一种成像方法、装置及系统制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种成像方法、装置及系统，所述成像方法用于对补偿光源作用的待检测物通过相机成像，所述相机采用面阵相机；在相机成像过程中，针对相机的拍摄区域，在相机的一个曝光期间内，补偿光源以照射面积小于拍摄区域面积的方式，依次照射拍摄区域的各位置。所述成像装置及系统用于实现所述成像方法。采用本方案提供的技术方案，不仅对光源能量要求低，同时可避免或减小图像畸变。同时可避免或减小图像畸变。同时可避免或减小图像畸变。

【技术实现步骤摘要】
一种成像方法、装置及系统


[0001]本专利技术涉及图像拍摄
，特别是涉及一种成像方法、装置及系统。

技术介绍

[0002]现有技术中，具有如下成像场景：
[0003]一、采用光源对待检测物进行照明，待检测物在光源照射下拍摄成像；
[0004]二、光源照射待检测物引起待检测物的光致发光反应，对光致发光信息进行成像，用以判断检测物的特性。
[0005]这两个场景都需要光源照射，然后成像，同时，也要求相应照射具有亮度分布均匀、光源功率足够的特点，目前有如下方法实现该成像目的：
[0006]采用面阵光源照射，采用面阵相机采集，该方式对光源的能量要求较高；
[0007]采用线阵光源照射，采用线阵相机采集，区别于采用面阵相机图像采集方式，该方案由于采用了逐行扫描提取图像数据的方式，故容易获得足够的光照强度，同时系统体积更小。在后期处理时，需要将线阵相机采集的多张图像拼接，得到需要的二维图像，该方式虽然解决了光源能量的问题，但可能出现拼接得到的图像畸变较大的问题。
[0008]进一步优化图像拍摄技术，对图像拍摄技术在各领域的运用具有促进作用。

