專利名稱：自適應(yīng)擴展動態(tài)范圍的成像方法及其裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及寬動態(tài)范圍成像方法及其裝置，尤其是自適應(yīng)擴展動態(tài)范圍的成像方法及其裝置。
背景技術(shù)：
在許多重要的應(yīng)用領(lǐng)域，固體成像器件(CCD/CMOS圖像傳感器)的動態(tài)范圍起著至關(guān)重要的作用，動態(tài)范圍越大，可探測的照度范圍越寬，產(chǎn)生的圖像細節(jié)越豐富。比如，在醫(yī)學(xué)影像診斷(CT、MRI等)中，要能準確獲得圖像的亮度和對比度信息，CCD的動態(tài)范圍必須高達212甚至216以上；在生物分子成像中，圖像的動態(tài)范圍可高達220～232；在日常攝影中，陽光下景物的動態(tài)范圍也高達216以上。
而目前科學(xué)級CCD常溫下的動態(tài)范圍僅為212左右，在冷卻條件下，其動態(tài)范圍也只能擴展至214～216，但其成本卻大大增加。普通型CCD和CMOS圖像傳感器的動態(tài)范圍就更小了，僅為28～210。因此，在大動態(tài)范圍成像要求的領(lǐng)域，必須對固體成像器件采取一定的動態(tài)范圍擴展技術(shù)，才能獲取真實的、準確的圖像信息。
固體成像器件的動態(tài)范圍依賴于其可分辨的最小信號及可測量的最大信號。最小可分辨的信號一般由噪聲所限制，而最大可測量的信號與所采用的光敏單元的阱容有關(guān)。因此，提高阱容，降低噪聲就可以提高固體成像器件的動態(tài)范圍，這也是科學(xué)級CCD的普遍措施，其缺點是CCD的像元尺寸變大、分辨率降低、成本增加。
若將像元的輸出電壓進行對數(shù)編碼，使光電流-電壓轉(zhuǎn)換呈對數(shù)關(guān)系，以壓縮固體成像器件的轉(zhuǎn)換曲線，可以獲得比較寬的動態(tài)范圍。但此時成像器件的固定模式噪聲很大，信噪比大大降低，獲取的圖像質(zhì)量較差。通過特殊的校正技術(shù)可以抑制固定模式噪聲，改善信噪比，但校正技術(shù)導(dǎo)致像元結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本增加。
采用兩次或多次曝光方法，可在獲得寬動態(tài)范圍圖像的同時，保證較高的信噪比。兩次曝光方法指對同一幅目標攝像兩次，即在較短時間積分后攝像一次，更長積分時間后再攝像一次。從理論上說，短積分時間采樣的圖像在阱飽和前捕獲了高照度區(qū)域，長積分時間采樣的圖像在足夠的積分時間后，捕獲了低照度區(qū)域，因此所采樣的兩幅圖像可組合成一幅寬動態(tài)范圍的圖像。且曝光次數(shù)越多，信號變化越均勻，動態(tài)范圍越大。但此時圖像組合(非線性或級連)處理需在片外執(zhí)行，算法復(fù)雜，實時性差。
上述方法均采用像素陣列的全局曝光，不允許局部光照強度的改變。而采用局部曝光可以控制單獨像元的積分時間，使照度小的像元積分時間長，照度大的像元積分時間短，因此擴展了成像器件的動態(tài)范圍。此方法雖然簡單，但需要特殊的光學(xué)掩模來控制曝光，且每個像元需要較多的晶體管，局部曝光控制需要預(yù)知信息，圖像重構(gòu)處理十分繁雜。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種實時性好、信噪比高、動態(tài)范圍大、成本低、實現(xiàn)方便的自適應(yīng)擴展動態(tài)范圍的成像方法及其裝置。
