波长差异的闪烁减少制造技术

技术编号:9467546 阅读:111 留言:0更新日期:2013-12-19 03:48
多个系统,包括用于获取和/或校正特别是由于大气失真和/或其他失真的图像的装置和方法。这些校正可以包括:采集对应同一场景在不同波长范围的图像的两组或多于两组的图像数据,并且利用波长与期望的失真之间的相关性来区分由于失真引起的视在图像运动与由于对象或场景移动引起的视在图像运动;以及其他操作。这些系统在任何适当的成像环境中都是有用的,这些成像环境包括导航、定位、搜索和救援、执法、商业摄像机和/或监控、等等。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】多个系统,包括用于获取和/或校正特别是由于大气失真和/或其他失真的图像的装置和方法。这些校正可以包括:采集对应同一场景在不同波长范围的图像的两组或多于两组的图像数据,并且利用波长与期望的失真之间的相关性来区分由于失真引起的视在图像运动与由于对象或场景移动引起的视在图像运动;以及其他操作。这些系统在任何适当的成像环境中都是有用的,这些成像环境包括导航、定位、搜索和救援、执法、商业摄像机和/或监控、等等。【专利说明】波长差异的闪烁减少相关申请的交叉引用本申请基于在2011年2月10日提交的序列号为61/441,609的美国临时专利申请,并且根据美国法典第35条第§ 119(e)款要求其利益,出于全部目的将该申请通过引用全部并入本文。引言 光学系统可能用于形成和/或记录物体和/或场景的图像。不幸的是,当光学系统基于已经通过介质的图像数据获取图像时,获得的图像一般将会被介质和被光学系统自身的部件扭曲。例如,使用望远镜或其他的远距离成像系统观察到的物体的图像可能被大气影响(如,闪烁、对流、湍流、散射和不同的大气折射率、以及其他的能够在传入的波前等部分中诱发空间和时间的干扰)扭曲和被仪器的机械的、温度的以及光学的限制(如,视场焦距之外的部分导致的路径长度误差、在受物镜孔径影响的空间频率的采集上的限制、物镜中未校正的相差、支撑设备所产生的镜面变形、等等)扭曲。这些失真发生在,例如,当地基望远镜(或其他成像仪器)获取地面上、天空中、或太空中的物体的图像时,以及当在航空器或卫星中的机载或太空望远镜(或其他成像仪器)获取地球大气内的比如地球表面上或近地球表面的物体的图像时。这也可能发生在成像系统和所要成像的物体被地球大气的一部分,主要是水平地分隔,或既水平分隔又垂直分隔的情况中。大气失真的影响能显著限制图像分辨率。例如,在正直向上观测的高海拔的天文观测站,大气失真能将最佳的“观测条件”限制在大约一个微弧度。对于典型的用于摄像机和光电系统的低海拔和近地平线的可视场景,限制的分辨率变得迅速恶化。已经开发了各种方法来减轻或消除图像失真的影响。这些方法通常依赖于获取所需的成像数据所在的波长范围内的正确信息。例如,可见图像数据被用于校正可见图像,而红外线图像数据被用于校正红外线图像。然而,使用多光谱图像的计算校正具有之前尚未被发现的优点。当试图校正闪烁时,与已知图像校正技术相关的缺点可能特别明显。闪烁(或闪光)是从物体接收到的光(如,光的强度)的变化。闪烁一般在本质上是周期性的,具有典型的几秒钟的周期,且用于消除闪烁的许多现有技术依赖于在至少一个完整的周期上的整合运动积分动作(integrating motion)。因此,用于校正闪烁的现有算法通常在产生校正的图像时导致较大的时延。这些算法也具有不希望的模糊或涂抹移动物体的后果。对于任何安装在像航空器或地面交通工具一样的移动平台上的系统,或对于在系统中实时或接近实时地观察图像是重要的任何其他系统而言,这是不希望的。在这些情况中,需要消除、或至少减轻,包括闪烁在内的大气失真影响的有效而实用的装置。概述本专利技术(teaching)提供包括装置的系统和方法,所述装置和方法用于获取图像和/或校正图像,特别是校正从闪烁和/或其他扰动(turbulence)引起的失真的图像。