專利名稱：一種提高圖像傳感器靈敏度施加成形光的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及微弱圖像信號(hào)檢測(cè)領(lǐng)域，特別涉及一種提高圖像傳感器靈敏度施加成形光的裝置，適用于所有圖像傳感器。
背景技術(shù)：
微弱光照條件下的微弱圖像信號(hào)檢測(cè)是圖像傳感器應(yīng)用中的一個(gè)難點(diǎn)，在軍事、 天文、深海探測(cè)、生物醫(yī)學(xué)成像以及工業(yè)檢測(cè)等多個(gè)領(lǐng)域都有涉及。隨著圖像傳感器制造工藝的提高以及數(shù)字圖像處理技術(shù)的應(yīng)用，微弱圖像檢測(cè)技術(shù)已經(jīng)得到了很大程度的發(fā)展。中國(guó)專利公開號(hào)CN101464188，
公開日2009年6月M日，發(fā)明名稱為提高光電傳感器靈敏度的方法突破了照度極限，大幅度提高光電傳感器的靈敏度。發(fā)明人在實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)中存在以下不足該方法通過(guò)半透半反光鏡的照射將高頻調(diào)制參考光和被測(cè)光信號(hào)傳輸?shù)焦怆妭鞲衅魃稀０胪赴敕垂忡R的使用讓入射到光電傳感器中的微弱圖像信號(hào)的強(qiáng)度減小了一半， 不利于微弱圖像信號(hào)的檢測(cè)；同時(shí)，半透半反光鏡的加工和安裝增加了該方法的使用成本， 也給具體應(yīng)用帶來(lái)了不便。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種提高圖像傳感器靈敏度施加成形光的裝置，本發(fā)明提高了微弱圖像信號(hào)的強(qiáng)度，降低了使用成本，方便了對(duì)微弱圖像信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)，詳見(jiàn)下文描述—種提高圖像傳感器靈敏度施加成形光的裝置，包括散射型LED、圖像傳感器、 視頻采集卡和計(jì)算機(jī)，在所述圖像傳感器一側(cè)前方安裝一個(gè)散射型LED，所述LED輸出成形光通過(guò)散射照射到所述圖像傳感器，與微弱圖像信號(hào)相疊加，所述圖像傳感器接收疊加的圖像信號(hào)并轉(zhuǎn)換成視頻圖像信號(hào)，所述圖像傳感器將所述視頻圖像信號(hào)傳輸?shù)剿鲆曨l采集卡；所述視頻采集卡接收所述視頻圖像信號(hào)并轉(zhuǎn)換成數(shù)字圖像信號(hào)，所述視頻采集卡將所述數(shù)字圖像信號(hào)傳輸?shù)剿鲇?jì)算機(jī)，所述計(jì)算機(jī)對(duì)所述數(shù)字圖像信號(hào)進(jìn)行處理，獲取所述微弱圖像信號(hào)。所述成形光具體為鋸齒波信號(hào)或三角波信號(hào)。所述LED與所述圖像傳感器呈75度夾角。所述圖像傳感器具體為CCD圖像傳感器、CMOS圖像傳感器或陰極射線圖像傳感器中的任意一種。本發(fā)明提供的技術(shù)方案的有益效果是本發(fā)明提供了一種提高圖像傳感器靈敏度施加成形光的裝置，本發(fā)明通過(guò)散射型 LED將微弱圖像信號(hào)Ls直接入射到圖像傳感器上，沒(méi)有減小微弱圖像信號(hào)Ls的強(qiáng)度；并且通過(guò)去掉了半透半反鏡，節(jié)約了加工和安裝的成本；本發(fā)明不必對(duì)現(xiàn)有圖象傳感器進(jìn)行大幅度改裝方便了對(duì)微弱圖像信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)，滿足了實(shí)際應(yīng)用中的需要。


圖1為本發(fā)明提供的一種提高圖像傳感器靈敏度施加成形光的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。附圖中，各標(biāo)號(hào)所代表的部件列表如下1 散射型LED ； 2 圖像傳感器3:視頻采集卡； 4:計(jì)算機(jī)。
