CN111447381A - 一种光电成像系统降噪电路及降噪方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种光电成像系统降噪电路及降噪方法；包括：电源供电单元、信号采集单元、信号检测单元、模数转换单元、图像处理单元、以及图像显示单元；其特征在于，所述信号检测单元还包括降噪模块，所述模数转换单元还包括放大模块，所述图像处理单元还包括稳定输出模块；所述电源供电单元进行工作电路、外部采集设备和显示器的工作供电；所述信号采集单元利用外部探测器进行信号采集并进行传输；所述信号检测单元进行采集信号的质量检测，同时对信号进行降噪处理；所述模数转换单元将采集的模拟信号转换成数字信号并进行信号放大；所述图像处理单元进行输出信号的稳定并提高扛干扰性；本发明增强了系统的扛干扰性，同时使成成像更加稳定。

Description

一种光电成像系统降噪电路及降噪方法

技术领域

本发明涉及光电成像系统领域，尤其是一种光电成像系统降噪电路及降噪方法。

背景技术

光电成像技术时将不利于人眼之间观察的辐射图像信号，进行信号转换，并投射到光电阴极，从而根据光电效应转换成电子图像，在经过电子光学系统传输至显示屏，从而形成便于人眼之间进行观察的图像。

目前，我国的光电成像技术主要利用探测器和传感器进行工作采集，将外部采集的可见光、紫外线光、红外线光、以及X光，通过形成对应的光波，在满足工作范围的情况下，行为图像。

现有技术中的光电成像系统在进行信号传输，外部噪声和内部设备工作产生的噪声会对成像产生的图像造成模糊、重影的危害；同时噪声对传输信号有着干扰问题，影响传输的效率与速度，从而增加工作时间和影响数据的准确性与实时性；如何消除噪声对系统的干扰、以及对系统的优化成了现在需要解决的问题。

发明内容

发明目的：提供一种光电成像系统降噪电路及降噪方法，以解决上述问题。

技术方案：一种光电成像系统降噪电路，包括：

电源供电单元、信号采集单元、信号检测单元、模数转换单元、图像处理单元、以及图像显示单元；其特征在于，所述信号检测单元还包括降噪模块，所述模数转换单元还包括放大模块，所述图像处理单元还包括稳定输出模块；

所述电源供电单元进行工作电路、外部采集设备和显示器的工作供电；

所述信号采集单元利用外部探测器进行信号采集并进行传输；

所述信号检测单元进行采集信号的质量检测，同时对信号进行降噪处理；

所述模数转换单元将采集的模拟信号转换成数字信号并进行信号放大；

所述图像处理单元进行输出信号的稳定并提高抗干扰性。

在一个实施例中，所述降噪模块包括：电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、三极管Q1、三极管Q2、三极管Q3、三极管Q4、三极管Q15、二极管D1、二极管D2、电容C1、电容C2、电容C3、电感L1；其中，所述电容C1的一端与所述电容C2的一端同时接信号输入端，所述电容C2的另一端同时与所述电阻R2的一端、所述二极管D1的正极、所述电阻R5的一端和所述电阻R6的一端连接，所述电容C1的另一端分别与所述电阻R1的一端、二极管D2的负极和所述三极管Q2的集电极连接，所述三极管Q1的基极同时与所述二极管D1的负极和所述二极管D2的正极连接，所述三极管Q1的集电极与所述电阻R4的一端连接且输出信号，所述三极管Q15的基极同时与所述电阻R6的一端和所述电阻R3的一端连接，所述电阻R3的另一端同时与所述电阻R4的另一端、所述电阻R2的另一端和所述电阻R1的另一端连接且输入12V工作电压；所述三极管Q15的发射极同时与所述电阻R5的另一端、所述电阻R7的一端和所述三极管Q2的发射极连接，所述三极管Q15的集电极同时与所述三极管Q3的基极和所述电阻R8的一端连接，所述三极管Q1的发射极与所述三极管Q3的集电极连接，所述电容C3的一端分别与所述电阻R7的另一端和所述电阻R8的另一端连接，所述三极管Q4的集电极同时与所述电容C3的另一端和所述电感L1的一端连接，所述三极管Q4的发射极与所述电感L1的另一端连接，所述三极管Q4的基极与所述三极管Q3的发射极连接且输出信号；所述降噪模块将图像信号中幅度较小的噪声信号进行抑制，同时在降噪模块中加入滤波功能，从而消除脉冲电压中的交流电压，从而成为平滑的直流电压，这样可以避免电路的谐波干扰，从而起到降噪的作用。