本發(fā)明的自適應(yīng)擴展動態(tài)范圍的成像方法，其特征是包括以下步驟1)物平面的景物經(jīng)第一成像光學(xué)系統(tǒng)獲得像方光線，像方光線經(jīng)分光系統(tǒng)分光，成像于圖像顯示器件的工作面；2)用第二成像光學(xué)系統(tǒng)將圖像顯示器件工作面上的圖像成像于固體成像器件的工作面，固體成像器件將其工作面上的光信號轉(zhuǎn)換為電信號，并輸出到圖像信號處理單元；3)圖像信號處理單元判斷固體成像器件當前像元是否飽和，計算固體成像器件與圖像顯示器件的像元位置對應(yīng)關(guān)系，并將判斷信息及計算結(jié)果輸出給反射率/透射率控制單元，若沒有飽和，反射率/透射率控制單元保持該像元所對應(yīng)的圖像顯示器件像元的反射率或透射率不變；若已經(jīng)飽和，反射率/透射率控制單元則使其對應(yīng)的圖像顯示器件像元的反射率或透射率降低1/2，此過程反復(fù)進行，直至輸出圖像中的所有像元信號不再飽和，或達到預(yù)先設(shè)置的處理次數(shù)；4)將步驟3)處理后的圖像信號及反射率/透射率控制單元的控制參數(shù)存儲于圖像信號存儲單元，并由顯示單元顯示圖像信號。
通常，為提高成像質(zhì)量，可采用消光系統(tǒng)消除圖像顯示器件工作面反射的雜散光。反射率/透射率控制單元采用二分法調(diào)節(jié)圖像顯示器件像元的反射率或透射率。
為上述自適應(yīng)擴展動態(tài)范圍成像方法設(shè)計的裝置包括第一成像光學(xué)系統(tǒng)，分光系統(tǒng)，圖像顯示器件，第二成像光學(xué)系統(tǒng)，固體成像器件，圖像信號處理單元，圖像信號存儲單元，反射率/透射率控制單元和顯示單元，分光系統(tǒng)設(shè)置在第一成像光學(xué)系統(tǒng)與圖像顯示器件之間的光路上，第二成像光學(xué)系統(tǒng)位于圖像顯示器件與固體成像器件的物像共軛光路之間，固體成像器件的輸出端與圖像信號處理單元的輸入端連接，圖像信號處理單元的控制信號輸出端與反射率/透射率控制單元的輸入端相連，圖像信號處理單元的圖像數(shù)據(jù)和參數(shù)輸出端與圖像信號存儲單元的輸入端相連，圖像信號處理單元的顯示信號輸出端與顯示單元的輸入端相連，反射率/透射率控制單元的輸出端與圖像顯示器件的輸入端相連。
上述的圖像顯示器件可以是反射式液晶顯示器件(LCD)，透射式液晶顯示器件(LCD)或微反射鏡陣列器件(DMD)。所說的分光系統(tǒng)可以采用偏振分光器件(PBS)或由反射鏡或棱鏡組成的非偏振分光器件，圖像信號處理單元可采用商業(yè)化的數(shù)字信號處理器件(DSP)，反射率/透射率控制單元可采用商業(yè)化的可編程邏輯陣列器件，如CPLD器件或FPGA器件。
本發(fā)明的工作過程如下物平面上的目標經(jīng)第一成像光學(xué)系統(tǒng)成像至圖像顯示器件的工作面上，位于第一成像光學(xué)系統(tǒng)與圖像顯示器件的光路之間的分光系統(tǒng)，用來分離入射到圖像顯示器件的光線和入射到固體成像器件的光線。