鏡頭上安裝有750nm-900nm帶通濾光片。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的機(jī)場(chǎng)道面異物掃描裝置，其特征是防護(hù)罩(103)的底板(1032)上安裝有密封條，保證防護(hù)罩的整體密封性；防護(hù)罩(103)上方設(shè)置有遮陽(yáng)罩(108)，作用為遮擋部分陽(yáng)光；遮陽(yáng)罩(108)前端伸出防護(hù)罩(103)罩體適當(dāng)距離，該距離以能夠避免強(qiáng)烈的陽(yáng)光直射入窗口(1031)為設(shè)計(jì)原則；遮陽(yáng)罩(108)與防護(hù)罩(103)主體有一定距離，距離不宜過(guò)大，大于2mm即可，其目的是避免太陽(yáng)光直接照射防護(hù)罩(103)導(dǎo)致的過(guò)高溫度。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的機(jī)場(chǎng)道面異物掃描裝置，其特征是防護(hù)罩(103)的窗口(1031)上安裝有窗口玻璃，窗口玻璃采用機(jī)械性能較好的玻璃鍍膜加工而成，窗口玻璃選材為融石英或K9玻璃。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的機(jī)場(chǎng)道面異物掃描裝置，其特征是所述防護(hù)罩(103)的窗口(1031)和玻璃之間通過(guò)密封條密封；窗口玻璃根據(jù)防護(hù)罩內(nèi)部攝像機(jī)和鏡頭的選用情況，鍍制不同的增透膜；對(duì)于工作于可見(jiàn)和近紅外區(qū)的低照度彩色攝像機(jī)，窗口玻璃鍍制可見(jiàn)近紅外增透膜，對(duì)于工作在近紅外區(qū)的低照度單色攝像機(jī)，窗口玻璃鍍制近紅外增透膜。
10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的機(jī)場(chǎng)道面異物掃描裝置，其特征是掃描采集到的圖像可通過(guò)光纖傳輸?shù)綑C(jī)場(chǎng)監(jiān)控中心，機(jī)場(chǎng)道面異物掃描裝置采集的圖像經(jīng)機(jī)場(chǎng)監(jiān)控中心軟件系統(tǒng) 分析后，會(huì)自動(dòng)識(shí)別出道面上的道面異物，同時(shí)，機(jī)場(chǎng)監(jiān)控中心發(fā)出的控制信號(hào)發(fā)送到機(jī)場(chǎng) 道面異物掃描裝置，控制該裝置的開(kāi)關(guān)、掃描角度等工作狀態(tài)，并發(fā)出報(bào)警信息，給出異物所處位置。
專利摘要本實(shí)用新型屬于光電檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，是一種機(jī)場(chǎng)道面異物掃描裝置。其包括成像裝置、紅外輔助照明設(shè)備、防護(hù)罩、掃描機(jī)構(gòu)、成像裝置姿態(tài)調(diào)整機(jī)構(gòu)。掃描機(jī)構(gòu)上方固定安裝防護(hù)罩，防護(hù)罩上開(kāi)設(shè)有窗口，防護(hù)罩底板上安裝有成像裝置姿態(tài)調(diào)整機(jī)構(gòu)，成像裝置安裝在成像裝置姿態(tài)調(diào)整機(jī)構(gòu)上，紅外輔助照明設(shè)備安裝在紅外輔助照明設(shè)備姿態(tài)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)上，且安裝位置及姿態(tài)根據(jù)防護(hù)罩的窗口位置和掃描范圍及情況進(jìn)行相應(yīng)調(diào)節(jié)。通過(guò)對(duì)成像裝置和紅外輔助照明設(shè)備的姿態(tài)調(diào)節(jié)來(lái)控制掃描范圍。本實(shí)用新型具有探測(cè)精度高，可探測(cè)異物(外來(lái)物)最小可達(dá)5mm，受天氣、照度等環(huán)境因素影響小，能夠晝夜工作的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)G01V8/10GK202486332SQ20122004597
公開(kāi)日2012年10月10日 申請(qǐng)日期2012年2月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月30日
發(fā)明者劉彬, 徐東亮, 沈永宏, 袁紅艷, 邵承會(huì), 馬志明 申請(qǐng)人:長(zhǎng)春奧普光電技術(shù)股份有限公司