CN104508553B - 用于生成具有可变照明样式的红外照明束的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

一种生成用于照明待成像的场景的红外(IR)束的方法，包括：提供至少两个IR发射器，其包括可操作以发射IR束的宽束分量的第一IR发射器，以及可操作以发射IR束的窄束分量的第二IR发射器，其中宽束分量的线性分布具有比窄束分量的线性分布更低的标准偏差。该方法还包括：选择IR束的期望的线性分布，并选择指引到第一IR发射器的功率和指引到第二IR发射器的功率的功率比率，其中当组合窄束分量和宽束分量时，所述功率比率产生具有期望的线性分布的IR束；以及通过以所选择的功率比率将功率指引到第一和第二IR发射器以生成宽束和窄束分量、以及组合所生成的宽束和窄束分量，来产生IR束。

Description

用于生成具有可变照明样式的红外照明束的方法和装置
技术领域
本公开一般涉及一种用于生成具有可变照明样式的红外(“IR”)照明束的方法、以及用于执行这样的方法的IR照明器。这样的IR照明器可以是具有变焦透镜的成像装置的一部分，并且生成具有随着变焦透镜的焦距而变化的照明样式的IR照明束。
背景技术
一些常规安全或监视摄像机使用允许可调整的视场的变焦距透镜。当装配有IR照明器时，照明样式对于所有焦距而言是固定的并且一般针对某一焦距处的特定视场被最优化。对于大于最优化的视场的视场，非最优的照明样式将在图像的中心显现为亮斑，使传感器在那个区域饱和并且使细节变得模糊。相反地，对于窄于最优化的视场的视场，照明功率中的一些将被投射到成像区域的外部并且因此被浪费。结果，使用这样的IR照明器的监视摄像机捕获到低于最优的IR图像。
发明内容
根据本发明的一个方面，提供了一种生成用于照明待成像的场景的红外(IR)束的方法。该方法包括：提供至少两个IR发射器，其包括可操作以发射IR束的宽束分量的第一IR发射器，以及可操作以发射IR束的窄束分量的第二IR发射器，其中宽束分量的线性分布具有比窄束分量的线性分布更低的标准偏差。该方法还包括：选择IR束的期望的线性分布，并选择指引到第一IR发射器的功率和指引到第二IR发射器的功率的功率比率，其中当组合窄束分量和宽束分量时，所述功率比率产生具有期望的线性分布的IR束。该方法随后包括：通过以所选择的功率比率将功率指引到第一和第二IR发射器以生成宽束和窄束分量、以及组合所生成的宽束和窄束分量，来产生IR束。可以通过将宽束和窄束分量的中心指引到场景中的同一位置上，来组合所生成的宽束和窄束分量。IR束的期望的线性分布可以被限定为具有小于或等于目标标准偏差的标准偏差。
该方法还可以包括：以所选择的焦距对场景进行成像，其中所选择的焦距具有相关联的视场。针对所选择的焦距的期望的线性分布具有小于或等于目标标准偏差的标准偏差和视场内的最高可用辐照度。最高可用辐照度可以是具有指引到第二IR发射器的功率的最高比例、并且产生具有小于或等于目标标准偏差的标准偏差的IR束的功率比率。
该方法还可以包括：以分别具有各自的不同视场的不同焦距对场景进行成像，并产生具有与每个不同的焦距相对应的期望的线性分布的IR束。每个期望的线性分布具有小于或等于目标标准偏差的标准偏差，以及针对与对应的焦距相关联的视场的最高可用辐照度。
可以通过具有焦距可变的变焦透镜的成像装置执行成像，在这种情况下该方法包括：确定变焦透镜的当前焦距，选择与当前焦距相对应的期望的线性分布，以期望的焦距产生IR束，以及以当前焦距对由IR束照明的场景进行成像。选择与当前焦距相对应的期望的线性分布可以包括：访问束分布到焦距的映射，该束分布到焦距的映射包括一系列焦距增量和其对应的期望的线性分布；以及利用与当前焦距相等的对应焦距增量在映射中选择线性分布。
