一种宽动态红外图像的采集结构、采集装置和显示方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种宽动态红外图像的采集结构、采集装置和显示方法，解决现有硬件条件下光通量无法满足成像要求的技术问题。包括：外固定环，用于利用外圈与镜头套筒中对应镜片的承载结构固定，并提供控制信号和功率信号的接入端点；内固定环，用于利用内圈与所述镜片共轴线固定，外圈活动嵌套在所述外固定环内圈中，所述内固定环受控与所述外固定环保持共轴线或轴线共原点相交；镜片，用于采集视场内的微光或红外光。有规律地偏转使更多的旁轴光通量在很短时间周期内密集分时进入镜头的光信号采集通道，使得光学传感器可以获得视场中较远景物的更多成帧的相关光学信息，满足ISP处理过程中对不同景深、不同景物的对比识别和成像增强。

A Wide Dynamic Infrared Image Acquisition Structure, Acquisition Device and Display Method

【技术实现步骤摘要】
一种宽动态红外图像的采集结构、采集装置和显示方法
本专利技术涉及光学信号处理
，特别涉及宽动态红外图像的采集结构、显示装置和显示方法。
技术介绍
现有技术中，成像质量受到光通量的直接影响，焦平面处光学传感器面积尺寸与成像质量正相关，而光学传感器受结构密度和制造成本限制尺寸有限，仅通过ISP(图像信号处理器)进行图像处理获得的最终图像不能满足对远距离观测对象的有效识别，因此，对于较远距离的景象识别需要更多的光通量以使光学传感器获得更多光学信息。在微光成像或热成像过程中初始光通量始终受限，经过ISP处理后的最终图像对景深表达存在缺陷。对较远景物中的宽动态红外场景中的非移动物体的识别效果更差。
技术实现思路
鉴于上述问题，本专利技术实施例提供一种宽动态红外图像的采集结构、采集装置和显示方法，解决现有硬件条件下光通量无法满足成像要求的技术问题。本专利技术实施例的宽动态红外图像的采集结构，包括：外固定环，用于利用外圈与镜头套筒中对应镜片的承载结构固定，并提供控制信号和功率信号的接入端点；内固定环，用于利用内圈与所述镜片共轴线固定，外圈活动嵌套在所述外固定环内圈中，所述内固定环受控与所述外固定环保持共轴线或轴线共原点相交；镜片，用于采集视场内的微光或红外光。本专利技术一实施例中，所述外固定环、所述内固定环与所述镜片共圆心，在经过圆心的断面上，所述内固定环的外圈圆弧弧度与所述外固定环的内圈圆弧弧度相同。本专利技术一实施例中，所述内固定环的外圈表面和所述外固定环的内圈表面布设光滑涂层，所述光滑涂层表面设置沿所述断面弧线方向延伸的细微线性纹理，所述细微线性纹理沿所述内固定环和所述外固定环的周向均匀分布。本专利技术一实施例中，还包括控制单元模组，所述控制单元模组包括设置在所述外固定环中靠近内圈的受控归位磁极、受控第一调节磁极和受控第二调节磁极，还包括设置在所述内固定环中靠近外圈的归位永磁极、第一定位永磁极和第二定位永磁极；沿所述断面弧线方向所述受控第一调节磁极和所述受控第二调节磁极以轴对称的方式位于所述受控归位磁极两侧，所述受控归位磁极、所述受控第一调节磁极和所述受控第二调节磁极的端面朝向所述镜片中心；沿所述断面弧线方向，所述第一定位永磁极和所述第二定位永磁极以轴对称的方式位于所述归位永磁极的两侧，所述归位永磁极、所述第一定位永磁极和所述第二定位永磁极的端面背向所述镜片中心。本专利技术一实施例中，所述受控归位磁极、所述受控第一调节磁极和所述受控第二调节磁极采用电磁铁结构，所述归位永磁极、所述第一定位永磁极和所述第二定位永磁极采用永磁体材料，表面除端面外覆盖铜涂层。