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一種基于紅外光和可見光的探測裝置的制造方法

文檔序號:9167162閱讀:374來源:國知局
一種基于紅外光和可見光的探測裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及光電探測領(lǐng)域,具體涉及一種基于紅外光和可見光的探測裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的圖像探測裝置,常用的為紅外光探測器和可見光探測器,無法同時進行紅外光和可見光探測。然而,對于具有同時進行紅外光和可見光探測功能的探測器,顏色的自再現(xiàn)性較差并且圖片的色彩與光強分布異常,導(dǎo)致輸出圖像不能清晰地反映探測對象的特點;現(xiàn)有探測器,根據(jù)外界光強和顏色,采用數(shù)字離散切換,存在的間斷點導(dǎo)致在紅外光和可見光切換時輸出圖像感光度很低。主要地,現(xiàn)有探測器不具備可見光或紅外光切換裝置或單元,然而探測器所探測的信號中具有顏色和光強信號分量,該分量能夠用于平滑切換探測器可見光和紅外光圖像輸出;本實用新型公開一種在紅外光和可見光間平滑切換圖像、具有較高顏色自再現(xiàn)性的探測器。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對上述現(xiàn)有技術(shù),本實用新型目的在于提供一種基于紅外光和可見光的探測裝置,其旨在解決現(xiàn)有的圖像探測裝置在紅外光和可見光圖像轉(zhuǎn)換時缺乏切換裝置,輸出圖像顏色自再現(xiàn)性差、在黑暗環(huán)境中感光度低和清晰度低等技術(shù)問題。
[0004]為達(dá)到上述目的,本實用新型采用的技術(shù)方案如下:
[0005]一種基于紅外光和可見光的探測裝置,包括第一圖像傳感器:輸出可見光和紅外光的電信號;第二圖像傳感器:輸出紅外光的電信號;電信號包括顏色信號和光強信號;用于平滑切換圖像的預(yù)處理單元:其中包括紅外光光強移除比判別單元,接收電信號,對電信號預(yù)處理并輸出。
[0006]上述方案中,所述的預(yù)處理單元,包括紅外光顏色移除比判別單元:其中包括多級級聯(lián)的比較器,接收第二圖像傳感器輸出的顏色信號并輸出;顏色信號減乘單元:其中包括積分器和減法器,接收電信號和紅外光顏色移除比判別單元輸出的顏色信號并輸出;紅外光光強移除比判別單元:其中包括多級級聯(lián)的比較器,接收第二圖像傳感器輸出的光強信號并輸出;光強信號減乘單元:其中包括積分器和減法器,接收電信號和紅外光光強移除比判別單元輸出的光強信號并輸出。紅外光顏色移除比判別單元和紅外光光強移除比判別單元,實現(xiàn)控制輸入的紅外光成分,獲得平滑漸變的輸出圖像;光強信號減乘單元和顏色信號減乘單元,隨著輸入光成分變化,對紅外光部分進行濾出或保留,在良好的環(huán)境光條件下,提升輸出圖像顏色的自再現(xiàn)性。
[0007]上述方案中,還包括信號處理單元:接收顏色信號減乘單元和光強信號減乘單元輸出的電信號;與信號處理單元連接的下位電路:其中包括顯示器。進一步地,提升輸出圖像的清晰度并完成輸出圖像轉(zhuǎn)碼以兼容下位電路。
[0008]上述方案中,所述的信號處理單元,包括處理器和受處理器控制的偏執(zhí)電壓源。所述的偏執(zhí)電壓源,連接紅外光顏色移除比判別單元的比較器偏執(zhí)電壓接口。所述的偏執(zhí)電壓源,連接紅外光光強移除比判別單元的比較器偏執(zhí)電壓接口??梢詫t外光顏色移除比判別單元和紅外光光強移除比判別單元進行比例調(diào)試,偏執(zhí)電壓比值范圍為-1至I。
[0009]上述方案中,還包括第一模擬/數(shù)字信號轉(zhuǎn)換器:接收第一圖像傳感器和/或第二圖像傳感器輸出的模擬電信號,轉(zhuǎn)換為數(shù)字電信號并輸出至顏色信號減乘單元和光強信號減乘單元。還包括第二模擬/數(shù)字信號轉(zhuǎn)換器:接收紅外光顏色移除比判別單元的模擬電信號,轉(zhuǎn)換為數(shù)字電信號并輸出至顏色信號減乘單元。還包括第三模擬/數(shù)字信號轉(zhuǎn)換器:接收紅外光光強移除比判別單元的模擬電信號,轉(zhuǎn)換為數(shù)字電信號并輸出至光強信號減乘單元。進一步地,濾出噪聲,降低判別單元和減乘單元的錯誤率,提升輸出圖像的清晰度。