技术实现思路

[0009]针对上述提出的进一步优化图像拍摄技术，对图像拍摄技术在各领域的运用具有促进作用的技术问题，本专利技术提供了一种成像方法、装置及系统。采用本方案提供的技术方案，不仅对光源能量要求低，同时可避免或减小图像畸变。
[0010]针对上述问题，本专利技术提供的一种成像方法通过以下技术要点来解决问题：一种成像方法，该方法用于对补偿光源作用的待检测物通过相机成像，所述相机采用面阵相机；
[0011]在相机成像过程中，针对相机的拍摄区域，在相机的一个曝光期间内，补偿光源以照射面积小于拍摄区域面积的方式，依次照射拍摄区域的各位置。
[0012]本方案中，可以被理解的，以上补偿光源作用并通过相机成像可被理解为以下方式中的任意一种：采用补偿光源对待检测物进行照明补光，相机对补偿光源照射下的待检测物拍摄成像；补偿光源照射待检测物引起待检测物发生光致发光反应，对光致发光状态下的待检测物进行成像。以上一个曝光期间即为相机快门的一个打开周期，即曝光状态持续期。
[0013]区别于现有技术，本方案采用如上提出的相机类型以及补偿光源照射方式，用于解决和实现：现有技术中，针对检测领域，虽然通过如采用多个光源相叠的方式，以增加补偿光源功率的手段解决了面阵相机图像采集时对光源能量要求、光照均匀性要求的问题，但受限于相应补偿光源的体积和实施成本，相应成像技术实施受限；相比于采用面阵相机，现有采用线阵相机和线阵光源的实现方式虽然解决了光源成本、体积等问题，但为了得到符合视觉样式的二维图像，在线阵相机采集多张图片后涉及到图像拼接，但图像拼接容易
导致拼接后图像畸变较大。基于此，本方案提出了如上所述的成像方法，采用以上方案，补偿光依次照射拍摄区域的模式可实现一个曝光期间内拍摄区域全面成像，为面阵相机的相机类型使得所得图像可被直接使用，根据图像最终需求，由于不存在图像拼接问题或者图像拼接所采用的图片数量更少，故针对最终图像，本方案可避免或减小因为图像拼接导致的图像畸变。同时，为满足检测领域所需要的光源能量问题，本方案采用补偿光源照射区域面积小于面阵相机拍摄区域面积的方式，为满足亮度要求，由于光源照射面积相对较小，故对补偿光源的功率要求更低，采用成本以及体积更小的补偿光源即可实施该方案，利于扩大图像检测技术的适用场景。
[0014]作为所述成像方法更进一步的技术方案：
[0015]作为补偿光源的具体实现方式，设置为：所述补偿光源为线阵光源、点光源、面光源中的一种或几种。现有技术可提供能量密度高且照射区域上能量分布均匀的线阵光源、点光源、面光源。根据具体的补偿光源选型以及具体拍摄需要，可选的照射方式为其中的一种或几种，这些补偿光源均用于对曝光覆盖拍摄区域下的相应位置进行照射，为使得不同照射区域照射强度更为均匀，优选方案为采用其中的一种，但补偿光源的数量包括但不限于一个，如采用多个时，以光斑相叠的方式用于提高照射区域的亮度。更为优选的，检测领域中对象面积一般不会过大，本方案在运用时由于存在照射区域位置调节，而现有线阵光源的长度通常能够覆盖拍摄区域的长或宽，故补偿光源具体可选型为线阵光源，同时在成像过程中，针对拍摄区域，线阵光源的照射区域以从拍摄区域一侧移动的另一侧、照射区域长度方向与移动方向垂直的方式完成拍摄区域各位置全部遍历，此种方式可较好的简化照射区域调整操作和相应驱动机构的结构。
[0016]作为现有常见的两种曝光模式相机的具体运用，设置为：所述相机采用全局曝光模式的图像传感器，在相机的一个曝光期间内，补偿光源的照射区域依次覆盖拍摄区域的各位置；
[0017]所述相机采用逐行曝光模式的图像传感器，在相机的一个曝光期间内，补偿光源在拍摄区域上的作用位置变化同步于拍摄区域上的曝光位置变化。本方案在具体运用时，由于存在补偿光源照射区域位置切换，故从最小曝光时间角度传统全局曝光模式以及卷帘曝光模式的相机一般均能够满足本方法的实施要求，可以被理解的，采用全局曝光模式图像传感器的相机，整个图像传感器均同时处于曝光状态，在该曝光状态下，补偿光源的照射区域依次遍历图像传感器作用的拍摄区域各位置即可；卷帘曝光模式作为一种常见的逐行曝光方式，此种曝光方式存在具有一定间隔的卷帘来控制传感器的曝光时间，逐行的在不同时间进行曝光取像，在该曝光状态下，补偿光源的照射区域位置改变同步于正在曝光取像的各拍摄区域，并完成拍摄区域各位置取像即可。如上所述，由于存在镜头本身动作、与照射区域切换关联的补偿光调节动作，为利于成像质量，本方法优选运用为相机与待检测物相对位置固定，具体场景包括相机与待检测物在空间中均静止、相机与待检测物在空间中均运动但相机与待检测物不存在相对运动的场景。
[0018]所述补偿光源照射区域在拍摄区域上的位置变换通过如下方式中的一种或几种实现：
[0019]移动补偿光源；
[0020]转动补偿光源；
[0021]利用反光镜调整补偿光源的照射区域位置。本方案提供了一种与照射区域切换关联的补偿光调节的具体方式，在移动补偿光源的运用下，照射区域随补偿光源移动而移动；在转动补偿光源的运用下，照射区域随补偿光源转动而移动；在利用反光镜调整补偿光源的照射区域位置的运用下，通过如转动反光镜改变反光镜反射面的角度，照射区域随反光面转动而移动。根据现有图像拍摄在检测领域的一般运用，在满足拍摄目的前提下，为方便本方案实施，作为优选方案，实施补偿光源采用线阵光源，实施位置变换通过如上实现方式中的任意一种。
[0022]为利于成像质量，设置为：所述相机成像于滤光设备的作用下：根据补偿光源的波长范围或者补偿光源作用下光致发光所产生光的波长范围，通过滤光设备，将所需波长范围的光透过至相机的图像传感器。
[0023]本方案还提供了一种实现如上任意一项所述成像方法的成像装置。可以被理解的，具有相应可被计算机执行的执行本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种成像方法，该方法用于对补偿光源作用的待检测物通过相机成像，其特征在于，所述相机采用面阵相机；在相机成像过程中，针对相机的拍摄区域，在相机的一个曝光期间内，补偿光源以照射面积小于拍摄区域面积的方式，依次照射拍摄区域的各位置。2.根据权利要求1所述的成像方法，其特征在于，所述补偿光源为线阵光源、点光源、面光源中的一种或几种。3.根据权利要求1所述的成像方法，其特征在于，所述相机采用全局曝光模式的图像传感器，在相机的一个曝光期间内，补偿光源的照射区域依次覆盖拍摄区域的各位置。4.根据权利要求1所述的成像方法，其特征在于，所述相机采用逐行曝光模式的图像传感器，在相机的一个曝光期间内，补偿光源在拍摄区域上的作用位置变化同步于拍摄区域上的曝光位置变化。5.根据权利要求1所述的成像方法，其特征在于，所述补偿光源照射区域在拍摄区域上的位置变换通过如下方式中的一种或几种实现：移动补偿光源；转动补偿光源；利用反光镜调整补偿光源的照射区域位置。6.根据权利要求1至5中任意一项所述的成像方法，其特征在于，所述相机成...

【专利技术属性】
技术研发人员：李成，常勇，朱鸿颖涛，胡东，赵永康，
申请(专利权)人：成都睿铂科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：