一種三光通路cmos偏振同步成像裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種三光通路CMOS偏振同步成像裝置，包括：含有三光通路的光學(xué)系統(tǒng)，與該光學(xué)系統(tǒng)相連的圖像采集模塊，以及與該圖像采集模塊相連的處理器模塊；其中所述光學(xué)系統(tǒng)包括：三個(gè)可變鏡頭，且三個(gè)可變鏡頭前分別安裝有0°、45°和90°方向偏振片，三個(gè)可變鏡頭的焦距、光圈和對(duì)焦由所述處理器模塊通過(guò)驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制；所述圖像采集模塊通過(guò)一參數(shù)配置模塊進(jìn)行參數(shù)同步配置，該參數(shù)同步配置與所述處理器模塊相連；本實(shí)用新型的通過(guò)三光通路同時(shí)傳輸圖像數(shù)據(jù)，有效的避免了傳統(tǒng)偏振圖像獲取過(guò)程中的非同時(shí)性的問(wèn)題，提高了圖像的成像效果。
【專利說(shuō)明】一種三光通路CMOS偏振同步成像裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種三光通路CMOS偏振同步成像裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著近年來(lái)洪澇災(zāi)害的頻繁發(fā)生，給人們的生活帶來(lái)了巨大的安全隱患。大尺度粒子成像測(cè)速方法(LSPIV)是基于光學(xué)成像測(cè)量方法，進(jìn)行流速測(cè)量的一種可能手段。但由于水面復(fù)雜的光學(xué)環(huán)境，使得這種測(cè)速方法只在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下適用。
[0003]傳統(tǒng)的光學(xué)成像目標(biāo)檢測(cè)方法是利用所成圖像中背景與目標(biāo)輻射或反射的光強(qiáng)差異來(lái)進(jìn)行的，當(dāng)這種光強(qiáng)度差異很小時(shí)，就會(huì)給目標(biāo)檢測(cè)帶來(lái)實(shí)際的困難。由于偏振態(tài)信息不僅與環(huán)境條件的變化有關(guān)，而且與物體的材料，含水量及表面粗糙度有關(guān)，即使目標(biāo)與背景反射或輻射的強(qiáng)度信息相同，它們的偏振態(tài)也會(huì)產(chǎn)生較大的差異，因此可以根據(jù)這種差異從偏振圖像中方便的檢測(cè)出目標(biāo)。
[0004]偏振圖像的獲取，依靠偏振光學(xué)成像裝置，傳統(tǒng)的偏振光學(xué)成像裝置采用依次旋轉(zhuǎn)偏振片的方式，來(lái)獲得三個(gè)不同角度的偏振圖像。由于采集時(shí)間的非同時(shí)性，使得三幅偏振圖像存在像元對(duì)不準(zhǔn)的情況，并且由于旋轉(zhuǎn)偏振片帶來(lái)的機(jī)械振動(dòng)，也會(huì)使偏振圖像存在較大的噪聲干擾。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]本實(shí)用新型的目的是提供一種三光通路CMOS偏振同步成像裝置，以提高圖像成像效果。
[0006]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供了一種三光通路CMOS偏振同步成像裝置，包括:含有三光通路的光學(xué)系統(tǒng)，與該光學(xué)系統(tǒng)相連的圖像采集模塊，以及與該圖像采集模塊相連的處理器模塊；其中所述光學(xué)系統(tǒng)包括:三個(gè)可變鏡頭，且三個(gè)可變鏡頭前分別安裝有0°、45°和90°方向偏振片，三個(gè)可變鏡頭的焦距、光圈和對(duì)焦由所述處理器模塊通過(guò)驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制；所述圖像采集模塊通過(guò)一參數(shù)配置模塊進(jìn)行參數(shù)同步配置，該參數(shù)同步配置與所述處理器模塊相連。