[0010]本實用新型有益效果:探測器在紅外光和可見光轉(zhuǎn)換時,能夠進行平滑的圖像切換,輸出圖像顏色自再現(xiàn)性好、在黑暗環(huán)境中感光度很高且單色紅外光圖像清晰度較高。
【附圖說明】
[0011]圖1為本實用新型模塊連接關(guān)系示意圖。
【具體實施方式】
[0012]本說明書中公開的所有特征,或公開的所有方法或過程中的步驟,除了互相排斥的特征和/或步驟以外,均可以以任何方式組合。
[0013]下面結(jié)合附圖對本實用新型做進一步說明:
[0014]圖1為本實用新型模塊連接關(guān)系示意圖,第一圖像傳感器Ia:輸出可見光和紅外光的電信號;第二圖像傳感器Ib:輸出紅外光的電信號;電信號包括顏色信號和光強信號;用于平滑切換圖像的預(yù)處理單元:其中包括紅外光光強移除比判別單元6,接收電信號,對電信號預(yù)處理并輸出。
[0015]所述的預(yù)處理單元,包括紅外光顏色移除比判別單元3:其中包括多級級聯(lián)的比較器,接收第二圖像傳感器Ib輸出的顏色信號并輸出;顏色信號減乘單元4:其中包括積分器和減法器,接收電信號和紅外光顏色移除比判別單元3輸出的顏色信號并輸出;紅外光光強移除比判別單元6:其中包括多級級聯(lián)的比較器,接收第二圖像傳感器Ib輸出的光強信號并輸出;光強信號減乘單元5:其中包括積分器和減法器,接收電信號和紅外光光強移除比判別單元6輸出的光強信號并輸出。每一個比較器的輸出端都連接至紅外光顏色移除比判別單元3的輸出總線;紅外光顏色移除比判別單元3,第一圖像傳感器Ia和第二圖像傳感器Ib的輸出接入積分器的輸入端,積分器將同成分的紅外光卷積出來,輸出至減法器的輸入端,減法器的輸入端還連接有第一圖像傳感器Ia和第二圖像傳感器Ib的輸出;所述的信號處理單元7,包括處理器和受處理器控制的偏執(zhí)電壓源。
[0016]所述的偏執(zhí)電壓源,連接紅外光顏色移除比判別單元3的比較器偏執(zhí)電壓接口 ;所述的偏執(zhí)電壓源,連接紅外光光強移除比判別單元6的比較器偏執(zhí)電壓接口 ;紅外光信號越強,也即外界可見光很弱時,偏執(zhí)電壓比設(shè)為-1至0,減乘單元體現(xiàn)增加紅外光特性且通過比較器的級數(shù)很多,輸出圖像會向紅外圖像連續(xù)轉(zhuǎn)換,最終切換為單色紅外光圖像;當(dāng)外界環(huán)境光很強,偏執(zhí)電壓比設(shè)為O至1,紅外信號通過比較器的成分將大幅減少,并且在減乘單元內(nèi)被進一步削弱,輸出圖像會向可見光彩色圖像連續(xù)轉(zhuǎn)換;在外界環(huán)境光較弱時,紅外光也不強時,偏執(zhí)電壓比設(shè)為-0.5至0.5,并且進一步地根據(jù)需要的清晰度和顯示情況進行調(diào)試。
[0017]實施例1
[0018]所述的第一圖像傳感器Ia和/或第二圖像傳感器lb,探測介質(zhì)具有無缺陷半導(dǎo)體層,半導(dǎo)體層正面有設(shè)備層且背面的加工表面設(shè)置有熱輻射層,在加工表面和熱輻射層間有一個腔體,熱輻射層還與設(shè)備層對準(zhǔn)。
[0019]實施例2
[0020]信號處理單元7中處理器適用于以下DSP、CPU或者GPU、APU的RISC架構(gòu)、ARM或X86架構(gòu)、量子或光子CPU技術(shù)選擇??v觀微型處理器的技術(shù)發(fā)展出現(xiàn)技術(shù)融合:光通訊芯片,石墨烯芯片的發(fā)明使網(wǎng)絡(luò)發(fā)展硬件出現(xiàn)未知的異變,技術(shù)的進步只是選用標(biāo)準(zhǔn)的參考。但是出于改劣發(fā)明,或者成本考量,僅僅從實用性的技術(shù)方案選擇。
[0021]實施例3
[0022]所述的模擬/數(shù)字信號轉(zhuǎn)換器,采用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)為:AD轉(zhuǎn)換分辨率16位,測量精度優(yōu)于0.1%,通訊端光隔離,內(nèi)部集成看門狗。
