單像素照相拍攝系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種采用DMD芯片和一個(gè)光電探測器通過將一個(gè)光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)得到測量值來成像的單像素照相拍攝系統(tǒng)，屬于數(shù)字成像領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]信息時(shí)代的到來伴隨著大量數(shù)據(jù)的產(chǎn)生，如何減少數(shù)據(jù)量成為一個(gè)至關(guān)重要的課題。傳統(tǒng)的方法是采集完數(shù)據(jù)后再進(jìn)行數(shù)據(jù)壓縮變換。此方法需要服從Nyquist-Shannon采樣定律:采樣速率達(dá)到信號(hào)帶寬的兩倍以上時(shí)，才能由采樣信號(hào)精確重建原始信號(hào)。采樣是將一個(gè)信號(hào)(即時(shí)間或空間上的連續(xù)函數(shù))轉(zhuǎn)換成一個(gè)數(shù)值序列(即時(shí)間或空間上的離散函數(shù))。采樣定理是指，如果信號(hào)是帶限的，并且采樣頻率高于信號(hào)帶寬的一倍，那么，原來的連續(xù)信號(hào)可以從采樣樣本中完全重建出來。高于或處于奈奎斯特頻率的頻率分量會(huì)導(dǎo)致混疊現(xiàn)象，大多數(shù)應(yīng)用都要求避免混疊。稍加思量就會(huì)發(fā)現(xiàn)，這種壓縮和解壓縮的不對(duì)稱性正好同人們的需求是相反的。在大多數(shù)情況下，采集并處理數(shù)據(jù)的設(shè)備，往往是廉價(jià)、省電、計(jì)算能力較低的便攜設(shè)備，例如傻瓜相機(jī)、或者錄音筆、或者遙控監(jiān)視器等等。而負(fù)責(zé)處理(即解壓縮)信息的過程卻反而往往在大型計(jì)算機(jī)上進(jìn)行，它有更高的計(jì)算能力，也常常沒有便攜和省電的要求。也就是說，大部分情況下是在用廉價(jià)節(jié)能的設(shè)備來處理復(fù)雜的計(jì)算任務(wù)，而用大型高效的設(shè)備處理相對(duì)簡單的計(jì)算任務(wù)。這種做法無疑是資源的浪費(fèi)，而且處理效率極為低下。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，解決好現(xiàn)有技術(shù)的問題，彌補(bǔ)現(xiàn)有目前市場上現(xiàn)有產(chǎn)品的不足。
[0004]本實(shí)用新型提供了一種單像素照相拍攝系統(tǒng)，主要包括聚透鏡、芯片陣列、聚焦鏡、光電探測器、AD轉(zhuǎn)換器和光電探測器，所述AD轉(zhuǎn)換器分別和光電探測器以及重構(gòu)器連接。
[0005]優(yōu)選的，上述芯片陣列為DMD芯片陣列，由上萬個(gè)傾斜的顯微的、鋁合金鏡片組合構(gòu)成。
[0006]優(yōu)選的，上述鏡片被固定在隱藏的軛上，扭轉(zhuǎn)鉸鏈結(jié)構(gòu)連接軛和支柱，扭轉(zhuǎn)鉸鏈結(jié)構(gòu)允許鏡片旋轉(zhuǎn)12度。
[0007]優(yōu)選的，上述扭轉(zhuǎn)鉸鏈結(jié)構(gòu)及支柱都在互補(bǔ)金屬氧化半導(dǎo)體上地址電路及一對(duì)地址電極上形成。
[0008]優(yōu)選的，場景依次經(jīng)過聚透鏡、芯片陣列、聚焦鏡、AD轉(zhuǎn)換器和光電探測器后形成影像。
[0009]本實(shí)用新型單像素照相拍攝系統(tǒng)結(jié)合DMD芯片，采用單像素成像法成像，相對(duì)于傳統(tǒng)的相機(jī)而言，具有成像分辨率高、數(shù)據(jù)壓縮和處理能力強(qiáng)、成像像素值高的特點(diǎn)。
【附圖說明】
[0010]圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011]附圖標(biāo)記:1_場景；2_聚透鏡；3_芯片陣列；4_聚焦鏡；5_光電探測器；6-AD轉(zhuǎn)換器；7-重構(gòu)器；8-影像。
【具體實(shí)施方式】
[0012]為了便于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員理解和實(shí)施本實(shí)用新型，下面結(jié)合附圖及【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
[0013]本實(shí)用新型提供的單像素照相拍攝系統(tǒng)，主要包括聚透鏡2、芯片陣列3、聚焦鏡4、光電探測器5、AD轉(zhuǎn)換器6和重構(gòu)器7，AD轉(zhuǎn)換器6分別和光電探測器5以及重構(gòu)器7連接。芯片陣列3為DMD芯片陣列，由上萬個(gè)傾斜的顯微的、鋁合金鏡片組合構(gòu)成。鏡片被固定在隱藏的軛上，扭轉(zhuǎn)鉸鏈結(jié)構(gòu)連接軛和支柱，扭轉(zhuǎn)鉸鏈結(jié)構(gòu)允許鏡片旋轉(zhuǎn)12度。扭轉(zhuǎn)鉸鏈結(jié)構(gòu)及支柱都在互補(bǔ)金屬氧化半導(dǎo)體上地址電路及一對(duì)地址電極上形成。