这些校正包括:采集对应于相同场景在不同波长范围的图像的两组或多于两组的图像数据,且使用波长与预期的失真之间的相关性来区分由于失真引起的视在图像运动和由于物体或场景移动引起的视在图像运动;以及其他操作。这些系统在任何合适的成像环境中都是有用的,所述成像环境包括导航、定位、搜索和救援、执法,和/或监控,等等。附图简述图1是描述根据本专利技术的方面的图像校正系统的第一个示例性的实施方式的示意图。图2是描述根据本专利技术的方面的校正图像的第一个示例性的方法的流程图。图3是描述根据本专利技术的方面的图像校正系统的第二个示例性的实施方式的示意图。图4是描述根据本专利技术的方面的校正图像的第二个示例性的方法的流程图。图5是装配有根据本专利技术的方面的图像校正系统的示例性的支撑平台(S卩,直升机)的视图。定义用于本公开的技术术语具有被本领域的技术人员所通常理解的意义。然而,如下所述,下面的术语可能具有其他的意义。在这些意义中定义的波长范围是示例性的,而不是限制,且根据资源或背景,可能略有重叠。波长范围介于大约Inm与大约Imm之间,其包括紫外线、可见光和红外线辐射,并且该波长范围位于X射线辐射和微波辐射之内,可以共同被称为光辐射。紫外线辐射。正常人的眼睛不可见的电磁辐射,具有的波长从仅比X射线辐射长的,大约IOOnm到仅比可见光谱中的紫色光短的,大约400nm。紫外线福射包括(A)UV-C(从大约IOOnm到大约280或290nm) ; (B) UV-B (从大约280或290nm到大约315或320nm);以及(C) UV-A (从大约315或320nm到大约400nm)。可见光。正常人的眼睛可见的电磁辐射,具有的波长从仅比紫外线辐射长的,大约360或400纳米到仅比红外线辐射短的,大约760到800纳米。可见光一般可以被人类肉眼成像和发现,且包括紫色(大约390-425nm)、靛蓝色(大约425_445nm)、蓝色(大约445-500nm)、绿色(大约 500_575nm)、黄色(大约 575_585nm)、橙色(大约 585_620nm)和红色(大约620-740nm)的光、等等。红外线(IR)辐射。正常人的眼睛不可见的电磁辐射,具有的波长从仅比可见光谱中红光长的,大约700或800纳米到仅比微波辐射短的,大约I毫米。红外线辐射包括(A)IR-A (从大约 700nm 到大约 I, 400nm); (B)IR-B (从大约 I, 400nm 到大约 3,OOOnm);以及(C)IR_C(从大约3,OOOnm到大约1mm)。IR辐射,特别是IR-C,可以由热量引起或生成,而且可以由物体以与其温度和发射率成比例地发射。具有在大约3,000和5,OOOnm之间(B卩,在大约3和5 μ m之间)和在大约7,000或8,000和14,OOOnm之间(SP,在大约7或8和14 μ m之间)的波长的部分红外线范围,可能特别有益于热成像,因为它们对应大气吸收中的最小量,而且这样更容易被探测到(特别是在远处的情况)。对相对较短的波长IR辐射的特殊兴趣导致下列分类:(A)近红外线(NIR)(从大约780nm到大约I, OOOnm (Iym)); (B)短波红外线(SWIR)(从大约1,OOOnm (I μ m)到大约3,OOOnm (3 μ m)) ; (C)中波红外线(MWIR)(从大约3,OOOnm (3 μ m)到大约8,OOOnm (8 μ m)、或大约3 μ m到5 μ m) ; (D)长波红外线(LffIR)(从大约 6,OOOnm (6 μ m)到大约 15,OOOnm (15 μ m),或大约 8 μ m 到 12 μ m); (E)甚长波红外线(VLWIR)或远红外线(FIR)(从大约15,OOOnm (15 μ m)到大约1mm)。部分红外线范围,特别是具有在大约0.1和Imm之间的波长的远IR或热IR的部分,可以可选地或另外本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:辛西娅·I·阿彻
申请(专利权)人:前视红外系统公司
类型:
国别省市:

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