CN102564580A - 一种提高图像传感器灵敏度施加成形光的装置 - Google Patents

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李刚
汤宏颖
林凌
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Abstract

本发明公开了一种提高图像传感器灵敏度施加成形光的装置，在图像传感器一侧前方安装一个散射型LED，LED输出成形光到图像传感器，与微弱图像信号相叠加，图像传感器将叠加的图像信号转换成视频图像信号，并将视频图像信号传输到视频采集卡；视频采集卡接收视频图像信号并转换成数字图像信号，视频采集卡将数字图像信号传输到计算机，计算机对数字图像信号进行处理，获取微弱图像信号。本发明通过散射型LED将微弱图像信号直接入射到图像传感器上，没有减小微弱图像信号的强度；并且通过去掉了半透半反镜，节约了加工和安装的成本；本发明不必对现有图象传感器进行大幅度改装方便了对微弱图像信号进行检测，满足了实际应用中的需要。

Description

一种提高图像传感器灵敏度施加成形光的装置
技术领域
本发明涉及微弱图像信号检测领域，特别涉及一种提高图像传感器灵敏度施加成形光的装置，适用于所有图像传感器。
背景技术
微弱光照条件下的微弱图像信号检测是图像传感器应用中的一个难点，在军事、天文、深海探测、生物医学成像以及工业检测等多个领域都有涉及。随着图像传感器制造工艺的提高以及数字图像处理技术的应用，微弱图像检测技术已经得到了很大程度的发展。
中国专利公开号CN101464188，公开日2009年6月24日，发明名称为提高光电传感器灵敏度的方法突破了照度极限，大幅度提高光电传感器的灵敏度。
发明人在实现本发明的过程中，发现现有技术中存在以下不足：
该方法通过半透半反光镜的照射将高频调制参考光和被测光信号传输到光电传感器上。半透半反光镜的使用让入射到光电传感器中的微弱图像信号的强度减小了一半，不利于微弱图像信号的检测；同时，半透半反光镜的加工和安装增加了该方法的使用成本，也给具体应用带来了不便。
发明内容
本发明提供了一种提高图像传感器灵敏度施加成形光的装置，本发明提高了微弱图像信号的强度，降低了使用成本，方便了对微弱图像信号进行检测，详见下文描述：
一种提高图像传感器灵敏度施加成形光的装置，包括：散射型LED、图像传感器、视频采集卡和计算机，
在所述图像传感器一侧前方安装一个散射型LED，所述LED输出成形光通过散射照射到所述图像传感器，与微弱图像信号相叠加，所述图像传感器接收叠加的图像信号并转换成视频图像信号，所述图像传感器将所述视频图像信号传输到所述视频采集卡；所述视频采集卡接收所述视频图像信号并转换成数字图像信号，所述视频采集卡将所述数字图像信号传输到所述计算机，所述计算机对所述数字图像信号进行处理，获取所述微弱图像信号。
所述成形光具体为：锯齿波信号或三角波信号。
所述LED与所述图像传感器呈75度夹角。
所述图像传感器具体为：CCD图像传感器、CMOS图像传感器或阴极射线图像传感器中的任意一种。
本发明提供的技术方案的有益效果是：
本发明提供了一种提高图像传感器灵敏度施加成形光的装置，本发明通过散射型LED将微弱图像信号LS直接入射到图像传感器上，没有减小微弱图像信号LS的强度；并且通过去掉了半透半反镜，节约了加工和安装的成本；本发明不必对现有图象传感器进行大幅度改装方便了对微弱图像信号进行检测，满足了实际应用中的需要。
附图说明
图1为本发明提供的一种提高图像传感器灵敏度施加成形光的装置的结构示意图。
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1：散射型LED；     2：图像传感器
3：视频采集卡；    4：计算机。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
为了提高微弱图像信号的强度，降低使用成本，方便对微弱图像信号进行检测，本发明实施例提供了一种提高图像传感器灵敏度施加成形光的装置，详见下文描述：
参见图1，一种提高图像传感器灵敏度施加成形光的装置，包括：散射型LED1、图像传感器2、视频采集卡3和计算机4，