具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施方式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。為了提高微弱圖像信號(hào)的強(qiáng)度，降低使用成本，方便對(duì)微弱圖像信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種提高圖像傳感器靈敏度施加成形光的裝置，詳見(jiàn)下文描述參見(jiàn)圖1，一種提高圖像傳感器靈敏度施加成形光的裝置，包括散射型LED1、圖像傳感器2、視頻采集卡3和計(jì)算機(jī)4，在圖像傳感器2 —側(cè)前方安裝一個(gè)散射型LED1，LEDl輸出成形光Lf散射到圖像傳感器2，與微弱圖像信號(hào)Ls相疊加，圖像傳感器2接收疊加的圖像信號(hào)并轉(zhuǎn)換成視頻圖像信號(hào)，圖像傳感器2將視頻圖像信號(hào)傳輸?shù)揭曨l采集卡3 ；視頻采集卡3接收視頻圖像信號(hào)并轉(zhuǎn)換成數(shù)字圖像信號(hào)，視頻采集卡3將數(shù)字圖像信號(hào)傳輸?shù)接?jì)算機(jī)4，計(jì)算機(jī)4對(duì)數(shù)字圖像信號(hào)進(jìn)行處理，獲取微弱圖像信號(hào)。其中，成形光具體為鋸齒波信號(hào)，三角波信號(hào)，方波信號(hào)或正弦波信號(hào)中的任意一種。進(jìn)一步地，為了提高檢測(cè)的靈敏度，方便處理，本發(fā)明實(shí)施例優(yōu)選成形光Lf為鋸齒波信號(hào)或三角波信號(hào)。進(jìn)一步地，為了提高檢測(cè)的靈敏度，方便處理，本發(fā)明實(shí)施例優(yōu)選LEDl與圖像傳感器2呈75度夾角。其中，本發(fā)明實(shí)施例中的圖像傳感器2具體為CCD圖像傳感器、CMOS圖像傳感器或陰極射線圖像傳感器中的任意一種。其中，計(jì)算機(jī)4對(duì)數(shù)字圖像信號(hào)進(jìn)行處理，獲取微弱圖像信號(hào)具體為計(jì)算機(jī)4讀取數(shù)字圖像信號(hào)，并將各幀數(shù)字圖像信號(hào)進(jìn)行灰度累加，從中恢復(fù)得到微弱圖像信號(hào)。下面以幾個(gè)具體的實(shí)施例來(lái)說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例提供的一種提高圖像傳感器靈敏度施加成形光的裝置可行性，詳見(jiàn)下文描述實(shí)施例1 如圖1所示，在CXD圖像傳感器2 —側(cè)前方安裝一個(gè)散射型LED1，LEDl與圖像傳感器2大致呈75度左右?jiàn)A角，LEDl輸出成形光Lf散射到圖像傳感器2，與微弱圖像信號(hào)Ls 相疊加，圖像傳感器2接收疊加的圖像信號(hào)并轉(zhuǎn)換成視頻圖像信號(hào)，圖像傳感器2將視頻圖像信號(hào)傳輸?shù)揭曨l采集卡3;視頻采集卡3接收視頻圖像信號(hào)并轉(zhuǎn)換成數(shù)字圖像信號(hào)，視頻采集卡3將數(shù)字圖像信號(hào)傳輸?shù)接?jì)算機(jī)4，計(jì)算機(jī)4對(duì)數(shù)字圖像信號(hào)進(jìn)行處理，獲取微弱圖像信號(hào)。
實(shí)施例2如圖1所示，在CMOS圖像傳感器2 —側(cè)前方安裝一個(gè)散射型LEDl，LEDl與圖像傳感器2大致呈75度左右?jiàn)A角，LEDl輸出成形光Lf散射到圖像傳感器2，與微弱圖像信號(hào)Ls 相疊加，圖像傳感器2接收疊加的圖像信號(hào)并轉(zhuǎn)換成視頻圖像信號(hào)，圖像傳感器2將視頻圖像信號(hào)傳輸?shù)揭曨l采集卡3;視頻采集卡3接收視頻圖像信號(hào)并轉(zhuǎn)換成數(shù)字圖像信號(hào)，視頻采集卡3將數(shù)字圖像信號(hào)傳輸?shù)接?jì)算機(jī)4，計(jì)算機(jī)4對(duì)數(shù)字圖像信號(hào)進(jìn)行處理，獲取微弱圖像信號(hào)。實(shí)施例3如圖1所示，在陰極射線圖像傳感器2 —側(cè)前方安裝一個(gè)散射型LED1，LEDl與圖像傳感器2大致呈75度左右?jiàn)A角，LEDl輸出成形光Lf散射到圖像傳感器2，與微弱圖像信號(hào)1^相疊加，圖像傳感器2接收疊加的圖像信號(hào)并轉(zhuǎn)換成視頻圖像信號(hào)，圖像傳感器2將視頻圖像信號(hào)傳輸?shù)揭曨l采集卡3 ；視頻采集卡3接收視頻圖像信號(hào)并轉(zhuǎn)換成數(shù)字圖像信號(hào)， 視頻采集卡3將數(shù)字圖像信號(hào)傳輸?shù)接?jì)算機(jī)4，計(jì)算機(jī)4對(duì)數(shù)字圖像信號(hào)進(jìn)行處理，獲取微弱圖像信號(hào)。