CN111912784A - 一种红外反射杂光的检测方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种红外反射杂光的检测方法及系统，属于红外摄像头技术领域。本申请提供的红外反射杂光的检测方法首先构建与实体红外摄像头相同的红外摄像头仿真模型，包括仿真镜头以及位于仿真镜头外围的仿真红外光源，然后获取红外源发出的红外光在仿真镜头的接收面上的光学参数，再依据该光学参数判断实体红外摄像头的红外反射杂光情况。本申请能够在红外摄像头的结构设计阶段通过红外摄像头仿真模型及光学模拟检测红外反射杂光，降低红外反射杂光的检测过程对实体红外摄像头的依赖性。
Description
技术领域
本申请涉及红外摄像头技术领域，特别是涉及一种红外反射杂光的检测方法及系统。
背景技术
红外摄像头的工作原理是：其内部的红外光源出射红外光，红外光照射被拍摄物，并由被拍摄物反射，反射红外光进入红外摄像头的镜头内部，经感光成像过程，完成拍摄。由该工作原理可知，红外光源出射的红外光最好能够全部射出红外摄像头，而不会被红外摄像头本身的其他结构件反射回红外摄像头内部，造成红外反射杂光，因为如果有红外反射杂光进入镜头，则会造成拍摄图像或视频有噪音、白点、光晕或亮班等现象，导致拍摄不清晰。然而现有技术只能在实体红外摄像头生产出来之后再检测红外反射杂光，对实体红外摄像头的依赖性较高。
发明内容
本申请主要解决的技术问题是提供一种红外反射杂光的检测方法及系统，能够在红外摄像头的结构设计阶段检测红外反射杂光，降低红外反射杂光的检测过程对实体红外摄像头的依赖性。
为解决上述技术问题，本申请采用的一个技术方案是：
提供一种红外反射杂光的检测方法，包括：
构建与实体红外摄像头相同的红外摄像头仿真模型，其中，所述红外摄像头仿真模型包括仿真镜头以及位于所述仿真镜头外围的至少一个仿真红外光源；
控制所述仿真红外光源发出红外光，并获得位于所述仿真镜头的接收面的所述红外光的光学参数；
利用所述光学参数评估与所述红外摄像头仿真模型对应的所述实体红外摄像头的红外反射杂光情况。
为解决上述技术问题，本申请采用的另一个技术方案是：
提供一种红外反射杂光的检测系统，包括存储器和处理器，所述存储器存储有程序指令，所述处理器能够执行所述程序指令以实现上述技术方案所述的红外反射杂光的检测方法。
本申请的有益效果是：区别于现有技术，本申请提供的红外反射杂光的检测方法首先构建与实体红外摄像头相同的红外摄像头仿真模型，包括仿真镜头以及位于仿真镜头外围的仿真红外光源，然后获取红外源发出的红外光在仿真镜头的接收面上的光学参数，再依据该光学参数判断实体红外摄像头的红外反射杂光情况。本申请能够在红外摄像头的结构设计阶段通过红外摄像头仿真模型及光学模拟检测红外反射杂光，降低红外反射杂光的检测过程对实体红外摄像头的依赖性。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施方式中的技术方案，下面将对实施方式描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。其中：
图1为本申请红外反射杂光的检测方法一实施方式的流程示意图；
图2a为图1中步骤S101对应的一实施方式的侧视结构示意图；
图2b为图1中步骤S101对应的一实施方式的俯视结构示意图；
图3为图1中步骤101包括的步骤一实施方式的流程示意图；
图4为图3中步骤S201包括的步骤一实施方式的流程示意图；
图5为图1中步骤S103包括的步骤一实施方式的流程示意图；
图6为接收面有无红外光辐照度对比一实施方式的示意图；
图7为图5中步骤S402之后包括的步骤一实施方式的流程示意图；
图8为本申请红外反射杂光的检测系统一实施方式的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施方式中的附图，对本申请实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本申请一部分实施方式，而不是全部实施方式。基于本申请中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性的劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本申请保护的范围。
请参阅图1，图1为本申请红外反射杂光的检测方法一实施方式的流程示意图，该检测方法包括如下步骤：