在图像传感器2一侧前方安装一个散射型LED1，LED1输出成形光Lf散射到图像传感器2，与微弱图像信号LS相叠加，图像传感器2接收叠加的图像信号并转换成视频图像信号，图像传感器2将视频图像信号传输到视频采集卡3；视频采集卡3接收视频图像信号并转换成数字图像信号，视频采集卡3将数字图像信号传输到计算机4，计算机4对数字图像信号进行处理，获取微弱图像信号。
其中，成形光具体为：锯齿波信号，三角波信号，方波信号或正弦波信号中的任意一种。
进一步地，为了提高检测的灵敏度，方便处理，本发明实施例优选成形光Lf为锯齿波信号或三角波信号。
进一步地，为了提高检测的灵敏度，方便处理，本发明实施例优选LED1与图像传感器2呈75度夹角。
其中，本发明实施例中的图像传感器2具体为：CCD图像传感器、CMOS图像传感器或阴极射线图像传感器中的任意一种。
其中，计算机4对数字图像信号进行处理，获取微弱图像信号具体为：计算机4读取数字图像信号，并将各帧数字图像信号进行灰度累加，从中恢复得到微弱图像信号。
下面以几个具体的实施例来说明本发明实施例提供的一种提高图像传感器灵敏度施加成形光的装置可行性，详见下文描述：
实施例1：
如图1所示，在CCD图像传感器2一侧前方安装一个散射型LED1，LED1与图像传感器2大致呈75度左右夹角，LED1输出成形光Lf散射到图像传感器2，与微弱图像信号LS相叠加，图像传感器2接收叠加的图像信号并转换成视频图像信号，图像传感器2将视频图像信号传输到视频采集卡3；视频采集卡3接收视频图像信号并转换成数字图像信号，视频采集卡3将数字图像信号传输到计算机4，计算机4对数字图像信号进行处理，获取微弱图像信号。
实施例2
如图1所示，在CMOS图像传感器2一侧前方安装一个散射型LED1，LED1与图像传感器2大致呈75度左右夹角，LED1输出成形光Lf散射到图像传感器2，与微弱图像信号LS相叠加，图像传感器2接收叠加的图像信号并转换成视频图像信号，图像传感器2将视频图像信号传输到视频采集卡3；视频采集卡3接收视频图像信号并转换成数字图像信号，视频采集卡3将数字图像信号传输到计算机4，计算机4对数字图像信号进行处理，获取微弱图像信号。
实施例3
如图1所示，在阴极射线图像传感器2一侧前方安装一个散射型LED1，LED1与图像传感器2大致呈75度左右夹角，LED1输出成形光Lf散射到图像传感器2，与微弱图像信号LS相叠加，图像传感器2接收叠加的图像信号并转换成视频图像信号，图像传感器2将视频图像信号传输到视频采集卡3；视频采集卡3接收视频图像信号并转换成数字图像信号，视频采集卡3将数字图像信号传输到计算机4，计算机4对数字图像信号进行处理，获取微弱图像信号。
综上所述，本发明实施例提供了一种提高图像传感器灵敏度施加成形光的装置，本发明实施例通过散射型LED将微弱图像信号LS直接入射到图像传感器上，没有减小微弱图像信号LS的强度；并且通过去掉了半透半反镜，节约了加工和安装的成本；本发明实施例不必对现有图象传感器进行大幅度改装方便了对微弱图像信号进行检测，满足了实际应用中的需要。
本领域技术人员可以理解附图只是一个优选实施例的示意图，上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种提高图像传感器灵敏度施加成形光的装置，其特征在于，所述装置包括：散射型LED、图像传感器、视频采集卡和计算机，
在所述图像传感器一侧前方安装一个散射型LED，所述LED输出成形光通过散射照射到所述图像传感器，并与微弱图像信号相叠加；所述图像传感器接收叠加的图像信号并转换成视频图像信号，所述图像传感器将所述视频图像信号传输到所述视频采集卡；所述视频采集卡接收所述视频图像信号并转换成数字图像信号，所述视频采集卡将所述数字图像信号传输到所述计算机，所述计算机对所述数字图像信号进行处理，获取所述微弱图像信号。
2.根据权利要求1所述的一种提高图像传感器灵敏度施加成形光的装置，其特征在于，所述成形光具体为：锯齿波信号或三角波信号。
3.根据权利要求1所述的一种提高图像传感器灵敏度施加成形光的装置，其特征在于，所述LED与所述图像传感器呈75度夹角。
4.根据权利要求1或3所述的一种提高图像传感器灵敏度施加成形光的装置，其特征在于，所述图像传感器具体为：CCD图像传感器、CMOS图像传感器或阴极射线图像传感器中的任意一种。
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