在一个实施例中，所述放大模块包括：二极管D2、二极管D3、电容C4、电容C5、二极管D5、二极管D6、三极管Q6、三极管Q7、滑动变阻器RV1、滑动变阻器RV2、电容C6、极性电容C9、电容C7、电容C8、电感L2、放大器U1、反相器U2、触发器U3、电阻R10、电阻R9；其中，所述二极管D2的正极同时与所述二极管D3的负极、所述电容C4的一端和所述电容C5的一端连接，所述三极管Q6的基极同时与所述电容C4的另一端、所述电容C5的另一端、所述二极管D5的负极和所述二极管D4的负极连接，所述三极管Q6的集电极同时与所述电感L2的一端和所述电容C6的一端连接，所述三极管Q6的发射极同时与所述滑动变阻器RV1的一端和所述放大器U1的2号引脚连接，所述放大器U1的3号引脚与所述电容C6的另一端连接，所述放大器U1的4号引脚与所述极性电容C9的负极连接，所述放大器U1的8号引脚与所述电阻R10的一端连接，所述放大器U1的1号引脚与所述三极管Q7的基极连接，所述三极管Q7的集电极同时与所述电阻R9的一端和所述反相器U2的1号引脚连接，所述三极管Q7的发射极与所述滑动变阻器RV2的一端连接，所述反相器U2的2号引脚与所述触发器U3的1号引脚连接，所述电阻R10的另一端同时与所述滑动变阻器RV2的另一端、可调端、所述滑动变阻器RV1的另一端、可调端、所述二极管D4的负极、所述二极管D3的正极、所述二极管D2的负极连接，所述极性电容C9的正极同时与所述二极管D5的负极、所述电感L2的另一端、所述电阻R9的另一端、所述电容C7的一端和所述电容C8的一端连接，所述电容C7的另一端和所述电容C8的另一端连接且接输出端；所述放大模块将那些输出幅度较小的正弦波，进行整形放大，从而变成可以与正常信号一起输出的同频方波信号，从而可以更好的进行信号传输以及远距离传输。

在一个实施例中，所述稳定输出模块包括：稳压器U4、光电耦合器U5、滑动变阻器RV3、电容C10、电容C11、三极管Q8、三极管Q9、二极管D7、LED二极管D6、电阻R11、双向可控硅U6；其中，所述稳压器U4的1号引脚与所述电容C10的一端连接，所述稳压器U4的3号引脚同时与所述滑动变阻器RV3的一端和所述二极管D7的正极连接，所述三极管Q8的基极同时与所述滑动变阻器RV3的另一端和所述电容C11的一端连接，所述三极管Q8的集电极与所述滑动变阻器RV3的可调端连接，所述三极管Q8的发射极与所述三极管Q9的基极连接，所述二极管D7的负极同时与所述LED二极管D6的正极和所述电阻R11的一端连接，光电耦合器U5的1号引脚与所述LED二极管D6的负极连接，所述光电耦合器U5的2号引脚与所述三极管Q9的集电极连接，所述光电耦合器U5的6号引脚同时与所述电阻R11的另一端和所述双向可控硅U6的一端连接，所述光电耦合器U5的4号引脚与所述双向可控硅U6的侧端连接，所述稳压器U4的2号引脚同时与所述电容C10的另一端、所述三极管Q9的发射极、所述电容C11的另一端和所述可控硅U6的另一端连接且接地；所述稳定输出模块是将转换完成的图像信号输出至显示器，通过进行电路电压稳定，从而使输出更加平稳，从而图像更加清晰；采用光电耦合器可以增强抗干扰性、信号响应速度快、以及工作寿命长优点。

