一种目标检测设备及其使用的图像采集装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种目标检测设备，包括：用于向待测目标及背景发射具有第一光强度和第二光强度的光脉冲信号的调制光发射装置；用于对所述待测目标与所述背景进行图像采集的包括多个图像采集区域的图像传感器；用于控制图像传感器交替在所述第一光强度和所述第二光强度下对上述多个图像采集区域依次扫描，以获得含有明暗相间图案单元的图像，并对上述含有明暗相间图案单元的图像进行识别以区分所述待测目标与所述背景的控制单元；所述控制单元分别与调制光发射装置和图像传感器相连。本实用新型专利技术还提供了一种图像采集装置。实施本实用新型专利技术的设备能够在强光下准确地检测目标物，且设备简单，成本低。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及目标检测领域，更具体地说，涉及一种目标检测设备及其使用的图像采集装置。
技术介绍
典型的成像系统一般由目标检测、目标捕获、目标高精度跟踪和目标识别等功能 模块组成。其中，目标检测作为系统中前端的处理环节，是成像系统的一个重要组成部分也 是其中的一个关键技术和难点问题。只有及时地检测到场景中的目标，才能保证后继的目 标跟踪和识别等一系列处理工作的顺利开展。 由于日光中含各种波段的光，目标检测设备很容易受外界光线特别是太阳光的影 响。目标检测设备在室外使用，若待测目标有较强背景光，特别是受太阳光或强光直射，则 测量的准确性将受到严重影响。 如何解决强光对目标检测的干扰一直是有待解决的困扰和制约成像设备实用性 能的瓶颈问题和技术难点。目前已引起国内外专家的高度重视并围绕这一课题开展了深入 广泛的研究。 解决目标检测技术中阳光干扰的现有技术方案主要有以下两种。 第一种是通过加滤波片或加太阳光遮挡器件，滤掉可见光，仅保留所需波段的光 信号。中国专利申请号为No. 200820052299的专利公开了一种可在室外太阳光下使用的光 幕，其包括单片机；所述单片机分别与红外接收头和红外发射头连接，所述红外接收头本体 正前面装有遮光器。而中国专利申请号为No. 99238839的专利提供了一种抗阳光干扰的红 外线探头。它包括壳体、位于壳体顶部的滤光镜片、置于壳体底部的红外发射管和红外接收 管及红外管间的隔挡件，包容壳体顶部、底部之间的空腔为台状空腔，台状空腔的顶部横截 面积大于底部，台状空腔的侧表面为粗糙表面。 上述方法不能从根本上解决问题，而且滤波会导致灵敏度降低，因此系统需提高 发射功率，抵消掉滤光导致的灵敏度下降。此外，系统加滤波片或遮挡器件使系统成本增 高，使用不方便。 第二种是对红外解码电路进行信号补偿，来消除外界光源的干扰。美国专利申请 号为No. 20040056199的专利公开了一种日光下的红外探测系统。该系统用一个模块来检 测环境光的存在，并开始进行信号补偿，以尽量减少影响环境光对系统的性能。此种设备较 复杂，成本高，不容易实现。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题在于，在强光背景下检测目标物体，针对现有技术的上述设备复杂成本高的缺陷，提供一种目标检测设备及其使用的图像采集装置。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是构造一种目标检测设备，包括 用于向待测目标及背景发射具有第一光强度和第二光强度的光脉冲信号的调制 光发射装置； 用于对所述待测目标与所述背景进行图像采集的包括多个图像采集区域的图像 传感器； 用于控制图像传感器交替在所述第一光强度和所述第二光强度下对上述多个图像采集区域依次扫描，以获得含有明暗相间图案单元的图像，并对上述含有明暗相间图案单元的图像进行识别以区分所述待测目标与所述背景的控制单元； 所述控制单元分别与调制光发射装置和图像传感器相连。 在本技术所述的目标检测设备中，所述控制单元包括依次连接的 用于控制图像传感器交替在所述第一光强度和所述第二光强度下对上述多个图像采集区域依次扫描，以获得含有明暗相间图案单元的图像的控制模块； 用于存储所述含有明暗相间图案单元的图像的存储模块； 用于对含有明暗相间图案单元的图像进行识别以区分所述待测目标与所述背景 的分析模块。 在本技术所述的目标检测设备中，所述图像传感器包含的多个图像采集区域 配置成使得在形成含有明暗相间图案单元的图像中，待测目标的图像落在两个或两个以 上所述图像采集区域上。 