CN103892841B - 一种压感光影成像系统及其成像方法 - Google Patents
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Abstract
本发明的提供了一种压感光影成像系统及其成像方法包括承载介质、感应面、光影介质、光池、光影系统以及成像面，所述承载介质设置在压力感应光影成像系统的最上端，下方与感应面接触，感应面的下方与设置有光影介质的光池上表面紧密结合，光池下方设置成像面，将要成像的纹理物质放到承载介质上表面，承载介质将承受的压力传递至感应面；感应面感应纹理物质的压力分布，光池内光线通过感应面的反射，将感应面与承载介质的接触紧密性反应出来，产生纹理物质的压力分布影像；感应面将产生的纹理物质的压力分布影像，投影至成像面。本发明的一种压感光影成像系统所成图像，能够，形成纹理物质接触性压力图像，使所成图像能够反应接触压力分布，反应物质纹理的图像的同时还能够反应受压顺序。
Description
技术领域
本发明设计光影成像技术，特别涉及一种利用压力感应光影成像的系统及成像方法。
背景技术
现有成像系统都是利用物体反射的光线成像，所成像是二维的，在显示的平面照片上观测不出压力的大小。而纹理物质压力大小分布，如足迹图像的压力大小分布对刑侦工作有着及其重要的意义。
在现有技术的发展下，手写电子成像系统的发展也越来越高，然而现有技术只能将手写字迹反应到电子设备上，所写字迹的压力分布及其笔画顺序并不能查询和存档。在字迹比对系统和字迹查询系统中，笔画顺序和压力分布也成为当今字迹辨认的主要研究方向。
发明内容
本发明的目的是提供一种能够采集纹理物质所成图像，使所成图像能够反应压力分布和受压顺序的压感光影成像系统。
本发明的还一个目的是提供一种压感光影成像系统的成像方法。
为达以上目的，本发明采用的技术方案是：一种压感光影成像系统，包括承载纹理物质压力的承载介质、光池、光源、感应面、以及成像面，其特征在于：所述承载介质设置在压感光影成像系统的最上端，承载介质的下表面与感应面松散接触；感应面的下表面与光池的上表面紧密接触，成像面设置在压感光影成像系统正下方；光源至少设置于光池的一个侧面上。所述承载介质为一平面物质，所述平面物质包括一合成纤维层，所述平面物质还包括一弹性复合层并具有一定的反光性，所述的弹性复合层为弹性橡胶。
所述纹理物质为鞋底，足底，手印或笔迹。
所述的合成纤维层为丙纶、腈纶、维尼纶、尼龙、涤纶中的一种或其组合。
所述的弹性橡胶为硅胶、天然橡胶、聚氨酯或聚烯烃中的一种或其组合。
所述感应面为具有一定弹性及厚度的透明膜，所述透明膜的折射率与光池的折射率相近，所述透明膜反射光池上表面的光线，并感应纹理物质不同位置的压力分布。
所述感应面为弹性橡胶透明膜。
述感应面的弹性橡胶为硅橡胶、天然橡胶、聚氨酯或聚烯烃中的一种或其组合。
所述感应面的弹性橡胶为聚苯乙烯、SBS、SIS、SEBS、SEPS、乙丙橡胶、丁晴橡胶或丁基橡胶。
所述感应面的弹性橡胶透明膜的拉伸强度：0.08Mpa～10Mpa，伸长率：150％～700％，弯曲强度：0.1Mpa-20Mpa，弹性模量小于8Mpa。
所述光池为一块具有一定厚度的平面光学体，所述光源均匀设置在光池侧面上，所述光源为色温在6000K-7000K之间的LED白光光源，所述成像面为水平设置或斜向设置的反光镜面。
一种压感光影成像系统的成像方法，其特征在于：包括如下步骤：
A、将要成像的纹理物质放到承载介质上表面，承载介质将承受的压力传递至感应面；
B、感应面感应纹理物质的压力分布，光池内光线通过感应面的反射，将感应面与承载介质的接触紧密性反应出来，产生纹理物质的压力分布影像；
C、感应面将产生的纹理物质的压力分布影像，投影至成像面。
所述步骤B中，感应面与受压后的承载介质下表面接触紧密，具有光学性质的感应面反射的光线透过光池至成像面上；所述成像面的相应方位设置图像采集仪器，将纹理物质图像采集到计算机中，计算机将采集到的黑白图像转化成能显示压力分布的伪彩色图像及纹理特征的二值图像。