在一个实施例中，所述反相器U2的型号为CD4069，所述触发器U3的型号为CD4093；所述稳压器U4的型号为7805，所述光电耦合器U5的型号为MOC3021。

在一个实施例中，一种光电成像系统降噪电路的降噪方法，其特征在于，通过降噪模块中各元器件进行工作，具体步骤如下：

步骤1、信号输入模块，电容C1与电容C2并联提高功率因数，从而降低线路的损耗；当信号检测单元输入的信号不在正常范围电压时，则，二极管D1与二极管D2截止，从而三极管Q1截止，则通过电阻R1与电阻R2进行输出，电阻R1与电阻R2进行信号阻抗增大，从而信号可以稳定传输；

步骤2、元器件工作电压通过电阻R4与电阻R3进入，电阻R3与电阻R4并联进行分压，从而对各个元器件进行输入电压，信号通过电阻R1与电阻R2输入至由电阻R7、电阻R8、电容C3以及电感L1组成的陷波电路，三极管Q2为信号输入开关，当有存在噪声的信号输入时，三极管Q2导通，同时电路进行降噪工作，电阻R5与电阻R6进行信号阻抗增大，从而消除内部的噪声波，再通过三极管Q15进行放大输出，此时，陷波电路进行滤除高频噪声再经Q4缓冲输出送至下一级电路，同时三极管Q3进行所有信号的输出

根据步骤1中当信号检测单元输入的信号不在正常范围电压时；利用传递函数与采集的信号输入数据值得到：

步骤1-1、针对光电成像系统的降噪模块，增强输出信号的质量，利用提高输出平均信号值与偏离平均值的均方根噪声大小之比，从而进行光电成像系统的优化；从而的得到：

式中，输出信噪比用S/N表示，S表示有光输入信号直流电压值，S1表示无光输入信号直流电压值，N表示有光输入噪声交流电压值，N1表示无光输入噪声交流电压值；

步骤1-2、通过所述信号检测单元中的降噪模块进行输入信号噪声的减小，从而减少噪声，从而增强信噪比值，从而有利于信号的传输；从而将增强输出信噪比用SNR表示，信号电子数用S2表示，噪声电子数用N2表示，则得到：

式中，S3表示有光增强输入信号直流量，S4表示无光增强输入信号直流量，N3表示有光增强输入信号交流量，N4表示无光增强输入信号交流量，K表示优化系数；其中，优化系数K通过输出信号值计算得到。

在一个实施例中，随着输入信号电平的增大，从而信号产生的信号电子数增加，同时信噪比也将增大，从而输出的图像则更清晰。

有益效果：本发明通过信号检测单元进行采集信号的质量检测，同时利用降噪模块对信号进行降噪处理；降噪模块将图像信号中幅度较小的噪声信号进行抑制，同时在降噪模块中加入滤波功能，从而消除脉冲电压中的交流电压，从而成为平滑的直流电压，这样可以避免电路的谐波干扰，从而起到降噪的作用；模数转换单元将采集的模拟信号转换成数字信号，并利用放大模块进行信号放大，放大模块将那些输出幅度较小的正弦波，进行整形放大，从而变成可以与正常信号一起输出的同频方波信号，从而可以更好的进行信号传输以及远距离传输；图像处理单元进行输出信号的稳定并提高抗干扰性；从而解决光电成像系统中存在的噪声问题和干扰问题，从而提高光电成像的传输速度、增强传输的实时性与准确性，更便于工作人员进行观察作业。

附图说明

图1是本发明的工作流程示意图。

图2是本发明的降噪模块电路图。

图3是本发明的放大模块电路图。

图4是本发明的稳定输出模块电路图。

图5是本发明的降噪方法测试曲线图。

具体实施方式

如图1所示，在该实施例中，一种光电成像系统降噪电路，包括：

电源供电单元、信号采集单元、信号检测单元、模数转换单元、图像处理单元、以及图像显示单元；其特征在于，所述信号检测单元还包括降噪模块，所述模数转换单元还包括放大模块，所述图像处理单元还包括稳定输出模块；