本专利技术一实施例中，所述受控第一调节磁极和所述受控第二调节磁极成对设置，所述第一定位永磁极位于所述第一调节磁极之间，所述第二定位永磁极位于所述受控第二调节磁极之间。本专利技术实施例的宽动态红外图像采集装置，包括：转动姿态控制器，用于响应ISP触发数据，解析所述触发数据中的姿态需求数据和数据需求量，根据所述需求数据和数据需求量确定宽动态红外图像的采集结构的旁轴光通量基准方向和采集频率。控制策略规划器，用于根据所述采集基准方向规划转动关联方向，根据转动关联方向和所述采集频率规划涉及的受控磁极和受控磁极的开关顺序。控制数据生成器，用于根据所述采集频率调整所述受控磁极的通断时长，形成以时间轴为基准的受控磁极通断数据。编码驱动器，用于将所述受控磁极通断数据转换相应受控磁极的顺序控制功率信号，根据时间轴顺序输出至所述采集结构。本专利技术实施例的宽动态红外图像的显示方法，包括：获取主轴图像的主亮度分布信息；获取关联的旁轴图像的辅亮度分布信息；通过所述主亮度分布信息和所述辅亮度分布信息的区域亮度比较形成所述主轴图像与所述旁轴图像间的曝光差异规律；根据所述曝光差异规律调整所述主轴图像的局部亮度，形成均衡主轴图像。本专利技术实施例的宽动态红外图像的显示装置，包括：存储器，用于存储如权利要求8所述的宽动态红外图像的显示方法对应的程序代码；处理器，用于执行所述程序代码。本专利技术实施例的宽动态红外图像的显示装置，包括：主图像获取模块，用于获取主轴图像的主亮度分布信息；辅图像获取模块，用于获取关联的旁轴图像的辅亮度分布信息；比较模块，用于通过所述主亮度分布信息和所述辅亮度分布信息的区域亮度比较形成所述主轴图像与所述旁轴图像间的曝光差异规律；更新模块，用于根据所述曝光差异规律调整所述主轴图像的局部亮度，形成均衡主轴图像。本专利技术实施例的宽动态红外图像的采集结构、采集装置和显示方法有规律地偏转使更多的旁轴光通量在很短时间周期内密集分时进入镜头的光信号采集通道，使得光学传感器可以获得视场中较远景物的更多成帧的相关光学信息，满足ISP处理过程中对不同景深、不同景物的对比识别和成像增强。同时作为宽动态红外图像信号的采集手段，利用旁轴与主光轴的规律性调整形成的整帧光信号数据中额外包含了宽动态红外信号范围内相同景物的细小亮度特征差别，利用ISP处理过程突出特征差别可以更好地调节独立景物间的HDR(即高动态范围图像)亮度特征，形成较好的成像内容。附图说明图1所示为本专利技术一实施例宽动态红外图像的采集结构的侧视剖面示意图。图2所示为本专利技术一实施例宽动态红外图像的采集结构的主视剖面示意图。图3所示为本专利技术一实施例宽动态红外图像的采集结构中A处放大的剖面示意图。图4所示为本专利技术一实施例宽动态红外图像采集装置的结构示意图。图5所示为本专利技术一实施例宽动态红外图像的显示方法的流程示意图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚、明白，以下结合附图及具体实施方式对本专利技术作进一步说明。显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术一实施例宽动态红外图像的采集结构如图1和图2所示。在图1中，本实施例包括镜片110、内固定环120和外固定环130，其中：外固定环130，用于利用外圈与镜头套筒中对应镜片的承载结构固定，并提供控制信号和功率信号的接入端点。本领域技术人员可以理解，本技术方案中的镜片存在原有镜片固定结构可以实现镜片的固定和受控位移(通常沿轴线)。