本发明与现有技术相比有如下优点：本发明的一种压感光影成像系统所成图像，能够反应物质纹理的图像的同时还能够反应物质的压力分布及受压顺序。
附图说明
图1、本发明的示意图；
图2、本发明的压感光影成像系统施加纹理物质后的成像示意图；
图3、本发明的系统采集到的足迹图像；
图4、本发明的系统采集到的笔画图像。
1、承载介质 2、感应面 3、光源 5、光池 6、成像面7、纹理物质 8、光线
具体实施方式
结合附图对本发明的一种压力感应光影成像系统进行详细描述：
一种压感光影成像系统，包括承载纹理物质7压力的承载介质1、光池5、光源3、感应面2、以及成像面6，承载介质1设置在压感光影成像系统的最上端，承载介质1的下表面与感应面2紧密接触；感应面2的下表面与光池5的上表面紧密接触，成像面6设置在压感光影成像系统正下方；光源3至少设置于光池5的一个侧面上。
纹理物质7为鞋底，足底，手印或笔迹。
承载介质1为一平面物质，所述平面物质至少包括一合成纤维层，优选所述的合成纤维层为丙纶、腈纶、维尼纶、尼龙、涤纶中的一种或其组合，更优选所述的合成纤维层为尼龙或涤纶。
平面物质还包括一弹性复合层并且具有一定的反光性，所述的弹性复合层为弹性橡胶，优选所述的弹性橡胶为硅胶、天然橡胶、聚氨酯或聚烯烃中的一种或其组合，更优选所述的弹性橡胶为硅胶、聚氨酯。
承载介质1为具有细密、柔韧性质的薄膜状平面物质。承载介质为具有细密柔韧性质的薄膜，能够保证在较大压力下承载介质仍然不会产生破裂，而且，其细密性质能够更好的反应物质的纹理特征。弹性复合层能够在压力的作用下产生形变，与感应面的接触紧密性根据压力的不同而不同，压力大的纹理区域的承载介质与感应面的接触性紧密，压力相对较小的纹理区域的承载介质与感应面的接触紧密型小。
感应面2为具有一定弹性及厚度的透明膜，透明膜的折射率与光池5的折射率相近，所述透明膜反射光池上表面的光线，并感应纹理物质不同位置的压力分布。感应面2为弹性橡胶透明膜，优选所述感应面的弹性橡胶为硅橡胶、天然橡胶、聚氨酯或聚烯烃中的一种或其组合，更优选所述的感应面的弹性橡胶为聚苯乙烯、SBS、SIS、SEBS、SEPS、乙丙橡胶、丁晴橡胶或丁基橡胶，最优选所述感应面的弹性橡胶为硅橡胶或聚氨酯。
感应面2的弹性橡胶透明膜的拉伸强度：0.08Mpa～10Mpa，伸长率：150％～700％，弯曲强度：0.1Mpa-20Mpa，弹性模量小于8Mpa。
光池5为一块具有一定厚度的能够透过光线和折射光线的平面光学体，光源3均匀设置在光池5侧面上，优选为色温在6000K-7000K之间的LED白光光源，这样的光源光谱稳定，使用寿命较长，光源设置在光学体的侧面，当纹理物质较大时，可采用增加光源的方法使成像质量提高，例如，可在光源相对的侧面增加一个相同的光源，或光学玻璃的四个侧面均设光源。
成像面6为水平设置或斜向设置的反光镜面，相应的在水平或者斜向的成像面的对面设置采集压感图像的图像采集设备。
一种压感光影成像系统的成像方法，其特征在于：包括如下步骤：
A、将要成像的纹理物质7放到承载介质1上表面，承载介质1将承受的压力传递至感应面2；
B、感应面2感应纹理物质的压力分布，光池内光线通过感应面2的反射，将感应面2与承载介质1的接触紧密性反应出来，产生纹理物质7的压力分布影像；
C、感应面2将产生的纹理物质的压力分布影像，投影至成像面6。
所述步骤B中，感应面与受压后的承载介质下表面接触紧密，具有光学性质的感应面反射的光线透过光池至成像面上；所述成像面的相应方位设置图像采集仪器，将纹理物质图像采集到计算机中，计算机将采集到的黑白图像转化成能显示压力分布的伪彩色图像及纹理特征的二值图像。
本发明可用于足迹采集系统中，犯罪嫌疑人踩踏承载介质1，因为鞋底的花纹，即纹理的存在，使承载介质将不同部位的压力分布和纹理特性传递给感应面2的具有一定弹性及厚度的透明反光膜，由于该反光膜具有压感性，压力的不同和纹理的存在而与光池各部分的紧密接触不同，因而在光应系统的作用下，呈现出不同影像的图像就显示在成像面上。当承载介质1具有弹性复合层时，弹性复合层与感应面2在不同压力下的结合细密性差异进一步反映足迹影响，实现平面足迹成像要求。
