一种光电周视成像系统的补偿成像方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种光电周视成像系统的补偿成像方法与装置，包括步骤一，光电周视扫描仪启动进行周视扫描，步骤二，设置曝光时序，卷帘传感器按照曝光时序，逐行顺序曝光，步骤三，设置补偿时序，所述补偿时序与曝光时序成比例等周期匹配，光学扫描补偿器按照补偿时序，在卷帘传感器曝光的同时进行光学扫描补偿，步骤四，读取补偿后的曝光数据，将曝光数据转成电子图像，并对电子图像进行处理。本发明专利技术通过光学扫描补偿，可以保证积分时间，实现对光电周视成像系统的补偿，从而提高成像的清晰度。

【技术实现步骤摘要】
一种光电周视成像系统的补偿成像方法及装置
本专利技术涉及光学成像
，具体是一种光电周视成像系统的补偿成像方法及装置。
技术介绍
目前，光电雷达周视成像过程中，传感器像素收集光线同时进行一段时间的曝光，曝光后，传感器将接收到的光信号转换为电信号并进行积分放大、采样保持，通过电信号处理等手段，最终将曝光图像转成电子图像。而光电雷达随着转台在快速周转过程中，场景相对于面阵探测器也在周转，在无任何补偿措施的情况下，场景图像无法在探测器的积分时间内保持相对静止，使得系统无法清晰成像，采集图像模糊，极大地影响了成像的质量，进而造成目标难以识别或无法提取，使得难以对环境进行观察。此外，传感器上每个像元接收目标辐射的时间很短，会造成积分时间与传感器上的图像移动速度不匹配而产生像移，引起目标拖尾，导致目标方位的指示精度不高，从而导致图像模糊不清晰，灰度失真，对比度和分辨率下降等问题。因此亟需开发出一种光电周扫成像系统以实现更强的探测性能及更高的探测精度。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种光电周视成像系统的补偿成像方法及装置，通过光学扫描补偿，可以保证积分时间，实现对光电周视成像系统的补偿，从而提高成像的清晰度。其具体方案如下：一种光电周视成像系统的补偿成像方法，包括步骤一，光电周视扫描仪启动进行周视扫描，步骤二，设置曝光时序，卷帘传感器按照曝光时序，逐行顺序曝光，步骤三，设置补偿时序，所述补偿时序与曝光时序成比例等周期匹配，光学扫描补偿器按照补偿时序，在卷帘传感器曝光的同时进行光学扫描补偿，步骤四，读取补偿后的曝光数据，将曝光数据转成电子图像，并对电子图像进行处理。进一步地，所述曝光时序中，T＝Tint+Ti，其中T为单元成像时长，Tint为单元曝光时长，Ti单元积分时长，每一行均按照单元成像时长T等周期重复曝光以形成连续的多帧图像，下一行起始曝光时刻晚于上一行起始曝光时刻，相邻两行起始曝光时刻时差为Δ。进一步地，所述每一行之间起始曝光时刻间隔的时差之和N×Δ＝T单元成像时长，第N行曝光经过时间Δ后，第一行开始下一单元成像时长周期的曝光。进一步地，所述光学扫描补偿器往复运动，在光学扫描补偿器运动过程中的正程进行光学补偿，正程运动时间内，卷帘传感器完成曝光，回程运动时间内光学扫描补偿器回归原位。进一步地，所述光学扫描补偿器的正程运动时间为第一行起始曝光时刻T1至第N行的第一个单元曝光时长结束，光学扫描补偿器的回程运动时间为第N行的第一个单元曝光时长结束至第X个单元成像时长开始时刻TX，正程和回程的运动时间成比例设置，正程和回程的运动时间之和为X个单元成像时长，5≥X≥3。进一步地，所述正程和回程的运动时间比为2:1，所述正程和回程的运动时间之和为4个单元成像时长，光学扫描补偿器按照T1→T4的扫描曲线周期往复运动。进一步地，所述正程和回程的运动时间比为1:1，所述正程和回程的运动时间之和为3个或者5个单元成像时长，光学扫描补偿器按照T1→T3或者T1→T5的扫描曲线周期往复运动。此外，本专利技术还进一步提供一种光电周视成像系统的补偿成像装置，包括光电周视扫描仪、卷帘传感器、曝光控制器、光学扫描补偿器、信号处理器，所述光电周视扫描仪进行周视扫描，曝光控制器控制曝光时序，并使卷帘传感器按照曝光时序，逐行顺序曝光，补偿器按照补偿时序，在卷帘传感器曝光的同时进行光学扫描补偿，信号处理器对补偿后的曝光数据进行电子化转换并图像处理。进一步地，所述曝光时序中，设置T＝Tint+Ti，其中T为单元成像时长，Tint为单元曝光时长，Ti单元积分时长，每一行均按照单元成像时长T等周期重复曝光以形成连续的多帧图像，下一行起始曝光时刻晚于上一行起始曝光时刻，相邻两行起始曝光时刻时差为Δ。进一步地，所述光学扫描补偿器的补偿时序与曝光时序成比例等周期匹配，具体地，设置第一行起始曝光时刻T1至第N行的第一个单元曝光时长结束为光学扫描补偿器的正程运动时间，第N行的第一个单元曝光时长结束至第X个单元成像时长开始时刻TX为光学扫描补偿器的回程运动时间，正程和回程的运动时间成比例设置，正程和回程的运动时间之和为X个单元成像时长，5≥X≥3。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：1、通过多种光学扫描补偿器工作模式的设置，解决了传感器在光电周视成像系统应用中存在的成像“拖尾”等制约性问题，大幅度提高了光电周视成像的核心指标，具有清晰的成像效果；同时光学扫描补偿器的运动过程能够和卷帘传感器的时序完美匹配，高效实现光电周视设备的快速扫描成像。2、目标物体发出的光线经过光学扫描补偿器补偿后进入卷帘传感器，光学扫描补偿器在控制单元生成的控制信号的作用下与转台以不同的速度和方向转动，使光电周视成像系统持续收到目标物体发出的光线。光学扫描补偿器结构简单有效，光电周视成像系统整体光路设置简便，能够有效延长目标物体光线在卷帘传感器上的驻留时间，使光电周视成像系统有足够长的积分时间以成清晰的图像。下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对本专利技术实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获取其他的附图。附图1是本专利技术卷帘传感器运动示意图；附图2是本专利技术光电周视成像系统的流程示意图；附图3是本专利技术卷帘传感器曝光时序示意图；附图4是本专利技术卷帘传感器一种补偿时序示意图；附图5是本专利技术卷帘传感器另一种补偿时序示意图；附图6是本专利技术卷帘传感器再一种补偿时序示意图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。此外，下面所描述的本专利技术各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。光电雷达周视成像过程中，全局曝光和卷帘曝光是常见的传感器曝光方式。全局曝光是指传感器所有像素同时收集光线，同时曝光。当预设的曝光时间到了，传感器停止收集光线，并将曝光图像转成电子图像。与全局曝光不同，卷帘曝光是顺序曝光，如图1所示，卷帘传感器的运动模式为先对卷帘移动过程中的某一位置进行曝光，再对卷帘移动过程中的下一位置进行曝光，直至卷帘传感器移动完毕。卷帘曝光通常采取逐行曝光方式，包括从第一行开始曝光，一个行周期之后第二行才开始曝光，依次类推，经过N-1行后第N行开始曝光。第一行曝光结束后开始读出数据，读出一行需要一行周期时间(含行消隐时间)。至第一行完全读出后，第二行刚好开始读出，依次类推，当第N-1行读完后，第N行开始读出，直到整幅图像完全读出。针对光电周视成像过程中，在光电周视系统成像的全周期内，场景图像无法在探测器的积分时本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光电周视成像系统的补偿成像方法，其特征在于：包括步骤一，光电周视扫描仪启动进行周视扫描，步骤二，设置曝光时序，卷帘传感器按照曝光时序，逐行顺序曝光，步骤三，设置补偿时序，所述补偿时序与曝光时序成比例等周期匹配，光学扫描补偿器按照补偿时序，在卷帘传感器曝光的同时进行光学扫描补偿，步骤四，读取补偿后的曝光数据，将曝光数据转成电子图像，并对电子图像进行处理。/n