在本技术所述的目标检测设备中，所述图像传感器为包括多个连续设置的，分别对应于正整数个像素行或像素列的图像采集区域的图像传感器。本技术还提供了一种图像采集装置，包括 用于向待测目标及背景发射发射具有第一光强度和第二光强度的光脉冲信号的 调制光发射装置； 用于对所述待测目标与所述背景进行图像采集的包括多个图像采集区域的图像 传感器； 用于控制图像传感器交替在所述第一光强度和所述第二光强度下对上述多个图像采集区域依次扫描，以获得含有明暗相间图案单元的图像并存储的控制单元； 所述控制单元分别与调制光发射装置和图像传感器相连。 在本技术所述的图像采集装置中，所述控制单元包括连接的 用于控制图像传感器交替在所述第一光强度和所述第二光强度下对上述多个图像采集区域依次扫描，以获得含有明暗相间图案单元的图像的控制模块； 用于存储所述含有明暗相间图案单元的图像的存储模块。 在本技术所述的图像采集装置中，所述图像传感器包含的多个图像采集区域 配置成使得在形成含有明暗相间图案单元的图像中，待测目标的图像落在两个或两个以 上所述图像采集区域上。 在本技术所述的图像采集装置中，所述图像传感器为包括多个连续设置的，分别对应于正整数个像素行或像素列的图像采集区域的图像传感器。本技术还提供了另一种目标检测设备，包括 用于向待测目标及背景发射具有第一光强度和第二光强度的光脉冲信号调制光 发射装置； 用于在所述第一光强度和所述第二光强度下对所述待测目标与所述背景进行图 像采集，其中所述待测目标的图像具有由于所述第一光强度和所述第二光强度交替作用而 产生含有明暗相间图案单元的图像的图像传感器； 用于对上述含有明暗相间图案单元的图像进行识别以区分所述待测目标与所述 背景的控制单元； 所述控制单元分别与调制光发射装置和图像传感器相连。 本技术还提供了另一种图像采集装置，包括 用于向待测目标及背景发射具有第一光强度和第二光强度的光脉冲信号的调制 光发射装置； 用于在所述第一光强度和所述第二光强度下对所述待测目标与所述背景进行图 像采集，其中所述待测目标的图像具有由于所述第一光强度和所述第二光强度交替作用而 产生的含有明暗相间图案单元的图像的图像传感器。 实施本技术的目标检测设备及其使用的图像采集装置，具有以下有益效果 有效解决了传统目标检测技术中由于受太阳光干扰严重不能准确进行检测的难题。本实用 新型的设备不需要额外加滤波片或其它遮挡装置，也不需要设计复杂电路来对信号进行补 偿，只需控制可调制光发射装置和图像传感器的工作方式即可。此外，本技术设备和装 置采用的图像传感器，只需普通CMOS或CCD图像传感器即可产生很好的检测效果，而不需 要采用昂贵的高端图像传感器，极大地降低了成本。本技术的设备容易实现，操作简 单，而且在强光背景下能准确检测目标物，效果好，基本无形变。附图说明下面将结合附图及实施例对本技术作进一步说明，附图中 图1是日光中所含的各种波段光示意图； 图2是本技术的目标检测设备和图像采集装置实施例的结构图； 图3是本技术的目标检测设备的控制单元实施例的结构图； 图4a-b是本技术的目标检测设备两个不同实施例形成的明暗图像示意图； 图5是本技术的目标检测设备实施例的模板检测法的程序流程图； 图6a-b是本技术的目标检测设备实施例的模板检测法示意图； 图7a-c是本技术的目标检测设备实施例的结果示意图。具体实施方式如图l所示，为日光中所含的各种波段光示意图。从图中可以看到，日光中包含各 种波段的光，如红光、蓝光、紫光等。因此，在强光或日光背景下，目标检测设备很容易受外 界光线特别是太本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种目标检测设备，其特征在于，包括：　　　　用于向待测目标及背景发射具有第一光强度和第二光强度的光脉冲信号的调制光发射装置；　　　　用于对所述待测目标与所述背景进行图像采集的包括多个图像采集区域的图像传感器；　　　　用于控制图像传感器交替在所述第一光强度和所述第二光强度下对上述多个图像采集区域依次扫描，以获得含有明暗相间图案单元的图像，并对上述含有明暗相间图案单元的图像进行识别以区分所述待测目标与所述背景的控制单元；　　　　所述控制单元分别与调制光发射装置和图像传感器相连。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：师丹玮，周琨，
申请(专利权)人：深圳泰山在线科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：94[中国|深圳]