S101，构建与实体红外摄像头相同的红外摄像头仿真模型，其中，红外摄像头仿真模型包括仿真镜头以及位于仿真镜头外围的至少一个仿真红外光源。
具体地，请参阅图2a和图2b，图2a为图1中步骤S101对应的一实施方式的侧视结构示意图，图2b为图1中步骤S101对应的一实施方式的俯视结构示意图。构建与实体红外摄像头相同的红外摄像头仿真模型100，其中，红外摄像头仿真模型100包括仿真镜头11以及位于仿真镜头外围的至少一个仿真红外光源12，图2b公示意性画出8个仿真红外光源12分布在仿真镜头11外围的情况。图2a和图2b中红外摄像头仿真模型100与实体红外摄像头结构完成相同，使本实施方式能够在不将实体红外摄像头生产出来的情况下，依靠模拟的方式对其进行红外反射杂光的检测。
在一个实施方式中，请参阅图3，图3为图1中步骤101包括的步骤一实施方式的流程示意图，构建与实体红外摄像头相同的红外摄像头仿真模型包括如下步骤：
S201，根据实体红外摄像头中的红外光源构建对应的仿真红外光源。
具体地，可以在光学模拟软件中根据实体红外摄像头中的红外光源构建对应的仿真红外光源12，例如light tools、zemax、code V或者comsol等其中任意一个软件，使得仿真红外光源的各项光学参数与实体红外摄像头中的红外光源一一对应。
在一个实施方式中，请参阅图4，图4为图3中步骤S201包括的步骤一实施方式的流程示意图，步骤S201包括如下步骤：
S301，从数据库中选择发射角与实体红外摄像头中的红外光源的发射角一致的仿真红外光源。
具体地，首先确定实体红外摄像头中的红外光源的发射角，比如发射角度为60度，然后在上述任一光学软件的光源数据库中选择发射角度为60度的初始仿真红外光源。
S302，根据实体红外摄像头中的红外光源的辐射功率和波长设置仿真红外光源的辐射功率和波长。
具体地，首先确实实体红外摄像头中的红外光源的辐射功率和波长，例如辐射功率为28mW，中心波长为850nm，然后将上述初始仿真红外光源的辐射功率设置为28mW，中心波长设置为850nm，得到仿真红外光源12。
本实施方式将仿真红外光源的各项光学参数设置为与实体红外摄像头中的红外光源一致，使得本实施方式能够采用模拟的方式准确判断出实体红外摄像头的红外反射杂光情况。
S202，将仿真红外光源加入到红外摄像头仿真模型除仿真红外光源外的结构模型中以形成红外摄像头仿真模型。
在步骤S201之后，继续在上述任一光学模拟软件中构建红外摄像头仿真模型100除仿真红外光源12外的结构模型，比如仿真镜头11以及其他结构件，并将仿真红外光源12加入其中，形成红外摄像头仿真模型100。
本实施方式将红外摄像头仿真模型100的仿真镜头11、仿真红外光源12及其他结构件设置为与实体红外摄像头一致，使得本实施方式能够采用模拟的方式准确判断出实体红外摄像头的红外反射杂光情况，降低红外反射杂光的检测对实体红外摄像头的依赖性。
S102，控制仿真红外光源发出红外光，并获得位于仿真镜头的接收面的红外光的光学参数。
其中，仿真镜头11的接收面110为仿真镜头11接收红外光的第一面镜片。在上述任一光学模拟软件中，没有设置被拍摄物，所以，控制仿真红外光源12发出红外光之后，仿真红外光源12射出红外摄像头仿真模型100的红外光不会由被拍摄物反射回来，那么仿真镜头11的接收面110如果接收到红外光，则一定是由红外摄像头仿真模型100的其他结构件反射至仿真镜头11的接收面110的红外光，此部分红外光即为红外反射杂光。
另外，仿真镜头11的接收面110接收到的红外光的光学参数包括辐照度、光强度和空间亮度中至少一种。本实施方式控制仿真红外光源12发出红外光之后，再获得位于仿真镜头11的接收面110的红外光的上述任一光学参数。
S103，利用光学参数评估与红外摄像头仿真模型对应的实体红外摄像头的红外反射杂光情况。
仿真镜头11的接收面110如果接收到红外光，则一定是由红外摄像头仿真模型100的其他结构件反射至仿真镜头11的接收面110的红外光，此部分红外光即为红外反射杂光。因此，可以利用仿真镜头11的接收面110的红外光的上述任一光学参数评估与红外摄像头仿真模型100对应的实体红外摄像头的红外反射杂光情况。
具体地，请参阅图5，图5为图1中步骤S103包括的步骤一实施方式的流程示意图，上述步骤S103包括如下步骤：
S401，判断光学参数是否超过预设阈值。