所述电源供电单元进行工作电路、外部采集设备和显示器的工作供电；

所述信号采集单元利用外部探测器进行信号采集并进行传输；

所述信号检测单元进行采集信号的质量检测，同时对信号进行降噪处理；

所述模数转换单元将采集的模拟信号转换成数字信号并进行信号放大；

所述图像处理单元进行输出信号的稳定并提高抗干扰性。

在进一步的实施例中，降噪模块包括：电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、三极管Q1、三极管Q2、三极管Q3、三极管Q4、三极管Q15、二极管D1、二极管D2、电容C1、电容C2、电容C3、电感L1。

在更进一步的实施例中，所述电容C1的一端与所述电容C2的一端同时接信号输入端，所述电容C2的另一端同时与所述电阻R2的一端、所述二极管D1的正极、所述电阻R5的一端和所述电阻R6的一端连接，所述电容C1的另一端分别与所述电阻R1的一端、二极管D2的负极和所述三极管Q2的集电极连接，所述三极管Q1的基极同时与所述二极管D1的负极和所述二极管D2的正极连接，所述三极管Q1的集电极与所述电阻R4的一端连接且输出信号，所述三极管Q15的基极同时与所述电阻R6的一端和所述电阻R3的一端连接，所述电阻R3的另一端同时与所述电阻R4的另一端、所述电阻R2的另一端和所述电阻R1的另一端连接且输入12V工作电压；所述三极管Q15的发射极同时与所述电阻R5的另一端、所述电阻R7的一端和所述三极管Q2的发射极连接，所述三极管Q15的集电极同时与所述三极管Q3的基极和所述电阻R8的一端连接，所述三极管Q1的发射极与所述三极管Q3的集电极连接，所述电容C3的一端分别与所述电阻R7的另一端和所述电阻R8的另一端连接，所述三极管Q4的集电极同时与所述电容C3的另一端和所述电感L1的一端连接，所述三极管Q4的发射极与所述电感L1的另一端连接，所述三极管Q4的基极与所述三极管Q3的发射极连接且输出信号。

在进一步的实施例中，放大模块包括：二极管D2、二极管D3、电容C4、电容C5、二极管D5、二极管D6、三极管Q6、三极管Q7、滑动变阻器RV1、滑动变阻器RV2、电容C6、极性电容C9、电容C7、电容C8、电感L2、放大器U1、反相器U2、触发器U3、电阻R10、电阻R9。

在更进一步的实施例中，所述二极管D2的正极同时与所述二极管D3的负极、所述电容C4的一端和所述电容C5的一端连接，所述三极管Q6的基极同时与所述电容C4的另一端、所述电容C5的另一端、所述二极管D5的负极和所述二极管D4的负极连接，所述三极管Q6的集电极同时与所述电感L2的一端和所述电容C6的一端连接，所述三极管Q6的发射极同时与所述滑动变阻器RV1的一端和所述放大器U1的2号引脚连接，所述放大器U1的3号引脚与所述电容C6的另一端连接，所述放大器U1的4号引脚与所述极性电容C9的负极连接，所述放大器U1的8号引脚与所述电阻R10的一端连接，所述放大器U1的1号引脚与所述三极管Q7的基极连接，所述三极管Q7的集电极同时与所述电阻R9的一端和所述反相器U2的1号引脚连接，所述三极管Q7的发射极与所述滑动变阻器RV2的一端连接，所述反相器U2的2号引脚与所述触发器U3的1号引脚连接，所述电阻R10的另一端同时与所述滑动变阻器RV2的另一端、可调端、所述滑动变阻器RV1的另一端、可调端、所述二极管D4的负极、所述二极管D3的正极、所述二极管D2的负极连接，所述极性电容C9的正极同时与所述二极管D5的负极、所述电感L2的另一端、所述电阻R9的另一端、所述电容C7的一端和所述电容C8的一端连接，所述电容C7的另一端和所述电容C8的另一端连接且接输出端。

在进一步的实施例中，稳定输出模块包括：稳压器U4、光电耦合器U5、滑动变阻器RV3、电容C10、电容C11、三极管Q8、三极管Q9、二极管D7、LED二极管D6、电阻R11、双向可控硅U6。