根据本发明的另一方面，提供了一种用于照明要利用红外辐射成像的场景的装置，包括：至少两个IR发射器，其包括可操作以发射IR束的宽束分量的第一IR发射器，以及可操作以发射IR束的窄束分量的第二IR发射器，其中宽束分量的线性分布具有比窄束分量的线性分布更低的标准偏差；至少两个电流驱动器，其包括耦合到第一IR发射器的第一电流驱动器和耦合到第二IR发射器的第二电流驱动器；以及处理电路，其能够与电流驱动器通信以指示每个电流驱动器将所选择的量的功率递送到所耦合的IR发射器。处理电路包括处理器和存储器，该存储器具有编码于其上的程序代码，该程序代码可由处理器运行以执行上述提及的生成用于照明待成像的场景的红外(IR)束的方法。可以将第一和第二IR发射器对准，使得宽束和窄束分量被指引到场景中的同一位置处。
所述装置还可以包括：可与处理电路通信的成像器，具有可变焦距且被光学地耦合到成像器的变焦透镜，以及可与变焦透镜和处理电路通信的透镜驱动器。存储器还可以包括束分布到焦距的映射，该束分布到焦距的映射包括变焦透镜的一系列焦距增量和其对应的期望的线性分布。
附图说明
图1是根据本发明的一个实施例的具有变焦自适应IR束的成像装置的部件的示意性框图。
图2是实现为安全摄像机的成像装置的透视图。
图3是示出由用于生成具有随着安全摄像机的变焦透镜的焦距而变化的线性分布的IR束的程序所执行的步骤的流程图。
图4是成像装置的宽角LED元件和窄角LED元件在3～9mm变焦透镜的最短焦距处的示例性线性分布的图。
图5是具有图4中示出的宽角和窄角LED元件的线性分布以及变焦透镜的成像装置的宽角LED元件的焦距与最优功率输出间的示例性关系的图。
具体实施方式
本文中描述的本发明的实施例涉及一种可变IR照明器装置和生成用来照明要成像的场景的IR束的方法，其中IR束具有照明样式，该照明样式具有可以变化的线性分布。在该描述中，“照明样式(illuminationpattern)”指的是IR束在场景中的二维辐照度分布，并且“线性分布(linearprofile)”指的是IR束沿着通过照明样式的中心的选定线的辐照度分布。典型地，IR束是径向对称的，在这种情况下，线性分布将限定照明样式的特性。这样的可变IR束可以被用在包括具有可变焦距(变焦)的变焦距(变焦)透镜的诸如安全摄像机的成像装置中。可变IR照明器可以是成像装置的一部分并且被用来改变IR束在由成像装置捕获的场景上的线性分布。成像装置包括处理器和存储器，该存储器具有编码于其上的程序代码，该程序代码可由处理器运行以在变焦透镜的焦距变化时改变IR束的线性分布。当与产生对于所有焦距而言具有相同线性分布的照明样式的IR照明器相比时，IR束在给定焦距处的线性分布可以被选择为提供IR束在该焦距处的改善的一致性和/或改善的辐照度。
使IR束具有可以随着变焦透镜的焦距而变化的线性分布是有益的，因为当变焦透镜放大(zoomin)(即，焦距变长)时，捕获图像的视场被减小。为了最大化捕获图像的信噪比，在任何给定的焦距处应当尽可能均匀地将尽可能多的IR照明束的功率引入到视场中。然而，具有固定照明样式的IR束(即，具有不变化的线性分布的束)仅能够针对在一个特定焦距处的视场被最优化；这使得IR束的相当大的部分在长于最优化焦距的焦距处被投射到视场的外部，并且使得IR束在短于最优化焦距的焦距处在图像的中心处具有亮斑而不均匀。如以下将详细描述的，在本文中描述的成像装置的实施例中，可变IR照明器包括至少两个IR发射器，该至少两个IR发射器各自产生不同线性分布的IR束、并且可以以不同功率比被组合以生成不同线性分布的IR束；这使成像装置能够选择具有特别适合于变焦透镜的特定焦距的线性分布的IR束。特别适合的线性分布是满足或低于目标标准偏差和/或满足或超过目标辐照度的线性分布。
现在参考图1，根据一个实施例的成像装置10包括以下主要部件：变焦透镜12，被光学耦合到变焦透镜12的成像器14，被机械耦合到变焦透镜12并且可操作以改变变焦透镜的焦距的透镜驱动器16，包括各自产生具有不同线性分布的IR束的一对IR发射器18(a)、18(b)(分别是“宽角IR发射器”18(a)和“窄角IR发射器”18(b))的IR照明器18，针对每个IR发射器18(a)、18(b)的电流驱动器20(a)、20(b)，以及可与成像器14、透镜驱动器16和电流驱动器20(a)、20(b)通信的控制和处理电路22。
