低温环境高速摄像设备及其成像方法技术

本发明专利技术提供一低温环境高速摄像设备及其成像方法，其中所述低温环境高速摄像设备被适用于在至少一低温环境下获取至少一动态被测物体的图像，包括至少一图像获取单元，其中所述图像获取单元包括至少一镜头，至少一全局曝光式图像传感器以及至少一线路板，其中所述全局曝光图像传感器以全局曝光的方式将该被测物体转化为至少一图像信息，以此方式使得所述低温环境高速摄像设备特别适用于在低温环境下连续清晰地拍摄该动态被测物体。

【技术实现步骤摘要】
低温环境高速摄像设备及其成像方法
本专利技术涉及一摄像领域，特别是一低温环境高速摄像设备及其成像方法，其中所述低温环境高速摄像设备特别适用于在低温环境下连续清晰地拍摄快速移动的物体。
技术介绍
随着人工智能的不断发展，机器视觉系统作为人工智能的一重要分支也正在不断地被应用于人们的生产生活中。机器视觉系统是用机器代替人眼对物体进行测量和判断的一种实际应用系统，具体而言，机器视觉系统通过机器视觉产品(图像摄取设备)将被测物体转化为图像信息，并将所述图像信息传送给专门的图像处理系统，所述图像处理系统根据像素分析和亮度、颜色等图像信号进行各种运算来抽取目标的特征，进而根据判断结果来控制现场的设备动作。综上所述，机器视觉系统的一大特点就是替代人工视觉来对被测物体进行测量、引导、检测和识别，特别适用于一些不适合人工作业的环境或者人工视觉难以满足测试条件的场合，以应用于实际生产生活中一些特殊场景。由于机器视觉系统不仅仅是人眼的延伸，更具有人脑的一部分功能，故使得机器视觉系统被广泛地应用于各种领域。比如当机器视觉系统被应用于机械领域的部件识别和在线质量检测中，被应用于汽车领域的部件装配和测试中，被应用于食品领域的包装检测和分别识别中等等，在机器视觉系统的众多应用领域当中，不得不提及的就是机器视觉系统在生活中的应用。早在先前，亚马逊工作向外推出“Amazongo”，“Amazongo”其实就是一种无人便利店的概念，这种无人便利店的概念完全推翻了传统便利店、超市的运营模式，使用计算机视觉、深度学习以及传感器融合等技术，彻底跳过传统收银结账的过程。具体而言，Amazon的商业模式就是消费者在购买物品时不需要再拿出钱包或者银行卡，消费者只需要随意挑选物品后就能完成物品结算，然而正是机器视觉系统的应用才使得这种便捷的消费模式得以实施。消费者在选择物品时，专属的机器视觉系统的图像摄取设备获取物品信息，并分析该物品信息，再联通至少一终端实现物品结账等一系列动作。而机器视觉系统完成以上一系列动作的前提就是要在短时间内连续清晰地捕获到消费者拿取物品的过程。举例来说，比如消费者需要购置一瓶冰可乐，消费者打开冰柜取出冰可乐冰关闭冰柜，整个动作可能只需要短短两秒时间就可以实现，而设置在冰柜中的摄像头需要获取到相应的图像，所述机器视觉系统才可以准确识别冰可乐并且完成后续的操作。然而在冰柜这个应用场景当中，由于摄像头举例商品的距离很近，故对于摄像头来说，消费者拿取物品的过程都是十分迅速的，这就需要摄像头能在非常短暂的时间内获取清晰的图像。然而现有应用于冰柜或其他低温环境下的摄像头依旧采用的是卷帘快门的摄取方式，卷帘快门在拍摄快速移动的物体的影像时会出现失真模糊等问题，从而使得机器视觉系统获取的图像并不清晰，进而很大程度地影响机器视觉系统对物体的识别。另外，由于冰柜或其他低温环境于外界环境的温差较大，这样会引起常温摄像头在低温环境下使用性能下降，镜头表面容易起雾影响成像等问题。再或者，随着人们对生活品质的不断追求，越来越多的冰柜往智能冰柜的方向发展。这些智能冰柜大多也结合机器视觉系统，以提高使用者的使用体验性。比如，可在一些智能冰柜中设置摄像头以记录消费者平时的饮食习惯，这些冰柜摄像头拍摄获取冰柜内的存储物，并且联通于大数据库以获取专属使用者的个人服务。