圖像顯示器件工作面上的圖像再經(jīng)第二成像光學(xué)系統(tǒng)成像于固體成像器件的工作面，固體成像器件將其工作面上的光信號轉(zhuǎn)換為電信號，并輸出到圖像信號處理單元，由圖像信號處理單元判斷固體成像器件當前像元是否飽和，計算固體成像器件與圖像顯示器件的像元位置對應(yīng)關(guān)系，并將判斷信息及計算結(jié)果輸出給反射率/透射率控制單元，若沒有飽和，反射率/透射率控制單元保持該像元所對應(yīng)的圖像顯示器件像元的反射率或透射率不變；若已經(jīng)飽和，反射率/透射率控制單元則使其對應(yīng)的圖像顯示器件像元的反射率或透射率降低1/2，此過程反復(fù)進行，直至輸出圖像中的所有像元信號不再飽和，或達到預(yù)先設(shè)置的處理次數(shù)，此時圖像信號存儲單元保存圖像信號處理單元處理后的圖像信號及圖像顯示器件每個像元的反射率或透射率控制參數(shù)。因此，固體成像器件每個像元的輸出信號與圖像顯示器件相應(yīng)像元的反射率或透射率構(gòu)成了一個負反饋閉環(huán)控制系統(tǒng)，負反饋控制由圖像信號處理單元與反射率/透射率控制單元共同實現(xiàn)，可智能化、自適應(yīng)地調(diào)節(jié)成像系統(tǒng)的動態(tài)范圍。
當圖像顯示器件選用美國TI公司的微反射鏡陣列器件(DMD)時，分光系統(tǒng)必須采用由反射鏡或棱鏡組成的非偏振分光器件。因為微反射鏡陣列器件(DMD)由微反射鏡陣列組成，通過脈寬調(diào)制PWM方式改變每個微反射鏡的轉(zhuǎn)角，進而改變相應(yīng)的反射率，所以像方入射光線必須以斜入射方式到達微反射鏡陣列器件(DMD)的反射面。此時第一成像光學(xué)系統(tǒng)為像方遠心成像鏡頭，保證視場內(nèi)像方主光線到達微反射鏡陣列器件(DMD)的入射角均相同。為提高成像質(zhì)量，可在微反射鏡陣列器件(DMD)旁邊放置消光系統(tǒng)，消除不需要的反射光線。
圖像顯示器件還可以采用反射式液晶顯示器件(LCD)，如LCOS器件，此時分光系統(tǒng)需采用偏振分光器件(PBS)。
圖像顯示器件也可采用透射式液晶顯示器件(LCD)，此時分光系統(tǒng)需采用偏振分光器件(PBS)，同時光學(xué)系統(tǒng)需設(shè)計成透射布局。
當圖像顯示器件采用反射式液晶顯示器件(LCD)或透射式液晶顯示器件(LCD)時，對第一成像光學(xué)系統(tǒng)無特殊要求。
當圖像顯示器件的分辨率與固體成像器件的分辨率相同時，圖像信號處理單元計算得到的固體成像器件與圖像顯示器件的像元位置對應(yīng)關(guān)系為一一對應(yīng)關(guān)系，當圖像顯示器件的分辨率與固體成像器件的分辨率不相同時，圖像信號處理單元計算得到的固體成像器件與圖像顯示器件的像元位置對應(yīng)關(guān)系為比例對應(yīng)關(guān)系。
本發(fā)明的優(yōu)點首先是動態(tài)范圍大，目前商用圖像顯示器件和固體成像器件的動態(tài)范圍一般均在28～210，本發(fā)明的動態(tài)范圍將是圖像顯示器件和固體成像器件動態(tài)范圍的乘積，因此可高達216～220。若選用的圖像顯示器件和固體成像器件動態(tài)范圍能達到212～216，本發(fā)明的動態(tài)范圍可高達224～232。
本發(fā)明的第二個優(yōu)點是處理速度快。圖像信號處理單元的核心部件可選用數(shù)字信號處理器(DSP)，實時對圖像信號進行處理(每秒30幀)，若圖像顯示器件的動態(tài)范圍為210，反射率/透射率控制單元采用二分法調(diào)節(jié)每個像元的反射率/透射率，則飽和像元反射/透射至固體成像器件的光強將在1/3秒鐘之內(nèi)降低至最初的1/210，即本發(fā)明會在非常短的時間內(nèi)自動將單個像元的曝光由最亮調(diào)節(jié)至最暗，自適應(yīng)地實現(xiàn)了動態(tài)范圍擴展。