尽管图1示出仅具有一对IR发射器18(a)、18(b)的实施例，但其它实施例也可以以各自产生不同线性分布的IR束、并且可以被组合以产生具有可变线性分布的IR束的超过两个的IR发射器为特征。
参考图2，成像装置10可以被实现为安全摄像机或监视摄像机。安全摄像机10具有收容成像装置10的上述提及的主要部件的壳体30、以及用于将摄像机10安装到诸如天花板之类的表面的可移动支架32。变焦透镜12被安装在摄像机10的前面，并且印刷电路板(“PCB”，未示出)也被安装在摄像机10的前面在变焦透镜12周围；宽角IR发射器18(a)和窄角IR发射器18(b)分别安装在该PCB上、并且面朝与变焦透镜12相同的方向且起到利用红外光照射变焦透镜的视场的作用。IR发射器18(a)、18(b)被对准使得由每个IR发射器18(a)、18(b)产生的照明样式集中在视场中的相同位置，并且更特别地，集中在变焦透镜12的视场的中心处。成像装置10可以被电耦合到诸如附近的电插座(未示出)之类的电源、并且配置有定义可被发送到IR发射器18(a)、18(b)的总可用功率的最大功率额定值。
在这个实施例中的每个IR发射器18(a)、18(b)包括一组红外发光二极管(IRED)34。这样的IRED组是本领域已知的；一种适合的这样的IRED组包括一对Osram(欧司朗)SFH4715SIRED。每个IR发射器18(a)、18(b)还包括针对每个IRED34的小透镜36；小透镜36被配置成使IRED发射成形为含有具有特定线性分布的照明样式的IR束。特别地，针对宽角IR发射器18(a)的小透镜36将产生具有相对宽地散布的线性分布的IR束(在下文中称为“宽束分量”)，并且针对窄角IR发射器18(b)的小透镜36将产生具有相对窄地散布的线性分布的IR束(即，在下文中称为“宽束分量”)。这样的小透镜在本领域是已知的；一种适合的这样的小透镜可以由Ledil提供。
电流驱动器20(a)、20(b)被设计成调节被递送到IR发射器18(a)、18(b)的电流。电流驱动器20(a)、20(b)可以被控制以将总可用功率中的全部递送到IR发射器18(a)、18(b)中的一个或另一个，或改变两个发射器18(a)、18(b)之间的功率比率。这样的电流驱动器是本领域已知的；一种适合的这样的电流驱动器是OnSemiconductor公司的AL8805BuckLED驱动器。电流驱动器20(a)、20(b)各自可通信地耦合到外壳内部的电路板上的相应的通用输入/输出(GPIO)引脚38(a)、38(b)，所述电路板包含监视摄像机10的处理电路22(另外被称为主片上系统(SoC))。SoC22包括处理器和存储器(CPU)40，所述存储器具有编码于其上的程序代码，该程序代码由处理器运行以操作安全摄像机10。该程序代码包括用于将控制信号从每个GPIO引脚38(a)、(b)发送到每个电流驱动器20(a)、20(b)以产生IR束的指令。如以下将详细描述的，所述程序代码还包括用于将宽束分量和窄束分量按照产生具有适合于变焦透镜12的特定焦距的线性分布的组合IR束的方式进行组合的指令。
处理电路22还包括与引脚42、44的接口总线，引脚42、44可通信地耦合到透镜驱动器16和成像器14。成像器14被配置成捕获红外光谱中的光，并且可以例如是诸如互补金属氧化物半导体(CMOS)传感器之类的数字传感器。成像器14和变焦透镜12的规格可以基于操作者的要求和性能期望来选择。监视摄像机中的变焦透镜和成像传感器的操作是本领域众所周知的，并且因此对成像器14、透镜驱动器16和变焦透镜12的操作没有在这里进一步详细描述。
现在参考图3，存储在CPU的存储器上并且可由CPU的处理器运行的程序代码包括用于执行生成具有随着变焦透镜的焦距而变化的线性分布的IR束(“变焦自适应IR束”)的方法的指令。更特别地，所述程序代码在运行时选择宽束分量与窄束分量的功率比率以产生具有适合变焦透镜的特定焦距的线性分布的IR束。所述程序代码包括以下步骤：