外固定环固定在原有镜片固定结构上，不改变镜片原有的固定和受控位移。内固定环120，用于利用内圈与镜片共轴线固定，外圈活动嵌套在外固定环内圈中，内固定环受控与外固定环保持共轴线或轴线共原点相交。内固定环与镜片始终共轴线，内固定环在一种(主要的)受控状态下与外固定环保持稳定的共轴线，在另一种受控状态下与外固定环保持轴线的动态相交。内固定环与外固定环的轴线直线的原点为镜片的中心，即镜片主光轴直线的原点。镜片110，用于采集视场内的微光或红外光。如图1所示，对本实施例进一步说明，外固定环130、内固定环120与镜片110共圆心，在经过圆心的断面上，内固定环120的外圈圆弧121弧度与外固定环130的内圈圆弧131弧度相同。即内固定环120的外圈和外固定环130的内圈属于同一球体直径方向的环形条带表面。外固定环130和内固定环120采用非导磁材料，例如非导磁金属，或有机高分子基质的非导磁材料。本专利技术实施例宽动态红外图像的采集结构在通过外固定环130保证镜片的中心位于本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种宽动态红外图像的采集结构，其特征在于，包括：外固定环，用于利用外圈与镜头套筒中对应镜片的承载结构固定，并提供控制信号和功率信号的接入端点；内固定环，用于利用内圈与所述镜片共轴线固定，外圈活动嵌套在所述外固定环内圈中，所述内固定环受控与所述外固定环保持共轴线或轴线共原点相交；镜片，用于采集视场内的微光或红外光。

【技术特征摘要】
1.一种宽动态红外图像的采集结构，其特征在于，包括：外固定环，用于利用外圈与镜头套筒中对应镜片的承载结构固定，并提供控制信号和功率信号的接入端点；内固定环，用于利用内圈与所述镜片共轴线固定，外圈活动嵌套在所述外固定环内圈中，所述内固定环受控与所述外固定环保持共轴线或轴线共原点相交；镜片，用于采集视场内的微光或红外光。2.如权利要求1所述的宽动态红外图像的采集结构，其特征在于，所述外固定环、所述内固定环与所述镜片共圆心，在经过圆心的断面上，所述内固定环的外圈圆弧弧度与所述外固定环的内圈圆弧弧度相同。3.如权利要求2所述的宽动态红外图像的采集结构，其特征在于，所述内固定环的外圈表面和所述外固定环的内圈表面布设光滑涂层，所述光滑涂层表面设置沿所述断面弧线方向延伸的细微线性纹理，所述细微线性纹理沿所述内固定环和所述外固定环的周向均匀分布。4.如权利要求2所述的宽动态红外图像的采集结构，其特征在于，还包括控制单元模组，所述控制单元模组包括设置在所述外固定环中靠近内圈的受控归位磁极、受控第一调节磁极和受控第二调节磁极，还包括设置在所述内固定环中靠近外圈的归位永磁极、第一定位永磁极和第二定位永磁极；沿所述断面弧线方向所述受控第一调节磁极和所述受控第二调节磁极以轴对称的方式位于所述受控归位磁极两侧，所述受控归位磁极、所述受控第一调节磁极和所述受控第二调节磁极的端面朝向所述镜片中心；沿所述断面弧线方向，所述第一定位永磁极和所述第二定位永磁极以轴对称的方式位于所述归位永磁极的两侧，所述归位永磁极、所述第一定位永磁极和所述第二定位永磁极的端面背向所述镜片中心。5.如权利要求4所述的宽动态红外图像的采集结构，其特征在于，所述受控归位磁极、所述受控第一调节磁极和所述受控第二调节磁极采用电磁铁结构，所述归位永磁极、所述第一定位永磁极和所述第二定位永磁极采用永磁体材料，...

【专利技术属性】
技术研发人员：代剑峰，
申请(专利权)人：北京中星时代科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11