本發(fā)明的第三個優(yōu)點是成本低。因為圖像信號處理單元的算法簡單，主要是像元灰度與飽和閾值的比較以及像元的位置坐標定位，因此本發(fā)明只需采用廉價的定點DSP芯片和可編程邏輯陣列(CPLD)就可以實現(xiàn)成像裝置的快速自適應(yīng)動態(tài)范圍擴展。
本發(fā)明的第四個優(yōu)點是信噪比無損失。因為改變的是圖像顯示器件的反射率，絲毫不影響固體成像器件的信噪比，因此獲得的圖像質(zhì)量高。
本發(fā)明可廣泛應(yīng)用于醫(yī)學(xué)影像、生物分子影像、工業(yè)監(jiān)控、高性能攝影、軍事偵察、天文觀測等各種大動態(tài)范圍成像領(lǐng)域，具有實時性好、信噪比無損失、調(diào)節(jié)范圍大、成本低、實現(xiàn)方便的優(yōu)點。


圖1為本發(fā)明的一種具體構(gòu)成示意圖；圖2為本發(fā)明的第二種具體構(gòu)成示意圖，圖中，p表示p偏振光，s表示s偏振光；圖3為本發(fā)明的第三種具體構(gòu)成示意圖。
具體實施例方式
參照圖1，本發(fā)明的自適應(yīng)擴展動態(tài)范圍的成像裝置包括第一成像光學(xué)系統(tǒng)1，分光系統(tǒng)2，圖像顯示器件3，第二成像光學(xué)系統(tǒng)4，固體成像器件5，圖像信號處理單元6，圖像信號存儲單元7，反射率/透射率控制單元8和顯示單元9，分光系統(tǒng)2設(shè)置在第一成像光學(xué)系統(tǒng)1與圖像顯示器件3之間的光路上，在圖像顯示器件3與固體成像器件5之間設(shè)有第二成像光學(xué)系統(tǒng)4，圖像顯示器件3的工作面與固體成像器件5的工作面互為物像共軛，固體成像器件5的輸出端與圖像信號處理單元6的輸入端連接，圖像信號處理單元6的控制信號輸出端與反射率/透射率控制單元8的輸入端相連，圖像信號處理單元6的圖像數(shù)據(jù)和參數(shù)輸出端與圖像信號存儲單元7的輸入端相連，圖像信號處理單元6的顯示信號輸出端與顯示單元9的輸入端相連，反射率/透射率控制單元8的輸出端與圖像顯示器件3的輸入端相連。圖示具體實例中，圖像顯示器件3選用微反射鏡陣列器件(DMD)，在微反射鏡陣列器件(DMD)的旁邊設(shè)置消光系統(tǒng)10，消光系統(tǒng)可采用表面發(fā)黑的光闌；分光系統(tǒng)2為由反射鏡組成的非偏振分光器件，或為由棱鏡組成的非偏振分光器件；第一成像光學(xué)系統(tǒng)1為像方遠心成像鏡頭；圖像信號處理單元6采用數(shù)字信號處理器(DSP)；反射率/透射率控制單元由可編程邏輯陣列器件實現(xiàn)。
物平面上的目標由第一成像光學(xué)系統(tǒng)1成像于微反射鏡陣列器件(DMD)3的工作面，在此過程中，光線先到達分光系統(tǒng)2，然后斜入射至微反射鏡陣列器件(DMD)3的工作面。微反射鏡陣列器件(DMD)的每個微反射鏡均處于開(on)狀態(tài)，這樣，光線再一次被微反射鏡陣列器件(DMD)反射，經(jīng)第二成像光學(xué)系統(tǒng)4成像于固體成像器件5的工作面。固體成像器件5輸出的信號進入圖像信號處理單元6，由圖像信號處理單元6判斷當前像元信號是否飽和。