测量装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供一种测量装置，目的在于实现改善的分辨率，该改善的分辨率超过探测器的拍摄图像分辨率。该测量装置包括摄像机，其具有探测器，该探测器被设置用于在不可见光谱范围中进行拍摄并且提供具有拍摄图像分辨率的拍摄区，并且该测量装置还包括图像处理单元，其被设置用于生成具有输出图像分辨率的SR图像，其中，所述输出图像分辨率大于所述拍摄图像分辨率，其特征在于，设有能够机械式和/或电气式运行的模式机构，通过所述模式机构，在所述探测器的拍摄区中成像的景物的位置能够被改变。有益效果在于，可在拍摄之间实施在探测器上成像的景物的相对于探测器拍摄图像分辨率的亚像素精度的移位，而不必移动测量装置或景物。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本技术涉及一种测量装置，该测量装置包括在不可见光谱范围中进行拍摄的摄像机，所述摄像机具有探测器，该探测器被设置用于在不可见光谱范围中进行拍摄并且提供具有拍摄图像分辨率的拍摄区，并且该测量装置还包括图像处理单元，该图像处理单元被设置用于通过将一个景物的用所述探测器以拍摄图像分辨率拍摄的至少两个图像相结合而生成具有输出图像分辨率的SR(super resolut1n，超分辨率)图像，其中，所述输出图像分辨率大于所述拍摄图像分辨率。
技术介绍
已知的是，图像的分辨率通常受到拍摄探测器的拍摄图像分辨率限制。当探测器要在不可见光谱范围中进行拍摄时尤其如此。有如何能突破该分辨率限制的建议。对此，用探测器拍摄同一景物的多个图像，并且在一种优化方法中将所拍摄的图像结合成具有更高输出图像分辨率的SR图像。但在需要静止地设置摄像机或探测器时，以前的这些建议就不起作用了。
技术实现思路
因此，本技术的目的在于，在该情况下也实现改善的分辨率，所述改善的分辨率超过探测器的拍摄图像分辨率。根据本技术，提供一种测量装置，该测量装置包括在不可见光谱范围中进行拍摄的摄像机，所述摄像机具有探测器，该探测器被设置用于在不可见光谱范围中进行拍摄并且提供具有拍摄图像分辨率的拍摄区，并且该测量装置还包括图像处理单元，该图像处理单元被设置用于通过将一个景物的用所述探测器以所述拍摄图像分辨率拍摄的至少两个图像相结合而生成具有输出图像分辨率的SR图像，其中，所述输出图像分辨率大于所述拍摄图像分辨率，在该测量装置中，设有能够机械式和/或电气式运行的模式机构，通过所述模式机构，在所述探测器的拍摄区中成像的景物的位置能够被改变。模式机构在此理解为测量装置的、并且尤其是摄像机的功能单元。本技术的有益效果在于，可在拍摄之间实施在探测器上成像的景物的相对于探测器拍摄图像分辨率的亚像素精度的移位，而不必移动测量装置或景物。这尤其有利地在静止地设置测量装置并且尤其是摄像机时和在观察或测量静态景物时是可用的。所述拍摄区限定一种二维的像素布置结构，通过所述像素布置结构给定所述拍摄图像分辨率。为了产生图像移位可以设定，所述模式机构被设置用于产生或激发机械振动。由所述振动产生的、在探测器的拍摄区中成像的景物的运动尤其好地适用于产生对于计算具有提高的输出图像分辨率的SR图像所必需的图像移位。所述机械振动例如可以通过电气器件(尤其是压电器件)或通过电感器件(尤其是具有至少一个棒式线圈的电感器件)产生，或通过机械方式(例如经由马达上的不平衡配重或曲柄传动机构)产生。利用机械振动的优点还在于，在测量装置之内的空间需求低，因为振动的振幅可以保持小。在本技术的一种构造方式中可以设定，所述模式机构具有在不可见光谱范围中光学作用的元件，所述元件在不可见光谱范围中的光学性质能够被机械式和/或电气式改变。这可以例如通过以下方式实现，即:使所述光学作用的元件变形，以实现例如焦距及类似的光学性质的改变。也可以设定，所述模式机构具有在不可见光谱范围中光学作用的元件，所述元件在所述摄像机的光路中的位置(尤其是对于摄像机的壳体部件的位置)能够被机械式和/或电气式改变。由此能以简单的方式通过例如改变摄像机光学系统的聚焦和/或缩放因数和/或其他性质而改变大小和/或图像位置，即一般而言改变景物在探测器拍摄区中的位置。也可以设定，所述模式机构被设置用于使所述摄像机的至少一个部件运动。该部件可以例如是探测器自身。也就是优选地，所述模式机构被设置用于使所述探测器的至少一个部件运动。以这种方式可以容易地实现:改变在探测器拍摄区中成像的景物的位置，这是因为探测器相对于所述景物运动。