通过其他的例如摄像机的图像采集仪器将成像面上的图像采集到电脑上，便可以人工分析，足迹的压力分布与现场的是否相同。
在本发明的承载介质上进行书写，汉字或其他字母的笔画痕迹便随着反光膜的变形，与光池的接触紧密性，而被记录到成像面上，笔画的顺序和用力大小的变化也被记录下来。
如上所述，结合附图和实施例所给出的方案内容，可以衍生出类似的技术方案。但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (12)
1.一种压感光影成像系统，包括承载纹理物质(7)压力的承载介质(1)、光池(5)、光源(3)、感应面(2)、以及成像面(6)，其特征在于：所述承载介质(1)设置在压感光影成像系统的最上端，承载介质(1)的下表面与感应面(2)松散接触；感应面(2)的下表面与光池(5)的上表面紧密接触，成像面(6)设置在压感光影成像系统正下方；光源(3)至少设置于光池(5)的一个侧面上；
所述承载介质(1)为一平面物质，所述平面物质包括一合成纤维层，
所述平面物质还包括一弹性复合层并具有一定的反光性，所述的弹性复合层为弹性橡胶。
2.根据权利要求1所述的压感光影成像系统，其特征在于：所述纹理物质(7)为鞋底，足底，手印或笔迹。
3.根据权利要求1所述的压感光影成像系统，其特征在于：所述的合成纤维层为丙纶、腈纶、维尼纶、尼龙、涤纶中的一种或其组合。
4.根据权利要求1所述的压感光影成像系统，其特征在于：所述的弹性橡胶为硅胶、天然橡胶、聚氨酯或聚烯烃中的一种或其组合。
5.根据权利要求1所述的压感光影成像系统，其特征在于：所述感应面(2)为具有一定弹性及厚度的透明膜，所述透明膜的折射率与光池(5)的折射率相近，所述透明膜反射光池(5)上表面的光线，并感应纹理物质不同位置的压力分布。
6.根据权利要求5所述的压感光影成像系统，其特征在于：所述感应面(2)为弹性橡胶透明膜。
7.根据权利要求6所述的压感光影成像系统，其特征在于：所述感应面的弹性橡胶为硅橡胶、天然橡胶、聚氨酯或聚烯烃中的一种或其组合。
8.根据权利要求7所述的压感光影成像系统，其特征在于：所述感应面的弹性橡胶为聚苯乙烯、SBS、SIS、SEBS、SEPS、乙丙橡胶、丁晴橡胶或丁基橡胶。
9.根据权利要求6所述的压感光影成像系统，其特征在于：所述感应面(2)的弹性橡胶透明膜的拉伸强度：0.08Mpa～10Mpa，伸长率：150％～700％，弯曲强度：0.1Mpa-20Mpa，弹性模量小于8Mpa。
10.根据权利要求1所述的压感光影成像系统，其特征在于：所述光池(5)为一块具有一定厚度的平面光学体，所述光源(3)均匀设置在光池(5)侧面上，所述光源为色温在6000K-7000K之间的LED白光光源，所述成像面(6)为水平设置或斜向设置的反光镜面。
11.一种如权利要求1-10中的任一项所述的一种压感光影成像系统的成像方法，其特征在于：包括如下步骤：
A、将要成像的纹理物质(7)放到承载介质(1)上表面，承载介质(1)将承受的压力传递至感应面(2)；
B、感应面(2)感应纹理物质(7)的压力分布，光池(5)内光线(8)通过感应面(2)的反射，将感应面(2)与承载介质(1)的接触紧密性反应出来，产生纹理物质(7)的压力分布影像；
C、感应面(2)将产生的纹理物质(7)的压力分布影像，投影至成像面。
12.根据权利要求11所述的一种压感光影成像系统的成像方法，其特征在于：所述步骤B中，感应面(2)与受压后的承载介质(1)的下表面接触紧密，具有光学性质的感应面(2)反射的光线透过光池(5)至成像面(6)上；所述成像面(6)的相应方位设置图像采集仪器，将纹理物质图像采集到计算机中，计算机将采集到的黑白图像转化成能显示压力分布的伪彩色图像及纹理特征的二值图像。
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