綜上所述，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種提高圖像傳感器靈敏度施加成形光的裝置， 本發(fā)明實(shí)施例通過(guò)散射型LED將微弱圖像信號(hào)Ls直接入射到圖像傳感器上，沒(méi)有減小微弱圖像信號(hào)Ls的強(qiáng)度；并且通過(guò)去掉了半透半反鏡，節(jié)約了加工和安裝的成本；本發(fā)明實(shí)施例不必對(duì)現(xiàn)有圖象傳感器進(jìn)行大幅度改裝方便了對(duì)微弱圖像信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)，滿足了實(shí)際應(yīng)用中的需要。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解附圖只是一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的示意圖，上述本發(fā)明實(shí)施例序號(hào)僅僅為了描述，不代表實(shí)施例的優(yōu)劣。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種提高圖像傳感器靈敏度施加成形光的裝置，其特征在于，所述裝置包括散射型LED、圖像傳感器、視頻采集卡和計(jì)算機(jī)，在所述圖像傳感器一側(cè)前方安裝一個(gè)散射型LED，所述LED輸出成形光通過(guò)散射照射到所述圖像傳感器，并與微弱圖像信號(hào)相疊加；所述圖像傳感器接收疊加的圖像信號(hào)并轉(zhuǎn)換成視頻圖像信號(hào)，所述圖像傳感器將所述視頻圖像信號(hào)傳輸?shù)剿鲆曨l采集卡；所述視頻采集卡接收所述視頻圖像信號(hào)并轉(zhuǎn)換成數(shù)字圖像信號(hào)，所述視頻采集卡將所述數(shù)字圖像信號(hào)傳輸?shù)剿鲇?jì)算機(jī)，所述計(jì)算機(jī)對(duì)所述數(shù)字圖像信號(hào)進(jìn)行處理，獲取所述微弱圖像信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種提高圖像傳感器靈敏度施加成形光的裝置，其特征在于，所述成形光具體為鋸齒波信號(hào)或三角波信號(hào)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種提高圖像傳感器靈敏度施加成形光的裝置，其特征在于，所述LED與所述圖像傳感器呈75度夾角。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的一種提高圖像傳感器靈敏度施加成形光的裝置，其特征在于，所述圖像傳感器具體為CCD圖像傳感器、CMOS圖像傳感器或陰極射線圖像傳感器中的任意一種。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種提高圖像傳感器靈敏度施加成形光的裝置，在圖像傳感器一側(cè)前方安裝一個(gè)散射型LED，LED輸出成形光到圖像傳感器，與微弱圖像信號(hào)相疊加，圖像傳感器將疊加的圖像信號(hào)轉(zhuǎn)換成視頻圖像信號(hào)，并將視頻圖像信號(hào)傳輸?shù)揭曨l采集卡；視頻采集卡接收視頻圖像信號(hào)并轉(zhuǎn)換成數(shù)字圖像信號(hào)，視頻采集卡將數(shù)字圖像信號(hào)傳輸?shù)接?jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)對(duì)數(shù)字圖像信號(hào)進(jìn)行處理，獲取微弱圖像信號(hào)。本發(fā)明通過(guò)散射型LED將微弱圖像信號(hào)直接入射到圖像傳感器上，沒(méi)有減小微弱圖像信號(hào)的強(qiáng)度；并且通過(guò)去掉了半透半反鏡，節(jié)約了加工和安裝的成本；本發(fā)明不必對(duì)現(xiàn)有圖象傳感器進(jìn)行大幅度改裝方便了對(duì)微弱圖像信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)，滿足了實(shí)際應(yīng)用中的需要。
文檔編號(hào)G01J1/42GK102564580SQ20121004405
公開日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2012年2月24日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月24日
發(fā)明者李剛, 林凌, 湯宏穎 申請(qǐng)人:天津大學(xué)