[0014]本實(shí)用新型的工作原理是:場景I依次經(jīng)過聚透鏡2、芯片陣列3、聚焦鏡4、光電探測器5、AD轉(zhuǎn)換器6和光電探測器7后形成影像8。
[0015]其中，DMD芯片是一種極小的反射鏡，這些微鏡皆懸浮著，并可向兩側(cè)傾斜10-12°左右，從而可構(gòu)成啟通和斷開兩種工作狀態(tài)。為了獲得不同的亮度，微鏡啟通和斷開的速率還可以改變，工作時(shí)得用成千上萬個(gè)微鏡器件，并由DLP板進(jìn)行控制。
[0016]每個(gè)DMD是由成千上萬個(gè)傾斜的顯微的、鋁合金鏡片組合，這些鏡片被固定在隱藏的軛上，扭轉(zhuǎn)鉸鏈結(jié)構(gòu)連接軛和支柱，扭轉(zhuǎn)鉸鏈結(jié)構(gòu)允許鏡片旋轉(zhuǎn)12度。支柱連接下的偏置/復(fù)位總線，偏置/復(fù)位總線連接起來使得偏置和復(fù)位電壓能夠提供給每個(gè)鏡片。鏡片、扭轉(zhuǎn)鉸鏈結(jié)構(gòu)及支柱都在互補(bǔ)金屬氧化半導(dǎo)體上(CMOS)地址電路及一對(duì)地址電極上形成。
[0017]在工作時(shí)，DMD在一個(gè)地址電極上加上電壓，連帶著把偏置/復(fù)位電壓加到鏡片結(jié)構(gòu)上，將在鏡片與地址電極一側(cè)產(chǎn)生一個(gè)靜電吸引，鏡片傾斜直到具有同樣電壓的著路點(diǎn)電極接觸為止。在這點(diǎn)，鏡片以急電方式鎖定在位置上。在存儲(chǔ)單元中存入一個(gè)二進(jìn)制數(shù)使鏡片傾斜+12度，同時(shí)存儲(chǔ)單元中存入零使鏡片傾斜-12度。
[0018]本實(shí)用新型單像素照相拍攝系統(tǒng)結(jié)合DMD芯片，采用單像素成像法成像，相對(duì)于傳統(tǒng)的相機(jī)而言，具有成像分辨率高、數(shù)據(jù)壓縮和處理能力強(qiáng)、成像像素值高的特點(diǎn)。
[0019]以上所述之【具體實(shí)施方式】為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施方式，并非以此限定本實(shí)用新型的具體實(shí)施范圍，本實(shí)用新型的范圍包括并不限于本【具體實(shí)施方式】，凡依照本實(shí)用新型之形狀、結(jié)構(gòu)所作的等效變化均在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種單像素照相拍攝系統(tǒng)，其特征在于:所述單像素照相拍攝系統(tǒng)主要包括聚透鏡(2)、芯片陣列(3)、聚焦鏡(4)、光電探測器(5)、AD轉(zhuǎn)換器(6)和重構(gòu)器(7)，所述AD轉(zhuǎn)換器(6)分別和光電探測器(5)以及重構(gòu)器(7)連接；所述芯片陣列(3)為DMD芯片陣列，由上萬個(gè)傾斜的顯微的、鋁合金鏡片組合構(gòu)成；場景(I)依次經(jīng)過聚透鏡(2)、芯片陣列(3)、聚焦鏡(4)、光電探測器(5)、AD轉(zhuǎn)換器(6)和重構(gòu)器(7)后形成影像(8)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單像素照相拍攝系統(tǒng)，其特征在于:所述鏡片被固定在隱藏的軛上，扭轉(zhuǎn)鉸鏈結(jié)構(gòu)連接軛和支柱，扭轉(zhuǎn)鉸鏈結(jié)構(gòu)允許鏡片旋轉(zhuǎn)12度。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的單像素照相拍攝系統(tǒng)，其特征在于:所述扭轉(zhuǎn)鉸鏈結(jié)構(gòu)及支柱都在互補(bǔ)金屬氧化半導(dǎo)體上地址電路及一對(duì)地址電極上形成。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種單像素照相拍攝系統(tǒng)，主要包括聚透鏡(2)、芯片陣列(3)、聚焦鏡(4)、AD轉(zhuǎn)換器(5)和光電探測器(6)，所述AD轉(zhuǎn)換器(5)和光電探測器(6)連接。芯片陣列(3)為DMD芯片陣列，由上萬個(gè)傾斜的顯微的、鋁合金鏡片組合構(gòu)成。本實(shí)用新型單像素照相拍攝系統(tǒng)結(jié)合DMD芯片，采用單像素成像法成像，相對(duì)于傳統(tǒng)的相機(jī)而言，具有成像分辨率高、數(shù)據(jù)壓縮和處理能力強(qiáng)、成像像素值高的特點(diǎn)。
【IPC分類】H04N5/225, H04N5/232
【公開號(hào)】CN204928981
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520470131
【發(fā)明人】高深
【申請(qǐng)人】高深
【公開日】2015年12月30日
【申請(qǐng)日】2015年6月29日