矿用本质安全型黑光摄像仪的研究与应用

发布时间：2021-09-18 06:21

　　煤矿井下的密闭空间中,具有照度低、瓦斯浓度高、烟尘含量大等特点,结合煤矿井下复杂的作业环境及日常监控的需求,通过研究黑光夜视成像技术、光电转换技术、本安技术及矿用本质安全型黑光摄像仪精确测试技术,研发出矿用本质安全型黑光摄像仪。并进行实验室和井下现场的测试,矿用本质安全型黑光摄像仪的黑白最低照度可达0. 0001Lux,水平清晰度为1100TVL,灰阶等级为11级,在井下低照度、煤粉尘大的条件下可清晰地监测并回传井下实时视频画面,对井下安全隐患的排除、日常工作的监控及井下救援都具有重要意义。 

【文章来源】：煤炭工程. 2020,52(01)北大核心

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【部分图文】：

矿用本质安全型黑光摄像仪系统设计图

黑光夜视成像技术运用了视网膜成像技术的双sensor构架和彩色夜视图像融合技术，图像传感器(sensor)是图像采集的核心单元，主要分为CCD和CMOS两大类，此次设计采用的是CMOS传感器，CMOS传感器有灵敏度高，曝光时间短和像素尺寸小等优点，在核心结构上，由感光电极、电信号转换模块，信号传输晶体管，以及信号放大器组成，传感器感知到光信号后经光电转换模块产生电信号，之后经A/D转换器变为数字图像信号，最后经处理芯片处理成影像[7,8]。双sensor成像原理示意图如图2所示。双sensor构架模仿人眼视网膜成像原理，解决了色彩和亮度间的相互干扰，一路sensor模仿视网膜中的锥状细胞感知色彩信息，另一路sensor模仿视网膜中的杆状细胞感知亮度细节，色彩信息和亮度细节互不干扰，使成像效果大幅提升。

光电转换模块电口采用RJ45接口，速率10/100/100M自适应，光口采用FC型，支持热插拔，速率可达到1000Mbps。输入的电信号经驱动芯片H1601CE处理后发射出相应速率的调制光信号，芯片内部带有光功率自动控制电路，使输出的光信号功率保持稳定。3.2 本安电路硬件设计

【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：3399639