在更进一步的实施例中，所述稳压器U4的1号引脚与所述电容C10的一端连接，所述稳压器U4的3号引脚同时与所述滑动变阻器RV3的一端和所述二极管D7的正极连接，所述三极管Q8的基极同时与所述滑动变阻器RV3的另一端和所述电容C11的一端连接，所述三极管Q8的集电极与所述滑动变阻器RV3的可调端连接，所述三极管Q8的发射极与所述三极管Q9的基极连接，所述二极管D7的负极同时与所述LED二极管D6的正极和所述电阻R11的一端连接，光电耦合器U5的1号引脚与所述LED二极管D6的负极连接，所述光电耦合器U5的2号引脚与所述三极管Q9的集电极连接，所述光电耦合器U5的6号引脚同时与所述电阻R11的另一端和所述双向可控硅U6的一端连接，所述光电耦合器U5的4号引脚与所述双向可控硅U6的侧端连接，所述稳压器U4的2号引脚同时与所述电容C10的另一端、所述三极管Q9的发射极、所述电容C11的另一端和所述可控硅U6的另一端连接且接地。

在进一步的实施例中，一种光电成像系统降噪电路的降噪方法，其特征在于，通过降噪模块中各元器件进行工作，具体步骤如下：

步骤1、信号输入模块，电容C1与电容C2并联提高功率因数，从而降低线路的损耗；当信号检测单元输入的信号不在正常范围电压时，则，二极管D1与二极管D2截止，从而三极管Q1截止，则通过电阻R1与电阻R2进行输出，电阻R1与电阻R2进行信号阻抗增大，从而信号可以稳定传输；

步骤2、元器件工作电压通过电阻R4与电阻R3进入，电阻R3与电阻R4并联进行分压，从而对各个元器件进行输入电压，信号通过电阻R1与电阻R2输入至由电阻R7、电阻R8、电容C3以及电感L1组成的陷波电路，三极管Q2为信号输入开关，当有存在噪声的信号输入时，三极管Q2导通，同时电路进行降噪工作，电阻R5与电阻R6进行信号阻抗增大，从而消除内部的噪声波，再通过三极管Q15进行放大输出，此时，陷波电路进行滤除高频噪声再经Q4缓冲输出送至下一级电路，同时三极管Q3进行所有信号的输出

根据步骤1中当信号检测单元输入的信号不在正常范围电压时；利用传递函数与采集的信号输入数据值得到：

步骤1-1、针对光电成像系统的降噪模块，增强输出信号的质量，利用提高输出平均信号值与偏离平均值的均方根噪声大小之比，从而进行光电成像系统的优化；从而的得到：

式中，输出信噪比用S/N表示，S表示有光输入信号直流电压值，S1表示无光输入信号直流电压值，N表示有光输入噪声交流电压值，N1表示无光输入噪声交流电压值；

步骤1-2、通过所述信号检测单元中的降噪模块进行输入信号噪声的减小，从而减少噪声，从而增强信噪比值，从而有利于信号的传输；从而将增强输出信噪比用SNR表示，信号电子数用S2表示，噪声电子数用N2表示，则得到：

式中，S3表示有光增强输入信号直流量，S4表示无光增强输入信号直流量，N3表示有光增强输入信号交流量，N4表示无光增强输入信号交流量，K表示优化系数；其中，优化系数K通过输出信号值计算得到。