(a)读取透镜驱动器16以确定变焦透镜的当前焦距；
(b)读取束分布到焦距映射以确定与当前焦距相关联的IR束的线性分布；以及
(c)以与所确定的线性分布相关联的功率比率将控制信号发送到每个电流驱动器20(a)、20(b)以生成具有所确定的线性分布的IR束。
束分布到焦距映射是针对变焦透镜的每个焦距增量包括IR束线性分布和相关联的功率比率的数据库。可以通过执行以下步骤来对于每个焦距增量确定IR束线性分布和相关联的功率比率。
第一，安全摄像机10利用变焦透镜12以最短焦距f捕获两幅图像(步骤100)。第一幅图像(“img1”)使用全部可用功率被发送到宽角IR发射器18(a)并且没有功率被发送到窄束IR发射器18(b)(“W100％,N0％”)的情况下的IR束来捕获。换言之，该IR束的宽束分量与窄束分量的功率比率(“宽束/窄束功率比率”)为100:0。第二幅图像(“img2”)使用具有0:100的宽束/窄束功率比率(“W0％,N100％”)的IR束来捕获。第一幅图像因此对应于由宽角IR发射器18(a)发射的宽束分量，并且第二幅图像对应于由窄角IR发射器18(b)发射的窄束分量。然后，第一幅图像和第二幅图像的线性分布(“线性分布(img1)”,“线性分布(img2)”)通过确定跨越每幅图像的宽度的每个像素P处的IR辐照度I来确定，其中每幅图像具有的图像宽度为n个像素。将线性分布存储在存储器上的数据库中(步骤102)。
然后，执行一系列步骤，其针对每个焦距增量确定IR束的适合的宽束/窄束功率比率，以最短焦距f(“最小焦距”)开始并以所选择的增量f’推进到最长焦距。适合的宽束/窄束功率比率是这样的宽束/窄束功率比率，其产生具有被递送到焦距f’处的视场的最大IR功率、并且线性分布的标准偏差在目标标准偏差以下的IR束。可以经验地导出目标标准偏差(步骤104)，并且可以选择目标标准偏差以产生IR强度跨图像宽度的可接受的均匀分布。
以最短焦距f开始(步骤106)，针对每个焦距增量f’确定视场。当视场根据增大的焦距而减小时，焦距增量f’处的视场FOV可以通过以下等式得以估计：
FOVf’＝[n(1-f/f’)/2..n(1+f/f’)/2]
一旦已经确定焦距增量f’处的视场，则确定窄束分量和宽束分量在该焦距处的线性分布LN’[1..n]和LW’[1..n](步骤108)并将其存储在存储器中。
对于每个焦距增量f’，迭代地确定以不同的宽束/窄束功率比率组合的IR束的线性分布，直到找到产生具有小于目标标准偏差的标准偏差的IR束的功率比率。在迭代循环中执行该确定(步骤110)，所述迭代循环以宽束/窄束功率比率0:100(“powerWide＝0％，powerNarrow＝0％”)开始、并且迭代通过窄角发射器功率的减小增量的选定数量的功率比率。增量间隔可以取决于诸如期望的处理速度之类的因素来选择，并且可以例如为20％，从而得出六个功率比率0:100、20:80、40:60、60:40、80:20和100:0。以每个功率比率组合的IR束的线性分布通过取选定的功率比率处的宽束和窄束线性分布Lw’和LN’的加权平均Lc来确定(步骤112)。然后，确定组合的IR束的线性分布的标准偏差(步骤114)并将其与目标标准偏差进行比较(步骤116)。如果所确定的标准偏差不小于目标标准偏差并且所选择的功率比率不是100:0，则(通过将窄束分量功率减小20％并将宽束分量功率增大20％)选择下一个功率比率(步骤118)，并且方法返回到步骤112，在步骤112中，以下一个功率比率再次计算组合的IR束的线性分布。
如以上所指出的，目标标准偏差表示IR束跨图像宽度的可接受的分布。通过在最短焦距处以0:100的宽束/窄束功率比率开始、并利用焦距的每个增大增量来减小窄束分量的功率、直到找到具有目标标准偏差以下的标准偏差的功率比率，组合的IR束对于可用的功率比率组合而言应当具有可递送到摄像机视场的最大IR功率(最大照度)，因为该功率比率将向窄束分量提供最大可能的功率。