若沒有飽和，則微反射鏡陣列器件(DMD)3的相應(yīng)像元微反射鏡狀態(tài)不變，反射率/透射率控制單元8保持當前施加的控制電壓；若當前像元信號已飽和，則圖像信號處理單元6立刻計算出當前像元在固體成像器件所處的行列位置坐標及它對應(yīng)的微反射鏡行列位置坐標，并通過反射率/透射率控制單元8，以脈寬調(diào)制(PWM)方式改變該像元所對應(yīng)的微反射鏡陣列器件(DMD)的微反射鏡狀態(tài)，使其處于開關(guān)(on-off)交替狀態(tài)，當相應(yīng)微反射鏡陣列器件(DMD)的微反射鏡處于關(guān)(off)狀態(tài)時，光線將以另一角度被反射至消光系統(tǒng)10，不能到達固體成像器件5，通過調(diào)節(jié)反射率/透射率控制單元8輸出端的脈寬調(diào)制(PWM)占空比，即可實現(xiàn)反射率降低至1/2的功能。此過程反復(fù)執(zhí)行，直至輸出圖像中的所有像元信號不再飽和，或達到預(yù)先設(shè)置的處理次數(shù)，此時圖像信號存儲單元7保存處理后的圖像信號及每個微反射鏡的反射率控制參數(shù)，顯示單元9顯示圖像信號。
參照圖2，自適應(yīng)擴展動態(tài)范圍成像方法的裝置包括第一成像光學(xué)系統(tǒng)1，分光系統(tǒng)2，圖像顯示器件3，第二成像光學(xué)系統(tǒng)4，固體成像器件5，圖像信號處理單元6，圖像信號存儲單元7，反射率/透射率控制單元8和顯示單元9。分光系統(tǒng)2設(shè)置在第一成像光學(xué)系統(tǒng)1與圖像顯示器件3之間的光路上，第二成像光學(xué)系統(tǒng)4位于圖像顯示器件3與固體成像器件5的物像共軛光路之間，固體成像器件5的輸出端與圖像信號處理單元6的輸入端連接，圖像信號處理單元6的控制信號輸出端與反射率/透射率控制單元8的輸入端相連，圖像信號處理單元6的圖像數(shù)據(jù)和參數(shù)輸出端與圖像信號存儲單元7的輸入端相連，圖像信號處理單元6的顯示信號輸出端與顯示單元9的輸入端相連，反射率/透射率控制單元8的輸出端與圖像顯示器件3的輸入端相連。
此例中，圖像顯示器件3選用反射式液晶顯示器件(LCD)，分光系統(tǒng)2為偏振分光器件(PBS)。由于偏振分光器件(PBS)的分光特性，此時僅物方光線的p偏振分量透過偏振分光器件(PBS)到達反射式液晶顯示器件(LCD)的工作面，s偏振分量被偏振分光器件(PBS)反射而損失掉。反射式液晶顯示器件(LCD)施加最大控制電壓，由于液晶的電光效應(yīng)，p偏振光將被轉(zhuǎn)變成s偏振光，被偏振分光器件(PBS)再次反射，經(jīng)成像光學(xué)系統(tǒng)4到達固體成像器件5的工作面。由固體成像器件5輸出的信號進入圖像信號處理單元6，判斷當前像元信號是否飽和。若沒有飽和，則反射式液晶顯示器件(LCD)3的相應(yīng)像元狀態(tài)不變，反射率/透射率控制單元8保持當前施加的控制電壓；若當前像元信號已飽和，則圖像信號處理單元6立刻計算出當前像元在固體成像器件所處的行列位置坐標及它對應(yīng)的反射式液晶顯示器件(LCD)像元行列位置坐標，并通過反射率/透射率控制單元8改變該像元所對應(yīng)的像元電壓，實現(xiàn)反射率降低至1/2的功能。此過程反復(fù)執(zhí)行，直至輸出圖像中的所有像元信號不再飽和，或達到預(yù)先設(shè)置的處理次數(shù)，此時圖像信號存儲單元7保存處理后的圖像信號及反射式液晶顯示器件(LCD)每個像元的反射率控制參數(shù)，顯示單元9顯示圖像信號。