具体而言，所述摄像头可通过拍摄冰柜的存储物以及拿取情况，来判断使用者个人的喜好，并且根据使用者个人的喜好定制专属的消费者服务。比如通过设置于冰柜的摄像头可判断使用者的个人饮食习惯是否健康，并针对性地给出健康提示，再比如可通过设置于冰柜的摄像头来提醒或者帮助使用者的需要购置的冰柜物品，以实现冰柜管家的功能，再比如可通过设置于冰柜的摄像头来监管存储于冰柜的食物是否变质等。当然，很多特殊场合，比如影视作品，综艺节目的录制当中，也需要在冰柜等低温环境设置摄像头以获取清晰的摄取图像，但这些低温环境摄像头存在不能在低温环境下获取高清的运动物品的图像的问题。综上所述，越来越多的生活应用需要在类似冰柜等低温环境下设置摄像头，以在短时间内获取清楚的图像，然而现在市场上的低温环境摄像头多采用传统的卷帘式快门摄像头，从而导致传统的低温环境摄像头并不能在低温环境下连续清楚地获取物品图像。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一低温环境高速摄像设备及其成像方法，其中，所述低温环境高速摄像设备被适用于在低温环境下清晰地拍摄快速移动的被测物体，以获取所述被测物体的清晰图像。本专利技术的目的在于提供一低温环境高速摄像设备及其成像方法，其中，所述低温环境高速摄像设备的曝光时间缩短，以在短时间内快速获取所述被测物体的图像，换言之，所述低温环境高速摄像设备可高速获取所述被测物体的图像，特别适用于获取移动的所述被测物体的图像。本专利技术的目的在于提供一低温环境高速摄像设备及其成像方法，其中，所述低温环境高速摄像设备不仅可以在短时间内捕获所述被测物体的图像，并且可获取所述被测物体的高清图像，以此方式提高所述被测物体的图像清晰度。本专利技术的目的在于提供一低温环境高速摄像设备及其成像方法，其中，所述低温环境高速摄像设备采用全局曝光的方式，以在短时间内快速获取清晰的移动物体的图像，通过缩短曝光时间的方式满足高速摄像的要求。本专利技术的目的在于提供一低温环境高速摄像设备及其成像方法，其中，所述低温环境高速摄像设备包括一图像处理单元，以处理所述被测物体的图像，并基于所述被测物体的清楚图像获取高精度的物体分析结果。本专利技术的目的在于提供一低温环境高速摄像设备及其成像方法，其中，所述图像处理单元根据清楚的所述被测物体的图像对所述被测物体进行物相分析，以准确地获取所述被测物体的物体信息。本专利技术的目的在于提供一低温环境高速摄像设备及其成像方法，其中，所述图像处理单元联通于多系统，所述低温环境高速摄像设备获取的所述被测物体的图像可以多种方式被应用，以达到不同的应用效果，换言之，所述低温环境高速摄像设备的应用范围广。本专利技术的目的在于提供一低温环境高速摄像设备及其成像方法，其中，所述低温环境高速摄像设备设置至少一温度传感器，以实时获取所述低温环境高速摄像设备的使用温度，从而保障所述低温高速摄像设备的使用特性以及使用寿命。本专利技术的目的在于提供一低温环境高速摄像设备及其成像方法，其中，所述低温环境高速摄像设备设置至少一加热元件，所述加热元件加热所述低温环境高速摄像设备，以使得所述低温环境高速摄像设备在低温环境下可正常使用。本专利技术的目的在于提供一低温环境高速摄像设备及其成像方法，其中，所述温度传感器联通于所述加热元件，所述温度传感器可控制所述低温环境高速摄像设备的工作温度保持在一定的合适范围内，从而使得所述低温环境高速摄像设备在低温环境下保持良好的工作特性，并且延长所述低温环境高速摄像设备的使用寿命。本专利技术的目的在于提供一低温环境高速摄像设备及其成像方法，其中，所述低温环境高速摄像设备并无改变正常摄像设备的其他元件，以此方式大大地减小了所述低温环境高速摄像设备的生产成本。