以光学参数为辐照度为例，控制仿真红外光源12发出红外光之后，查看仿真镜头11的接收面110的红外光辐照度分布，可以将接收面110设置为第一颜色，当有红外反射杂光照射至接收面110时，用第二颜色显示出辐照度，可以将第二颜色占第一颜色面积的百分比定义为预设阈值，并判断接收面110上红外光辐照度分布的面积占接收面面积的百分比是否超过此预设阈值。进一步地，还可以用第二颜色的深浅来表征辐照度的强弱，第二颜色越深，代表有越多的红外反射杂光进入接收面110，从而判断出红外反射杂光的严重程度。
S402，若是，则判定与红外摄像头仿真模型对应的实体红外摄像头有红外反射杂光情况。
如果接收面110接收到的红外光的光学参数超过预设阈值，则判定与红外摄像头仿真模型100对应的实体红外摄像头有红外反射杂光情况。也就是说是，仿真红外光源12出射的红外光没有全部射出红外摄像头仿真模型100，而是有超过预设阈值对应的红外光被红外摄像头仿真模型100的结构件反射至仿真镜头11的接收面110，产生了红外反射杂光。
S403，否则，判定与红外摄像头仿真模型对应的实体红外摄像头无红外反射杂光情况。
如果接收面110接收到的红外光的光学参数没有超过预设阈值，则判定与红外摄像头仿真模型100对应的实体红外摄像头没有红外反射杂光情况。也就是说是，仿真红外光源12出射的红外光全部射出红外摄像头仿真模型100，或者是只有不超过预设阈值对应的少部分红外光被红外摄像头仿真模型100的结构件反射至仿真镜头11的接收面110，此时，判定与红外摄像头仿真模型100对应的实体红外摄像头无红外反射杂光情况。
预设阈值的设定可以根据实体红外摄像头的生产标准进行设置，当生产标准较严格时，可以将预设阈值设为零，以辐照度为例，当接收面110产生了红外光辐照度，即认为对应的实体红外摄像头有红外反射杂光情况，不符合标准，需要进行进一步地改进。具体请参阅图6，图6为接收面有无红外光辐照度对比一实施方式的示意图。
进一步地，请参阅图7，图7为图5中步骤S402之后包括的步骤一实施方式的流程示意图，步骤S402之后包括如下步骤：
S501，获取红外摄像头仿真模型中红外反射杂光的光线路径。
当判定红外摄像头仿真模型100有红外反射杂光的情况时，可以进一步获取该红外反射杂光的光线路径。可继续参阅图2a，图中虚线200即为其中一条红外反射杂光的光线路径。
S502，从光线路径中分析获得诱发红外反射杂光的诱发位置。
具体地，请继续参阅图2a，红外摄像头仿真模型100还包括位于仿真镜头11和仿真红外光源12外侧的外壳13，且仿真镜头11的至少部分未被外壳13覆盖。一般而言，红外反射杂光由红外摄像头仿真模型100的其他结构件(比如外壳13)反射至接收面110上，则可以依据该红外反射杂光的光线路径回溯该红外反射杂光在外壳13上的反射点，即诱发位置，如图2a中A点所示。
S503，在当前红外摄像头仿真模型中设置阻挡件，阻挡件用于阻挡来自于诱发位置的红外反射杂光。
当确定红外反射杂光在外壳13上的诱发位置之后，可以在红外摄像头仿真模型100中设置阻挡件14，阻挡件14用于阻挡来自于诱发位置的红外反射杂光。具体地，阻挡件14位于仿真镜头11的接收面110的四周，当有红外反射杂光照射到阻挡件14时，红外反射杂光被吸收，不再有红外反射杂光进入仿真镜头11，最终得到的拍摄图像或者视频更加清晰。优选地，阻挡件14包括硅胶圈。
本实施方式能够在红外摄像头的结构设计阶段通过红外摄像头仿真模型及光学模拟检测红外反射杂光，降低红外反射杂光的检测过程对实体红外摄像头的依赖性。
在另一实施方式中，当确定红外反射杂光在外壳13上的诱发位置之后，可以调整红外摄像头仿真模型100中仿真镜头11、仿真红外光源12和外壳13相互之间的位置关系，并再次控制仿真红外光源12发出红外光，然后查看接收面110接收到的红外光的光学参数是否超过预设阈值。或者可以重复上述调整仿真镜头11、仿真红外光源12和外壳13相互之间的位置关系的步骤，直到接收面110接收到的红外光的光学参数不超过预设阈值为止。此时，按照调整过的红外摄像头仿真模型100对应生产实体红外摄像头，将没有红外反射杂光的情况，在红外摄像头的结构设计阶段进行改善，提高拍摄质量。
请参阅图8，图8为本申请红外反射杂光的检测系统一实施方式的结构示意图，检测系统包括存储器801和处理器802，存储器801存储有程序指令，处理器802能够执行该程序指令以实现上述任一实施方式所述的红外反射杂光的检测方法。具体可参见上述任一实施方式，在此不再赘述。