重复步骤112至118直到找到产生具有小于目标标准偏差的标准偏差的组合IR束的线性分布的功率比率。一旦该结果出现并且如果功率比率不是100:0，则通过根据以下等式进行线性插值以获得目标标准偏差来确定针对组合IR束的最优功率比率(步骤120)：
OptimalPowerWide＝powerWide–(100/k)X(Tstd–stddev)/(lastStddev–stddev)其中
OptimalPowerWide是宽束分量的最优功率百分比；
powerWide是在产生目标标准偏差以下的标准偏差(stdDev)的功率比率下的宽束分量的功率百分比(窄束分量的功率百分比可以容易地被计算为100％-宽束分量的功率百分比)；
Tstd是目标标准偏差；并且
lastStddev是紧邻着与stdDev相关联的功率比率之前的功率比率处的标准偏差。
如果功率比率是0:100，则最优功率比率被认为是0:100并且不执行线性插值步骤(步骤121)。
一旦确定了最优功率比率，则将该值连同对应的焦距f’一起保存在映射中(步骤122)，并且该方法推进到下一个焦距增量f’(步骤124)并且该方法返回到步骤106以确定组合的IR束在下一个焦距增量f’处的最优功率比率。一旦该方法已经推进通过全部焦距增量，则产生表示在每个焦距增量f’处针对组合IR束的最优功率比率的束分布到焦距映射。
在备选实施例中，束分布到焦距映射可以通过在每个焦距处经验地预测宽束与窄束分量的功率比率的多个组合、并手动地选择产生其线性分布具有可接受的标准偏差和辐照度的IR束的功率比率来生成。
根据另一实施例(未示出)，IR照明器可以设置有与图1至3中示出的实施例相同的宽角和窄角IR发射器18(a)、18(b)以产生具有可变线性分布的IR束，但是该IR照明器不形成成像装置的一部分。该IR照明器可以例如是与IR安全摄像机结合使用的外部IR照明器。
因为该IR照明器不是成像装置的一部分，所以IR照明器的处理电路不一定需要包括用于随着成像装置的变焦透镜的焦距而变化IR束的线性分布的指令。而是，IR照明器可以设置有允许操作者为IR束手动选择期望的线性分布的用户接口。备选地或附加地，IR照明器可以设置有类似Wi-Fi的无线通信装置、或者用于将以太网或其它通信线缆连接到成像装置的通信端口，以允许IR照明器与成像装置通信。IR照明器或所连接的成像装置的处理电路可以编程有束分布到焦距映射、以及编程有程序代码，该程序代码使IR照明器生成具有随着成像装置的变焦透镜的焦距而变化的线性分布的IR束。
示例
现在参考图4和5，针对具有3～9mm的变焦透镜且图像宽度n为2015像素的安全摄像机示出宽束和窄束分量的线性分布。在每个像素n处的辐照度水平被记录为图像传感器的像素值，其在这种情况下针对每个像素具有255个不同的像素值。在图4中可以看到，窄束分量的标准偏差基本上高于宽束分量的标准偏差，其中光通量在图像的中心达到峰值。
图5针对每个焦距增量f’示出IR束的宽角功率设置的映射。这里可以看到，在3～9mm的焦距内，宽角分量的功率百分比从80％变化到20％。该图可以被用来确定针对IR束在每个焦距增量f’处的宽束/窄束功率比率。
尽管已经通过优选实施例在本文中描述了本发明，但本领域技术人员将理解，各种改变可以被做出并被添加到本发明。这些改变和替换被认为处于本发明的精神和范围内。例如，尽管本公开已经针对IR成像，但本发明可以适用于使用诸如可见光谱的电磁辐射谱的其它部件进行的成像。特别地，可以提供可见光照明器，其包括至少产生宽束分量和窄束分量的两个或更多照明部件，所述宽束分量和窄束分量可以被组合以产生具有可变线性分布的组合的可见光照明束。更特别地，照明束的线性分布可以随着成像装置的变焦透镜的焦距增量而变化。

Claims (19)

1.一种生成用于照明待成像的场景的红外(IR)束的方法，所述方法包括：