[0007]優(yōu)選的，為了實(shí)現(xiàn)更好的參數(shù)同步配置，所述參數(shù)同步配置采用CPLD，該CPLD包括:與處理器模塊相連的參數(shù)鎖存計(jì)數(shù)器，與該參數(shù)鎖存計(jì)數(shù)器相連的同步脈沖發(fā)生器；所述參數(shù)鎖存與計(jì)數(shù)器將參數(shù)通過(guò)并行總線寫(xiě)入到三個(gè)串行讀寫(xiě)模塊中，所述三個(gè)串行讀寫(xiě)模塊在同步脈沖發(fā)生器的控制下將參數(shù)輸入至所述圖像采集模塊中相應(yīng)C0MS傳感器。
[0008]優(yōu)選的，為了便于圖像數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，所述處理器模塊還與一存儲(chǔ)模塊相連。
[0009]優(yōu)選的，為了與上位機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，所述處理器模塊的以太網(wǎng)接口與一網(wǎng)絡(luò)模塊相連。
[0010]本實(shí)用新型的有益效果是，本實(shí)用新型的通過(guò)三光通路同時(shí)傳輸圖像數(shù)據(jù)，有效的避免了傳統(tǒng)偏振圖像獲取過(guò)程中的非同時(shí)性的問(wèn)題，提高了圖像的成像效果。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0011]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明。
[0012]圖1示出了三光通路CMOS偏振同步成像裝置的原理框圖；
[0013]圖2示出了參數(shù)同步配置的原理框圖。

【具體實(shí)施方式】
[0014]現(xiàn)在結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。這些附圖均為簡(jiǎn)化的示意圖，僅以示意方式說(shuō)明本實(shí)用新型的基本結(jié)構(gòu)，因此其僅顯示與本實(shí)用新型有關(guān)的構(gòu)成。
[0015]圖1示出了三光通路CMOS偏振同步成像裝置的原理框圖。
[0016]如圖1所示，本實(shí)用新型的一種三光通路CMOS偏振同步成像裝置，包括:含有三光通路的光學(xué)系統(tǒng)，與該光學(xué)系統(tǒng)相連的圖像采集模塊，以及與該圖像采集模塊相連的處理器模塊；其中所述光學(xué)系統(tǒng)包括:三個(gè)可變鏡頭，且三個(gè)可變鏡頭前分別安裝有0°、45°和90°方向偏振片，三個(gè)可變鏡頭的焦距、光圈和對(duì)焦由所述處理器模塊通過(guò)驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制；所述圖像采集模塊通過(guò)一參數(shù)配置模塊進(jìn)行參數(shù)同步配置，該參數(shù)同步配置與所述處理器模塊相連。通過(guò)電機(jī)調(diào)節(jié)焦距、光圈和對(duì)焦，從而使圖像采集系統(tǒng)達(dá)到最佳的采集效果O
[0017]所述處理器模塊可以采用DSP芯片TMS320DM642。圖像采集模塊由3路CMOS傳感器構(gòu)成，CMOS傳感器采用MT9T001。具體的3路CMOS圖像傳感器MT9T001的數(shù)據(jù)口分別連接TMS320DM642的視頻輸入口 VPO、VP1、VP2。參數(shù)配置例如但不限于包括:分辨率、曝光時(shí)間、色彩增益。
[0018]圖2示出了參數(shù)同步配置的原理框圖。
[0019]所述參數(shù)同步配置采用CPLD，該CPLD包括:與處理器模塊相連的參數(shù)鎖存計(jì)數(shù)器，與該參數(shù)鎖存計(jì)數(shù)器相連的同步脈沖發(fā)生器；所述參數(shù)鎖存與計(jì)數(shù)器將參數(shù)通過(guò)并行總線寫(xiě)入到三個(gè)串行讀寫(xiě)模塊中，所述三個(gè)串行讀寫(xiě)模塊在同步脈沖發(fā)生器的控制下將參數(shù)輸入至所述圖像采集模塊中相應(yīng)COMS傳感器。具體的，首先，TMS320DM642通過(guò)GP1 口將MT9T001的配置參數(shù)及參數(shù)的個(gè)數(shù)寫(xiě)入到參數(shù)鎖存計(jì)數(shù)器模塊中，參數(shù)鎖存計(jì)數(shù)器模塊通過(guò)并行總線，將配置參數(shù)同時(shí)寫(xiě)入到3個(gè)串行讀寫(xiě)模塊中。