在更进一步的实施例中，随着输入信号电平的增大，从而信号产生的信号电子数增加，同时信噪比也将增大，从而输出的图像则更清晰。

工作原理：当接通电源，输入工作电压，电源供电模块向外部信号采集设备、内部信号转换电路、以及显示负载进行供电，通过合理的分配电压以及进行电压的稳定与调节，从而输入稳定正常符合工作所需要的电压；外部信号采集设备设有信号采集单元，信号采集单元利用探测器和传感器进行工作采集，同时将信号传输至信号检测单元，信号检测单元进行采集光信号的质量检测，并利用降噪模块进行信号降噪，信号进行降噪模块；通过电容C1与电容C2并联提高功率因数，从而降低线路的损耗；当信号检测单元输入的信号不在正常范围电压时，则，二极管D1与二极管D2截止，从而三极管Q1截止，则通过电阻R1与电阻R2进行输出，电阻R1与电阻R2进行信号阻抗增大，从而信号可以稳定传输，同时元器件工作电压通过电阻R4与电阻R3进入，电阻R3与电阻R4并联进行分压，从而对各个元器件进行输入电压，信号通过电阻R1与电阻R2输入至由电阻R7、电阻R8、电容C3以及电感L1组成的陷波电路，三极管Q2为信号输入开关，当有存在噪声的信号输入时，三极管Q2导通，同时电路进行降噪工作，电阻R5与电阻R6进行信号阻抗增大，从而消除内部的噪声波，再通过三极管Q15进行放大输出，此时，陷波电路进行滤除高频噪声再经Q4缓冲输出送至下一级电路，同时三极管Q3进行所有信号的输出至模数转换单元；模数转换单元将采集的模拟信号转换成可以进行成像显示的数字信号，在转换中，由于信号类型的不同，信号在转换完成后，其信号波的频率和波形较小，则通过放大模块进行输出，数字信号通过二极管D2与二极管D3输入嵌位振幅，电容C1与电容C2进行电路滤波，三极管Q6进行一次放大，滑动变阻器可以根据数字信号大小的不同进行调节三极管Q6的阻抗大小，随后输入至放大器U1进行整形二次放大，使数字的波形都在一个输出范围内，从而通过三极管Q7输出导通，其中滑动变阻器RV2进行调节三极管Q7的阻抗，极性电容C9进行放大器U1的充放电作用，电感L2进行将直流电输入电路，交流电进行阻断输出，其中二极管D5与二极管D4进行导通，电阻R10进行放大器U1的阻抗增大，从而稳定进行信号放大，其中电容C7与电容C8进行并联用于改善输入电压的质量，从而稳定输出电压，数字信号通过放大到足够的幅度后输出至反相器U2，将数字信号进行180°的相位反转，随后输出值触发器U3，进行强制的信号检验，从而保护信号；同时数字信号利用输出稳定模块进行稳定输出，电容C10进行电路电流滤波，通过稳压器U4进行电路电压稳定，从而符合电路输出所需的工作电压，滑动变阻器RV3进行电路阻抗调节，同时信号输入至由三极管Q8与三极管Q9组成的直耦放大电路，从而增强电路的扛干扰性，二极管D7进行导通输入，当有信号输入至光电耦合器U5时，LED二极管D6常亮，光电耦合器U5进行输出数字信号隔离，从而减小内部电路以及外部环境对信号质量的干扰，同时双向可控硅U6进行开关工作，进行信号输出至图像显示单元，从而利用显示器进行光电成像工作。

总之，本发明通过信号检测单元进行采集信号的质量检测，同时利用降噪模块对信号进行降噪处理；降噪模块将图像信号中幅度较小的噪声信号进行抑制，同时在降噪模块中加入滤波功能，从而消除脉冲电压中的交流电压，从而成为平滑的直流电压，这样可以避免电路的谐波干扰，从而起到降噪的作用；模数转换单元将采集的模拟信号转换成数字信号，并利用放大模块进行信号放大，放大模块将那些输出幅度较小的正弦波，进行整形放大，从而变成可以与正常信号一起输出的同频方波信号，从而可以更好的进行信号传输以及远距离传输；图像处理单元进行输出信号的稳定并提高抗干扰性；从而解决光电成像系统中存在的噪声问题和干扰问题，从而提高光电成像的传输速度、增强传输的实时性与准确性，更便于工作人员进行观察作业；同时利用系统优化方法和降噪模块进行信噪比的增大，从而减小系统中存在的噪声，从而使输出显示的图像更加清晰、实时和准确。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

Claims (9)

1.一种光电成像系统降噪电路，其特征在于，包括：电源供电单元、信号采集单元、信号检测单元、模数转换单元、图像处理单元、以及图像显示单元；其特征在于，所述模数转换单元还包括放大模块，所述图像处理单元还包括稳定输出模块；