以上所述仅为本申请的实施方式，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种红外反射杂光的检测方法，其特征在于，所述检测方法包括：
构建与实体红外摄像头相同的红外摄像头仿真模型，其中，所述红外摄像头仿真模型包括仿真镜头以及位于所述仿真镜头外围的至少一个仿真红外光源；
控制所述仿真红外光源发出红外光，并获得位于所述仿真镜头的接收面的所述红外光的光学参数；
利用所述光学参数评估与所述红外摄像头仿真模型对应的所述实体红外摄像头的红外反射杂光情况。
2.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，所述利用所述光学参数评估与所述红外摄像头仿真模型对应的实体红外摄像头的红外反射杂光情况，包括：
判断所述光学参数是否超过预设阈值；
若是，则判定与所述红外摄像头仿真模型对应的所述实体红外摄像头有红外反射杂光情况；
否则，判定与所述红外摄像头仿真模型对应的所述实体红外摄像头无红外反射杂光情况。
3.根据权利要求2所述的检测方法，其特征在于，所述判定与所述红外摄像头仿真模型对应的所述实体红外摄像头有红外反射杂光情况之后，还包括：
获取所述红外摄像头仿真模型中所述红外反射杂光的光线路径；
从所述光线路径中分析获得诱发所述红外反射杂光的诱发位置；
在当前所述红外摄像头仿真模型中设置阻挡件，所述阻挡件用于阻挡来自于所述诱发位置的所述红外反射杂光。
4.根据权利要求3所述的检测方法，其特征在于，
所述红外摄像头仿真模型还包括位于所述仿真镜头和所述仿真红外光源外侧的外壳，且所述仿真镜头的至少部分未被所述外壳覆盖；
所述诱发位置在所述外壳上，所述阻挡件位于所述仿真镜头的所述接收面的四周。
5.根据权利要求4所述的检测方法，其特征在于，
所述阻挡件包括硅胶圈。
6.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，所述构建红外摄像头仿真模型，包括：
根据所述实体红外摄像头中的红外光源构建对应的所述仿真红外光源；
将所述仿真红外光源加入到所述红外摄像头仿真模型除所述仿真红外光源外的结构模型中以形成所述红外摄像头仿真模型。
7.根据权利要求6所述的检测方法，其特征在于，所述根据所述实体红外摄像头中的红外光源构建对应的所述仿真红外光源，包括：
从数据库中选择发射角与所述实体红外摄像头中的所述红外光源的发射角一致的仿真红外光源；
根据所述实体红外摄像头中的所述红外光源的辐射功率和波长设置所述仿真红外光源的辐射功率和波长。
8.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，所述仿真镜头的所述接收面为所述仿真镜头接收所述红外光的第一面镜片。
9.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，所述光学参数包括：辐照度、光强度和空间亮度中至少一种。
10.一种红外反射杂光的检测系统，其特征在于，所述检测系统包括存储器和处理器，所述存储器存储有程序指令，所述处理器能够执行所述程序指令以实现如权利要求1-9所述的红外反射杂光的检测方法。
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| Title |
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| 宋新成等: "透射式红外镜头杂散光分析与抑制结构设计", 《红外技术》 * |
| 宋新成等: "透射式红外镜头杂散光分析与抑制结构设计", 《红外技术》, vol. 40, no. 11, 30 November 2018 (2018-11-30), pages 1065 - 1070 * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113532800A (zh) * | 2021-05-21 | 2021-10-22 | 杭州涂鸦信息技术有限公司 | 透光区域的分析方法以及相关设备、装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN111912784B (zh) | 2023-10-20 |
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