尤其有利的是，所述模式机构被设置用于实施不规则的运动过程。由此可以根据种类、方向、方向感、大小和/或调整方式随机地和/或不受控制地设置和实施所述运动过程。在此有利的是，可实施一种简单的方法，通过所述方法可产生被成像景物关于探测器拍摄区的尽可能随机的、亚像素精度的移位。也就是优选地，所述模式机构被设置用于实施随机的和/或不受控制的运动过程。本技术的优点在于，根据种类、方向、方向感、大小和/或调整方式的运动不必是已知的。因此可省去用于监测受控制的移位或其他运动的复杂的电子或计算技术方面的措施。由此可以进一步提升根据本技术的测量装置的和根据本技术的方法的能效。为了能将所拍摄的图像组合成SR图像，可以设定，所述图像处理单元具有粗略套准单元，所述粗略套准单元被设置用于对所拍摄的一定数量图像中的图像进行粗略套准。在此，粗略套准理解为一种方法，在该方法中，至少两个图像的彼此相应的图像像素根据经分析的图像内容彼此相配，从而使具有该相配方式的图像至少大致在内容上一致。也可以设定，所述图像处理单元被设置用于实施一种优化方法，其中，各图像相对于彼此的亚像素精度的移位可作为所述优化方法的变化参数使用。所述优化方法可以例如将根据J.Flusser等人的“超分辨率的统一方法和多通道盲解卷积算法(A unifiedapproach to super resolut1n and mult1-channel blind deconvolut1n)” (IEEE 图像处理学报，第16卷第9号，2007年9月，第2322-2332页)的能量函数用作优化函数。所述图像处理单元优选被设置用于实施一种在粗略套准之后的优化方法。在此情况下所述变化参数可以描述已粗略套准的图像相对于彼此的亚像素精度的移位。也就是优选地，所述图像处理单元被设置用于实施在粗略套准之后的优化方法，其中，经粗略套准的各图像相对于彼此的亚像素精度的移位能够作为所述优化方法的变化参数使用。分两阶段(在粗略套准和后续的优化方法中)生成SR图像的优点在于，可产生具有合理的计算量和合理的计算时间的SR图像。为了实现所述目的，在开头所述的图像处理方法中根据本技术设定，在各次拍摄图像期间和/或在各次拍摄图像之间通过机械式和/或电气式运行的模式机构改变在拍摄区中成像的景物的位置。因此，即使在进行拍摄的摄像机被静止地设置时，使用者依然能够有针对性地产生在对图像进行拍摄之间的图像移位，所述图像移位对于产生具有提高的输出图像分辨率的SR图像是必需的。例如可以通过以下方式实现被成像的景物的位置变化，即通过模式机构产生或激发机械振动。在此尤其有利的是，通过所述模式机构实施不规则的、尤其是随机的和/或不受控制的运动，因为在此情况下可以尤其好地避免干涉效应。为了可以实施所述位置变化，可以设定:通过所述模式机构机械式和/或电气式运行地改变在不可见光谱范围中光学作用的元件的在摄像机的不可见光谱范围中的至少一种光学性质。所述光学性质可以是例如放大因数或焦距或在其中清晰成像的图像平面的位置。可以备选地或附加地设定，通过所述模式机构机械式和/或电气式运行地改变在不可见光谱范围中光学作用的元件的在摄像机的光路中的至少一个位置。也可以设定，通过所述模式机构使摄像机的至少一个部件运动。在此尤其有利的是，所述运动相对于摄像机的光路进行。摄像机的所述运动的部件可以例如是探测器。在此有利的是，当在光学光路中的关系保持固定时，能够以简单的方式实现在拍摄区中成像的景物的位置变化，这是因为探测器在景物被成像的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种测量装置(1)，该测量装置包括在不可见光谱范围中进行拍摄的摄像机(2)，所述摄像机具有探测器(3)，该探测器被设置用于在不可见光谱范围中进行拍摄并且提供具有拍摄图像分辨率的拍摄区(4)，并且该测量装置还包括图像处理单元(5)，该图像处理单元被设置用于通过将一个景物的用所述探测器(3)以所述拍摄图像分辨率拍摄的至少两个图像(6、7)相结合而生成具有输出图像分辨率的超分辨率图像，其中，所述输出图像分辨率大于所述拍摄图像分辨率，其特征在于，设有能够机械式和/或电气式运行的模式机构(8)，通过所述模式机构，在所述探测器(3)的拍摄区(4)中成像的景物的位置能够被改变。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：JF·埃弗斯塞内，M·斯特拉特曼，M·施米德尔，J·朗格，
申请(专利权)人：特斯托股份公司，
类型：新型
国别省市：德国;DE