圖3所示具體實例中，圖像顯示器件3選用透射式液晶顯示器件(LCD)，設(shè)置在第一成像光學(xué)系統(tǒng)1與圖像顯示器件3之間的分光系統(tǒng)2為偏振分光器件(PBS)，物平面上的目標由第一成像光學(xué)系統(tǒng)1成像于透射式液晶顯示器件(LCD)的工作面，在此過程中，光線先到達分光系統(tǒng)2，然后入射至透射式液晶顯示器件(LCD)的工作面。位于圖像顯示器件3與固體成像器件5的物像共軛光路之間的第二成像光學(xué)系統(tǒng)4再次將透射式液晶顯示器件(LCD)工作面上的圖像成像于固體成像器件5的工作面。固體成像器件5輸出的信號進入圖像信號處理單元6，由圖像信號處理單元6判斷當前像元信號是否飽和。若沒有飽和，則透射式液晶顯示器件(LCD)3的相應(yīng)像元狀態(tài)不變，反射率/透射率控制單元8保持當前施加的控制電壓；若當前像元信號已飽和，則圖像信號處理單元6立刻計算出當前像元在固體成像器件所處的行列位置坐標及它對應(yīng)的透射式液晶顯示器件(LCD)像元行列位置坐標，并通過反射率/透射率控制單元8改變該像元所對應(yīng)的像元電壓，實現(xiàn)透射率降低至1/2的功能。此過程反復(fù)執(zhí)行，直至輸出圖像中的所有像元信號不再飽和，或達到預(yù)先設(shè)置的處理次數(shù)，此時圖像信號存儲單元7保存處理后的圖像信號及透射式液晶顯示器件(LCD)每個像元的透射率控制參數(shù)，顯示單元9顯示圖像信號。
權(quán)利要求
1.一種自適應(yīng)擴展動態(tài)范圍的成像方法，其特征是包括以下步驟1)物平面的景物經(jīng)第一成像光學(xué)系統(tǒng)(1)獲得像方光線，像方光線經(jīng)分光系統(tǒng)(2)分光，成像于圖像顯示器件(3)的工作面；2)用第二成像光學(xué)系統(tǒng)(4)將圖像顯示器件(3)工作面上的圖像成像于固體成像器件(5)的工作面，固體成像器件(5)將其工作面上的光信號轉(zhuǎn)換為電信號，并輸出到圖像信號處理單元(6)；3)圖像信號處理單元(6)判斷固體成像器件(5)當前像元是否飽和，計算固體成像器件(5)與圖像顯示器件(3)的像元位置對應(yīng)關(guān)系，并將判斷信息及計算結(jié)果輸出給反射率/透射率控制單元(8)，若沒有飽和，反射率/透射率控制單元(8)保持該像元所對應(yīng)的圖像顯示器件(3)像元的反射率或透射率不變；若已經(jīng)飽和，反射率/透射率控制單元(8)則使其對應(yīng)的圖像顯示器件(3)像元的反射率或透射率降低1/2，此過程反復(fù)進行，直至輸出圖像中的所有像元信號不再飽和，或達到預(yù)先設(shè)置的處理次數(shù)；4)將步驟3)處理后的圖像信號及反射率/透射率控制單元(8)的控制參數(shù)存儲于圖像信號存儲單元(7)，并由顯示單元(9)顯示圖像信號。
2.按照權(quán)利要求1所述的自適應(yīng)擴展動態(tài)范圍的成像方法，其特征是采用消光系統(tǒng)(10)消除圖像顯示器件(3)工作面反射的雜散光。
3.按照權(quán)利要求1所述的自適應(yīng)擴展動態(tài)范圍的成像方法，其特征是反射率/透射率控制單元(8)采用二分法調(diào)節(jié)圖像顯示器件(3)像元的反射率或透射率。