本专利技术的目的在于提供一低温环境高速摄像设备及其成像方法，其中，所述低温环境高速摄像设备特别适用于冰柜，冰箱等特殊低温环境，并且在所述低温环境下保持良好的工作特性。为了实现以上任一所述的专利技术目的，本专利技术提供一低温环本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一低温环境高速摄像设备，被适用于在至少一低温环境下获取至少一动态被测物体的图像，其特征在于，所述低温环境高速摄像设备包括：至少一图像获取单元，其中所述图像获取单元包括至少一镜头，至少一全局曝光式图像传感器以及至少一线路板，其中所述全局曝光式传感器被设置于所述线路板，所述镜头被设置于所述全局曝光式传感器的感光路径；所述全局曝光图像传感器以全局曝光的方式将该被测物体转化为至少一图像信息，以使所述低温环境高速摄像设备在该低温环境下快速获取该动态被测物体的图像。

【技术特征摘要】
1.一低温环境高速摄像设备，被适用于在至少一低温环境下获取至少一动态被测物体的图像，其特征在于，所述低温环境高速摄像设备包括：至少一图像获取单元，其中所述图像获取单元包括至少一镜头，至少一全局曝光式图像传感器以及至少一线路板，其中所述全局曝光式传感器被设置于所述线路板，所述镜头被设置于所述全局曝光式传感器的感光路径；所述全局曝光图像传感器以全局曝光的方式将该被测物体转化为至少一图像信息，以使所述低温环境高速摄像设备在该低温环境下快速获取该动态被测物体的图像。2.根据权利要求1所述的低温环境高速摄像设备，其中所述全局曝光图像传感器包括一系列像素点，其中每像素点设置至少一像素存储器，其中所述全局曝光图像传感器的所述像素点同时开始曝光并且同时结束曝光，并且产生至少一光电信息，所述光电信息被存储于所述像素存储器。3.根据权利要求1或2所述的低温环境高速摄像设备，其中，所述低温环境高速摄像设备进一步包括至少一图像处理单元，其中所述图像处理单元通信地连接于所述图像获取单元，以将所述图像信息转化为至少一识别信息。4.根据权利要求3所述的低温环境高速摄像设备，其中，所述图像处理单元进一步包括至少一图像收集模块以及至少一识别模块，所述识别模块通信地连接于所述图像收集模块，其中所述图像收集模块收集所述图像信息，所述识别模块分析所述图像信息并获取所述识别信息。5.根据权利要求4所述的低温环境高速摄像设备，其中，所述低温环境高速摄像设备进一步包括至少一图像输出单元，其中所述图像输出单元通信地连接于所述图像处理单元，所述图像输出单元将所述识别信息向外传输。6.根据权利要求5所述的低温环境高速摄像设备，其中，所述低温环境高速摄像设备通信地连接于至少一终端，所述图像输出单元将所述识别信息传送给所述终端，从而使得所述终端获取所述识别信息。7.根据权利要求1或2所述的低温环境高速摄像设备，其中，所述图像获取单元包括一温度传感器，其中所述温度传感器被设置于所述图像获取单元以实时感应所述图像获取单元的温度。8.根据权利要求7所述的低温环境高速摄像设备，其中，所述图像获取单元进一步包括一加热元件，其中所述加热元件被设置于所述镜头的周围以加热所述镜头的温度，以防止镜头表面出现水雾。9.根据权利要求8所述的低温环境高速摄像设备，其中，所述温度传感器联通于所述加热元件，所述温度传感器获取所述镜头的温度，并控制所述加热元件对所述镜头的加热。10.根据权利要求4到6任一所述的低温环境高速摄像设备，其中，所述图像获取单元包括一温度传感器，其中所述温度传感器被设置于所述图像获取单...

【专利技术属性】
技术研发人员：李锋，郑锐，高业剑，庞文鹏，
申请(专利权)人：浙江舜宇智能光学技术有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33