(a)提供至少两个IR发射器，其包括可操作以发射所述IR束的宽束分量的第一IR发射器，以及可操作以发射所述IR束的窄束分量的第二IR发射器，其中所述宽束分量的线性分布具有比所述窄束分量的线性分布更低的标准偏差；
(b)确定当前焦距，并使用处理器自动地选择指引到所述第一IR发射器的功率和指引到所述第二IR发射器的功率的功率比率，其中当组合所述窄束分量和所述宽束分量时，所述功率比率产生针对所确定的当前焦距具有期望的线性分布的IR束，以及其中所述功率比率是从束分布到焦距的映射中选择的，所述束分布到焦距的映射包括一系列焦距增量和其对应的产生具有所述期望的线性分布的IR束的功率比率；以及
(c)通过以所选择的功率比率将功率指引到所述第一和第二IR发射器以生成所述宽束和窄束分量、以及组合所生成的宽束和窄束分量，来产生所述IR束。
2.如权利要求1所述的方法，其中通过将所述宽束和窄束分量的中心指引到所述场景中的同一位置上，来组合所生成的宽束和窄束分量。
3.如权利要求2所述的方法，其中所述IR束的所述期望的线性分布具有小于或等于目标标准偏差的标准偏差。
4.如权利要求3所述的方法，还包括：以所选择的焦距对所述场景进行成像，其中所选择的焦距具有相关联的视场，以及针对所选择的焦距的所述期望的线性分布具有小于或等于所述目标标准偏差的标准偏差和所述视场内的最高可用辐照度。
5.如权利要求4所述的方法，其中所述最高可用辐照度是具有指引到第二IR发射器的功率的最高比例、并且产生具有小于或等于所述目标标准偏差的标准偏差的IR束的功率比率。
6.如权利要求5所述的方法，还包括：以分别具有各自的不同视场的不同焦距对所述场景进行成像，并产生具有与每个不同的焦距相对应的期望的线性分布的IR束，其中每个期望的线性分布具有小于或等于所述目标标准偏差的标准偏差，以及针对与对应的焦距相关联的视场的最高可用辐照度。
7.如权利要求6所述的方法，其中通过具有焦距可变的变焦透镜的成像装置执行成像，以及所述方法包括：确定所述变焦透镜的当前焦距，选择与所述当前焦距相对应的期望的线性分布，以期望的焦距产生IR束，以及以所述当前焦距对由所述IR束照明的场景进行成像。
8.一种用于利用红外(IR)辐射照明待成像的场景的装置，包括：
(a)至少两个IR发射器，其包括可操作以发射IR束的宽束分量的第一IR发射器，以及可操作以发射所述IR束的窄束分量的第二IR发射器，其中所述宽束分量的线性分布具有比所述窄束分量的线性分布更低的标准偏差；
(b)至少两个电流驱动器，其包括耦合到所述第一IR发射器的第一电流驱动器和耦合到所述第二IR发射器的第二电流驱动器；以及
(c)处理电路，其能够与所述电流驱动器通信以指示每个电流驱动器将所选择的量的功率递送到所耦合的IR发射器，并且包括处理器和存储器，在所述存储器上编码有：
(i)束分布到焦距的映射，其包括一系列焦距增量和其对应的功率比率，其中每个功率比率是指引到所述第一IR发射器的功率和指引到所述第二IR发射器的功率的比率，当组合所述窄束分量和所述宽束分量时，所述比率产生针对对应的焦距增量具有期望的线性分布的IR束；以及
(ii)程序代码，其能够由所述处理器运行以便：通过从所述束分布到焦距的映射中选择与匹配所确定的当前焦距的焦距增量相对应的功率比率，来选择针对所确定的当前焦距的功率比率；以及控制所述电流驱动器来以所选择的功率比率将功率指引到所述第一和第二IR发射器以生成所述宽束和窄束分量，以及组合所生成的宽束和窄束分量。
9.如权利要求8所述的装置，其中将所述第一和第二IR发射器对准，使得所述宽束和窄束分量被指引到所述场景中的同一位置处。
10.如权利要求9所述的装置，还包括：能够与所述处理电路通信的成像器，具有可变焦距且被光学地耦合到所述成像器的变焦透镜，以及能够与所述变焦透镜和所述处理电路通信的透镜驱动器。
11.如权利要求10所述的装置，其中所述存储器还包括束分布到焦距的映射，所述束分布到焦距的映射包括所述变焦透镜的一系列焦距增量和其对应的期望的线性分布。