4.用于權(quán)利要求1所述的自適應(yīng)擴展動態(tài)范圍成像方法的裝置，其特征是包括第一成像光學(xué)系統(tǒng)(1)，分光系統(tǒng)(2)，圖像顯示器件(3)，第二成像光學(xué)系統(tǒng)(4)，固體成像器件(5)，圖像信號處理單元(6)，圖像信號存儲單元(7)，反射率/透射率控制單元(8)和顯示單元(9)，分光系統(tǒng)(2)設(shè)置在第一成像光學(xué)系統(tǒng)(1)與圖像顯示器件(3)之間的光路上，第二成像光學(xué)系統(tǒng)(4)位于圖像顯示器件(3)與固體成像器件(5)的物像共軛光路之間，固體成像器件(5)的輸出端與圖像信號處理單元(6)的輸入端連接，圖像信號處理單元(6)的控制信號輸出端與反射率/透射率控制單元(8)的輸入端相連，圖像信號處理單元(6)的圖像數(shù)據(jù)和參數(shù)輸出端與圖像信號存儲單元(7)的輸入端相連，圖像信號處理單元(6)的顯示信號輸出端與顯示單元(9)的輸入端相連，反射率/透射率控制單元(8)的輸出端與圖像顯示器件(3)的輸入端相連。
5.按照權(quán)利要求4所述的自適應(yīng)擴展動態(tài)范圍的成像裝置，其特征是圖像顯示器件(3)為反射式液晶顯示器件，透射式液晶顯示器件或微反射鏡陣列器件。
6.按照權(quán)利要求4所述的自適應(yīng)擴展動態(tài)范圍的成像裝置，其特征是分光系統(tǒng)(2)為偏振分光器件或是由反射鏡或棱鏡組成的非偏振分光器件。
7.按照權(quán)利要求4所述的自適應(yīng)擴展動態(tài)范圍的成像裝置，其特征是第一成像光學(xué)系統(tǒng)(1)為像方遠心成像鏡頭。
8.按照權(quán)利要求4所述的自適應(yīng)擴展動態(tài)范圍的成像裝置，其特征是圖像信號處理單元(6)為數(shù)字信號處理器件。
9.按照權(quán)利要求4所述的自適應(yīng)擴展動態(tài)范圍的成像裝置，其特征是反射率/透射率控制單元(8)為可編程邏輯陣列器件。
10.按照權(quán)利要求4所述的自適應(yīng)擴展動態(tài)范圍的成像裝置，其特征是在圖像顯示器件(3)的旁邊設(shè)置用于消除圖像顯示器件(3)工作面反射的雜散光的消光系統(tǒng)(10)。
全文摘要
本發(fā)明涉及自適應(yīng)擴展動態(tài)范圍的成像方法及其裝置。該方法采用第一成像光學(xué)系統(tǒng)將物平面的景物成像于圖像顯示器件的工作面，此圖像經(jīng)第二成像光學(xué)系統(tǒng)再次成像于固體成像器件的工作面，由固體成像器件將其工作面上的光信號轉(zhuǎn)換為電信號，并輸出到圖像信號處理單元，圖像信號處理單元判斷固體成像器件當前像元是否飽和，計算固體成像器件與圖像顯示器件的像元位置對應(yīng)關(guān)系，反射率/透射率控制單元根據(jù)圖像信號處理單元的判斷信息及計算結(jié)果，自動調(diào)節(jié)圖像顯示器件的反射率或透射率。本發(fā)明具有實時性好、信噪比無損失、調(diào)節(jié)范圍大、成本低、實現(xiàn)方便的優(yōu)點，可廣泛應(yīng)用于醫(yī)學(xué)影像、生物分子影像、軍事偵察等各種大動態(tài)范圍成像領(lǐng)域。
文檔編號H04N5/238GK1703079SQ20051005021
公開日2005年11月30日 申請日期2005年4月11日 優(yōu)先權(quán)日2005年4月11日
發(fā)明者王立強, 陸祖康, 吳碧珍 申請人:浙江大學(xué), 浙江金成科技發(fā)展有限公司