[0023]以上所述,僅為本實用新型的【具體實施方式】,但本實用新型的保護范圍并不局限于此,任何屬于本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi),可輕易想到的變化或替換,都應(yīng)涵蓋在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種基于紅外光和可見光的探測裝置,其特征在于,包括 第一圖像傳感器(Ia):輸出可見光和紅外光的電信號; 第二圖像傳感器(Ib):輸出紅外光的電信號; 電信號包括顏色信號和光強信號; 用于平滑切換圖像的預(yù)處理單元:其中包括紅外光光強移除比判別單元(6),接收電信號,對電信號預(yù)處理并輸出。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于紅外光和可見光的探測裝置,其特征在于,所述的預(yù)處理單元,包括 紅外光顏色移除比判別單元(3):其中包括多級級聯(lián)的比較器,接收第二圖像傳感器(Ib)輸出的顏色信號并輸出; 顏色信號減乘單元(4):其中包括積分器和減法器,接收電信號和紅外光顏色移除比判別單元(3)輸出的顏色信號并輸出; 紅外光光強移除比判別單元(6):其中包括多級級聯(lián)的比較器,接收第二圖像傳感器(Ib)輸出的光強信號并輸出; 光強信號減乘單元(5):其中包括積分器和減法器,接收電信號和紅外光光強移除比判別單元(6)輸出的光強信號并輸出。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于紅外光和可見光的探測裝置,其特征在于,還包括信號處理單元(7):接收顏色信號減乘單元(4)和光強信號減乘單元(5)輸出的電信號;與信號處理單元連接的下位電路:其中包括顯示器。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于紅外光和可見光的探測裝置,其特征在于,所述的信號處理單元(7 ),包括處理器和受處理器控制的偏執(zhí)電壓源。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于紅外光和可見光的探測裝置,其特征在于,所述的偏執(zhí)電壓源,連接紅外光顏色移除比判別單元(3)的比較器偏執(zhí)電壓接口。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于紅外光和可見光的探測裝置,其特征在于,所述的偏執(zhí)電壓源,連接紅外光光強移除比判別單元(6)的比較器偏執(zhí)電壓接口。7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于紅外光和可見光的探測裝置,其特征在于,還包括第一模擬/數(shù)字信號轉(zhuǎn)換器(2a):接收第一圖像傳感器(Ia)和/或第二圖像傳感器(Ib)輸出的模擬電信號,轉(zhuǎn)換為數(shù)字電信號并輸出至顏色信號減乘單元(4)和光強信號減乘單元(5)。8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于紅外光和可見光的探測裝置,其特征在于,還包括第二模擬/數(shù)字信號轉(zhuǎn)換器(2b):接收紅外光顏色移除比判別單元(3)的模擬電信號,轉(zhuǎn)換為數(shù)字電信號并輸出至顏色信號減乘單元(4 )。9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于紅外光和可見光的探測裝置,其特征在于,還包括第三模擬/數(shù)字信號轉(zhuǎn)換器(2c):接收紅外光光強移除比判別單元(6)的模擬電信號,轉(zhuǎn)換為數(shù)字電信號并輸出至光強信號減乘單元(5 )。
【專利摘要】一種基于紅外光和可見光的探測裝置,本實用新型涉及光電探測領(lǐng)域,其旨在解決現(xiàn)有的圖像探測裝置在紅外光和可見光圖像轉(zhuǎn)換時缺乏切換裝置,輸出圖像顏色自再現(xiàn)性差、在黑暗環(huán)境中感光度低和清晰度低等技術(shù)問題。該裝置結(jié)構(gòu)特征包括第一圖像傳感器:輸出可見光和紅外光的電信號;第二圖像傳感器:輸出紅外光的電信號;電信號包括顏色信號和光強信號;用于平滑切換圖像的預(yù)處理單元:其中包括紅外光光強移除比判別單元,接收電信號,對電信號預(yù)處理并輸出。本實用新型用于紅外光和可見光探測。
【IPC分類】H04N5/33, H04N5/341, H04N5/335
【公開號】CN204836356
【申請?zhí)枴緾N201520598356
【發(fā)明人】吳煒, 楊曉敏, 劉凱, 李紅, 陶福煜
【申請人】四川大學(xué)
【公開日】2015年12月2日
【申請日】2015年8月11日
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