串行讀寫(xiě)模塊在同步脈沖發(fā)生器產(chǎn)生的脈沖控制下，通過(guò)I2C總線將配置參數(shù)寫(xiě)入CMOS傳感器的內(nèi)部寄存器中，完成對(duì)CMOS傳感器采集時(shí)的分辨率、曝光時(shí)間、色彩增益等的配置。其次，在對(duì)CMOS傳感器的采集參數(shù)配置完后，TMS320DM642通過(guò)GP1 口將視頻口的使能信息寫(xiě)入?yún)?shù)鎖存計(jì)數(shù)器模塊中，參數(shù)鎖存計(jì)數(shù)器通過(guò)并行總線將該使能信息寫(xiě)入到串行讀寫(xiě)模塊中，串行讀寫(xiě)模塊在同步脈沖發(fā)生器產(chǎn)生的脈沖控制下，將視頻口使能信息同步寫(xiě)入3個(gè)CMOS傳感器的寄存器中，實(shí)現(xiàn)3個(gè)CMOS傳感器的同步曝光。TMS320DM642的3個(gè)視頻輸入口在CMOS的幀、行同步信號(hào)的控制下讀取CMOS中的圖像數(shù)據(jù)。
[0020]所述處理器模塊還與一存儲(chǔ)模塊相連。為了滿足圖像采集過(guò)程中大數(shù)據(jù)量存儲(chǔ)的需求，在TMS320DM642的CEO空間通過(guò)EMIFA接口外擴(kuò)了至少4片4 M X16b的SDRAM存儲(chǔ)器芯片，以獲得4MX 64b的SDRAM存儲(chǔ)空間。另外還可以擴(kuò)展Flash存儲(chǔ)空間，以解決掉電數(shù)據(jù)丟失的問(wèn)題。
[0021]所述處理器模塊的以太網(wǎng)接口與一網(wǎng)絡(luò)模塊相連，以實(shí)現(xiàn)將圖像數(shù)據(jù)傳輸至上位機(jī)。
[0022]以上述依據(jù)本實(shí)用新型的理想實(shí)施例為啟示，通過(guò)上述的說(shuō)明內(nèi)容，相關(guān)工作人員完全可以在不偏離本項(xiàng)實(shí)用新型技術(shù)思想的范圍內(nèi)，進(jìn)行多樣的變更以及修改。本項(xiàng)實(shí)用新型的技術(shù)性范圍并不局限于說(shuō)明書(shū)上的內(nèi)容，必須要根據(jù)權(quán)利要求范圍來(lái)確定其技術(shù)性范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種三光通路CMOS偏振同步成像裝置，其特征在于，包括:含有三光通路的光學(xué)系統(tǒng)，與該光學(xué)系統(tǒng)相連的圖像采集模塊，以及與該圖像采集模塊相連的處理器模塊；其中 所述光學(xué)系統(tǒng)包括:三個(gè)可變鏡頭，且三個(gè)可變鏡頭前分別安裝有0°、45°和90°方向偏振片，三個(gè)可變鏡頭的焦距、光圈和對(duì)焦由所述處理器模塊通過(guò)驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制； 所述圖像采集模塊通過(guò)一參數(shù)配置模塊進(jìn)行參數(shù)同步配置，該參數(shù)同步配置與所述處理器模塊相連。
2.如權(quán)利要求1所述的三光通路CMOS偏振同步成像裝置，其特征在于，所述參數(shù)同步配置采用CPLD，該CPLD包括:與處理器模塊相連的參數(shù)鎖存計(jì)數(shù)器，與該參數(shù)鎖存計(jì)數(shù)器相連的同步脈沖發(fā)生器； 所述參數(shù)鎖存與計(jì)數(shù)器將參數(shù)通過(guò)并行總線寫(xiě)入到三個(gè)串行讀寫(xiě)模塊中，所述三個(gè)串行讀寫(xiě)模塊在同步脈沖發(fā)生器的控制下將參數(shù)輸入至所述圖像采集模塊中相應(yīng)C0MS傳感器。
3.如權(quán)利要求2所述的三光通路CMOS偏振同步成像裝置，其特征在于，所述處理器模塊還與一存儲(chǔ)模塊相連。
4.如權(quán)利要求3所述的三光通路CMOS偏振同步成像裝置，其特征在于，所述處理器模塊的以太網(wǎng)接口與一網(wǎng)絡(luò)模塊相連。
【文檔編號(hào)】G01P5/20GK204203261SQ201420683404
【公開(kāi)日】2015年3月11日 申請(qǐng)日期:2014年11月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月14日
【發(fā)明者】樊棠懷, 張瑞, 張振, 楊晨, 溫華林 申請(qǐng)人:南昌工程學(xué)院