【技术特征摘要】
1.一种光电周视成像系统的补偿成像方法，其特征在于：包括步骤一，光电周视扫描仪启动进行周视扫描，步骤二，设置曝光时序，卷帘传感器按照曝光时序，逐行顺序曝光，步骤三，设置补偿时序，所述补偿时序与曝光时序成比例等周期匹配，光学扫描补偿器按照补偿时序，在卷帘传感器曝光的同时进行光学扫描补偿，步骤四，读取补偿后的曝光数据，将曝光数据转成电子图像，并对电子图像进行处理。


2.根据权利要求1所述的光电周视成像系统的补偿成像方法，其特征在于，所述曝光时序中，T＝Tint+Ti，其中T为单元成像时长，Tint为单元曝光时长，Ti单元积分时长，每一行均按照单元成像时长T等周期重复曝光以形成连续的多帧图像，下一行起始曝光时刻晚于上一行起始曝光时刻，相邻两行起始曝光时刻时差为Δ。


3.根据权利要求2所述的光电周视成像系统的补偿成像方法，其特征在于，所述每一行之间起始曝光时刻间隔的时差之和N×Δ＝T单元成像时长，第N行曝光经过时间Δ后，第一行开始下一单元成像时长周期的曝光。


4.根据权利要求1所述的光电周视成像系统的补偿成像方法，其特征在于，所述光学扫描补偿器往复运动，在光学扫描补偿器运动过程的正程进行光学补偿，正程运动时间内，卷帘传感器完成曝光，回程运动时间内,光学扫描补偿器回归原位。


5.根据权利要求4所述的光电周视成像系统的补偿成像方法，其特征在于，所述光学扫描补偿器的正程运动时间为第一行起始曝光时刻T1至第N行的第一个单元曝光时长结束，光学扫描补偿器的回程运动时间为第N行的第一个单元曝光时长结束至第X个单元成像时长开始时刻TX，正程和回程的运动时间成比例设置，正程和回程的运动时间之和为X个单元成像时长，5≥X≥3。


6.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：季云松，陈德智，
申请(专利权)人：北京富吉瑞光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11