所述电源供电单元进行工作电路、外部采集设备和显示器的工作供电；

所述信号采集单元利用外部探测器进行信号采集并进行传输；

所述信号检测单元进行采集信号的质量检测，同时对信号进行降噪处理；

所述模数转换单元将采集的模拟信号转换成数字信号并进行信号放大；

所述图像处理单元进行输出信号的稳定并提高扛干扰性。

2.根据权利要求1所述的一种光电成像系统降噪电路，其特征在于，所述信号检测单元还包括降噪模块；其中所述降噪模块包括：电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、三极管Q1、三极管Q2、三极管Q3、三极管Q4、三极管Q15、二极管D1、二极管D2、电容C1、电容C2、电容C3、电感L1；其中，所述电容C1的一端与所述电容C2的一端同时接信号输入端，所述电容C2的另一端同时与所述电阻R2的一端、所述二极管D1的正极、所述电阻R5的一端和所述电阻R6的一端连接，所述电容C1的另一端分别与所述电阻R1的一端、二极管D2的负极和所述三极管Q2的集电极连接，所述三极管Q1的基极同时与所述二极管D1的负极和所述二极管D2的正极连接，所述三极管Q1的集电极与所述电阻R4的一端连接且输出信号，所述三极管Q15的基极同时与所述电阻R6的一端和所述电阻R3的一端连接，所述电阻R3的另一端同时与所述电阻R4的另一端、所述电阻R2的另一端和所述电阻R1的另一端连接且输入12V工作电压；所述三极管Q15的发射极同时与所述电阻R5的另一端、所述电阻R7的一端和所述三极管Q2的发射极连接，所述三极管Q15的集电极同时与所述三极管Q3的基极和所述电阻R8的一端连接，所述三极管Q1的发射极与所述三极管Q3的集电极连接，所述电容C3的一端分别与所述电阻R7的另一端和所述电阻R8的另一端连接，所述三极管Q4的集电极同时与所述电容C3的另一端和所述电感L1的一端连接，所述三极管Q4的发射极与所述电感L1的另一端连接，所述三极管Q4的基极与所述三极管Q3的发射极连接且输出信号。

3.根据权利要求1所述的一种光电成像系统降噪电路，其特征在于，所述放大模块包括：二极管D2、二极管D3、电容C4、电容C5、二极管D5、二极管D6、三极管Q6、三极管Q7、滑动变阻器RV1、滑动变阻器RV2、电容C6、极性电容C9、电容C7、电容C8、电感L2、放大器U1、反相器U2、触发器U3、电阻R10、电阻R9；其中，所述二极管D2的正极同时与所述二极管D3的负极、所述电容C4的一端和所述电容C5的一端连接，所述三极管Q6的基极同时与所述电容C4的另一端、所述电容C5的另一端、所述二极管D5的负极和所述二极管D4的负极连接，所述三极管Q6的集电极同时与所述电感L2的一端和所述电容C6的一端连接，所述三极管Q6的发射极同时与所述滑动变阻器RV1的一端和所述放大器U1的2号引脚连接，所述放大器U1的3号引脚与所述电容C6的另一端连接，所述放大器U1的4号引脚与所述极性电容C9的负极连接，所述放大器U1的8号引脚与所述电阻R10的一端连接，所述放大器U1的1号引脚与所述三极管Q7的基极连接，所述三极管Q7的集电极同时与所述电阻R9的一端和所述反相器U2的1号引脚连接，所述三极管Q7的发射极与所述滑动变阻器RV2的一端连接，所述反相器U2的2号引脚与所述触发器U3的1号引脚连接，所述电阻R10的另一端同时与所述滑动变阻器RV2的另一端、可调端、所述滑动变阻器RV1的另一端、可调端、所述二极管D4的负极、所述二极管D3的正极、所述二极管D2的负极连接，所述极性电容C9的正极同时与所述二极管D5的负极、所述电感L2的另一端、所述电阻R9的另一端、所述电容C7的一端和所述电容C8的一端连接，所述电容C7的另一端和所述电容C8的另一端连接且接输出端。