12.一种用于生成在利用包括宽束分量和窄束分量的红外(IR)束照明场景的装置中使用的束分布到焦距的映射的方法，其中所述装置至少包括可操作以发射所述宽束分量的第一IR发射器和可操作以发射所述窄束分量的第二IR发射器，以及其中所述宽束分量的线性分布具有比所述窄束分量的线性分布更低的标准偏差；
所述方法包括：
(a)对于一组焦距增量中的每个焦距增量，确定指引到所述第一IR发射器的功率和指引到所述第二IR发射器的功率的适合的宽束与窄束功率比率，其中当组合所述窄束分量和所述宽束分量时，所述适合的宽束与窄束功率比率产生针对所述焦距增量具有期望的线性分布的IR束；以及
(b)将所确定的适合的宽束与窄束功率比率和对应的焦距增量存储在能够由所述装置读取的数据库中。
13.如权利要求12所述的方法，其中确定针对所述焦距增量的所述适合的宽束与窄束功率比率的步骤包括：确定产生IR束的功率比率，所述IR束具有被递送到所述焦距增量处的视场的最大IR功率，并且所述IR束的线性分布具有目标标准偏差以下的标准偏差。
14.如权利要求13所述的方法，其中确定产生具有所述最大IR功率的IR束的宽束与窄束功率比率包括：执行迭代循环，所述迭代循环以低宽束与窄束功率比率开始，并迭代通过选定数量的功率比率增量，该功率比率增量是指引到所述第二IR发射器的功率的减小增量；之后选择产生具有小于所述目标标准偏差的标准偏差的线性分布的最低功率比率增量。
15.如权利要求14所述的方法，其中在已经选择所述最低功率比率增量之后，进行线性插值以获得最优功率比率，并使用所述最优功率比率作为所述数据库中的针对所述焦距增量的适合的功率比率。
16.一种用于利用红外(IR)辐射照明待成像的场景的装置，包括：
(a)至少两个IR发射器，其包括可操作以发射IR束的宽束分量的第一IR发射器，以及可操作以发射所述IR束的窄束分量的第二IR发射器，其中所述宽束分量的线性分布具有比所述窄束分量的线性分布更低的标准偏差；
(b)至少两个电流驱动器，其包括耦合到所述第一IR发射器的第一电流驱动器和耦合到所述第二IR发射器的第二电流驱动器；以及
(c)处理电路，其能够与所述电流驱动器通信以指示每个电流驱动器将所选择的量的功率递送到所耦合的IR发射器，并且包括处理器和存储器，在所述存储器上编码有用于执行以下操作的程序代码：生成束分布到焦距的映射；以及使用所述映射来指示所述IR发射器产生具有指引到所述第一IR发射器的功率和指引到所述第二IR发射器的功率的适合的宽束与窄束功率比率的IR束，其中用于生成所述映射的程序代码包括：
(i)对于一组焦距增量中的每个焦距增量：确定宽束与窄束功率比率，当组合所述窄束分量和所述宽束分量时，所述宽束与窄束功率比率产生针对所述焦距增量具有期望的线性分布的IR束；以及选择该确定的功率比率作为所述适合的宽束与窄束功率比率；以及
(ii)将所述适合的宽束与窄束功率比率和对应的焦距增量存储在能够由所述处理电路读取的数据库中。
17.如权利要求16所述的装置，其中用于确定针对所述焦距增量的所述适合的宽束与窄束功率比率的程序代码包括：确定产生IR束的功率比率，所述IR束具有被递送到所述焦距增量处的视场的最大IR功率，并且所述IR束的线性分布具有目标标准偏差以下的标准偏差。
18.如权利要求17所述的装置，其中用于确定产生具有所述最大IR功率的IR束的宽束与窄束功率比率的程序代码包括：执行迭代循环，所述迭代循环以低宽束与窄束功率比率开始，并迭代通过选定数量的功率比率增量，该功率比率增量是指引到所述第二IR发射器的功率的减小增量；之后选择产生具有小于所述目标标准偏差的标准偏差的线性分布的最低功率比率增量。
19.如权利要求18所述的装置，其中在已经选择所述最低功率比率增量之后，进行线性插值以获得最优功率比率，并使用所述最优功率比率作为所述数据库中的针对所述焦距增量的适合的功率比率。
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