4.根据权利要求1所述的一种光电成像系统降噪电路，其特征在于，所述稳定输出模块包括：稳压器U4、光电耦合器U5、滑动变阻器RV3、电容C10、电容C11、三极管Q8、三极管Q9、二极管D7、LED二极管D6、电阻R11、双向可控硅U6；其中，所述稳压器U4的1号引脚与所述电容C10的一端连接，所述稳压器U4的3号引脚同时与所述滑动变阻器RV3的一端和所述二极管D7的正极连接，所述三极管Q8的基极同时与所述滑动变阻器RV3的另一端和所述电容C11的一端连接，所述三极管Q8的集电极与所述滑动变阻器RV3的可调端连接，所述三极管Q8的发射极与所述三极管Q9的基极连接，所述二极管D7的负极同时与所述LED二极管D6的正极和所述电阻R11的一端连接，光电耦合器U5的1号引脚与所述LED二极管D6的负极连接，所述光电耦合器U5的2号引脚与所述三极管Q9的集电极连接，所述光电耦合器U5的6号引脚同时与所述电阻R11的另一端和所述双向可控硅U6的一端连接，所述光电耦合器U5的4号引脚与所述双向可控硅U6的侧端连接，所述稳压器U4的2号引脚同时与所述电容C10的另一端、所述三极管Q9的发射极、所述电容C11的另一端和所述可控硅U6的另一端连接且接地。

5.根据权利要求3所述的一种光电成像系统降噪电路，其特征在于，所述反相器U2的型号为CD4069，所述触发器U3的型号为CD4093。

6.根据权利要求4所述的一种光电成像系统降噪电路，其特征在于，所述稳压器U4的型号为7805，所述光电耦合器U5的型号为MOC3021。

7.根据权利要求1所述的一种光电成像系统降噪电路，其特征在于，所述图像显示单元至少包括一个显示器。

8.一种权利要求2所述的光电成像系统降噪电路的降噪方法，其特征在于，通过降噪模块中各元器件进行工作，具体步骤如下：

步骤1、信号输入模块，电容C1与电容C2并联提高功率因数，从而降低线路的损耗；当信号检测单元输入的信号不在正常范围电压时，则二极管D1与二极管D2截止，从而三极管Q1截止，则通过电阻R1与电阻R2进行输出，电阻R1与电阻R2进行信号阻抗增大，从而信号可以稳定传输；

步骤2、元器件工作电压通过电阻R4与电阻R3进入，电阻R3与电阻R4并联进行分压，从而对各个元器件进行输入电压，信号通过电阻R1与电阻R2输入至由电阻R7、电阻R8、电容C3以及电感L1组成的陷波电路，三极管Q2为信号输入开关，当有存在噪声的信号输入时，三极管Q2导通，同时电路进行降噪工作，电阻R5与电阻R6进行信号阻抗增大，从而消除内部的噪声波，再通过三极管Q15进行放大输出，此时，陷波电路进行滤除高频噪声再经三极管Q4缓冲输出送至下一级电路，同时三极管Q3进行所有信号的输出；

根据步骤1中当信号检测单元输入的信号不在正常范围电压时；利用传递函数与采集的信号输入数据值得到：

步骤1-1、针对光电成像系统的降噪模块，增强输出信号的质量，利用提高输出平均信号值与偏离平均值的均方根噪声大小之比，从而进行光电成像系统的优化；从而的得到：

式中，输出信噪比用S/N表示，S表示有光输入信号直流电压值，S1表示无光输入信号直流电压值，N表示有光输入噪声交流电压值，N1表示无光输入噪声交流电压值；

步骤1-2、通过所述信号检测单元中的降噪模块进行输入信号噪声的减小，从而减少噪声，从而增强信噪比值，从而有利于信号的传输；从而将增强输出信噪比用SNR表示，信号电子数用S2表示，噪声电子数用N2表示，则得到：

式中，S3表示有光增强输入信号直流量，S4表示无光增强输入信号直流量，N3表示有光增强输入信号交流量，N4表示无光增强输入信号交流量，K表示优化系数；其中，优化系数K通过输出信号值计算得到。

9.根据权利要求8所述一种光电成像系统降噪电路的降噪方法，其特征在于，随着输入信号电平的增大，从而信号产生的信号电子数增加，同时信噪比也将增大，从而输出的图像则更清晰。

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