CN1192595C

CN1192595C - 用非相干光纤束进行图像传输的方法和装置

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Publication number: CN1192595C
Application number: CNB008090173A
Authority: CN
Inventors: S·B·麦高恩
Original assignee: Intel Corp
Current assignee: Intel Corp
Priority date: 1999-06-15
Filing date: 2000-06-14
Publication date: 2005-03-09
Anticipated expiration: 2020-06-14
Also published as: EP1185898A1; JP2003502891A; WO2000077555A1; HK1042341B; TW589899B; KR20020009622A; KR100453665B1; CN1355894A; HK1042341A1; US6524237B1; DE60023495T2; DE60023495D1; EP1185898B1; AU5492500A

Abstract

将有多根光纤的非相干光纤束用于图像传输。可以对这个非相干光纤束的光纤进行标校，产生一个映射函数。可以从非相干光纤束的发送端获得图像数据，通过非相干光纤束传输，在传输过程中图像数据被打乱，在非相干光纤束的接收端产生打乱了的图像数据。映射函数可以被用于打乱了的图像数据重现图像数据用于成像系统。

Description

用非相干光纤束进行图像传输的方法和装置

发明背景

1.技术领域

总的来说本发明涉及图像传输系统，具体而言，涉及对用于图像传输系统的非相干光纤束的分析。

2.发明简述

柔性管道镜、内窥镜和其它光学检验装置通常都用相干光纤束将图像从一个地方传送到另外一个地方。相干光纤束是一束玻璃纤维，这一束光纤中每一端光纤的相对位置是相同的。这些玻璃纤维用于将光从一端传输到另外一端。相干光纤束常常是光学检验装置中最昂贵的部分。它可能有100000根以上的玻璃纤维，沿着长光纤束的一端到另一端完全按照同样的位置排列成矩阵。在一些情形里，光纤束的长度是4到5米。在相干光纤束中，在光纤束的每一端光纤的相对位置相同是非常重要的，这样才能够将图像从一端传送到另外一端而不会打乱它。实际上，光纤束中的每一根光纤都跟数字图像中的一个像素相似。

图1是一个非常小的已知相干光纤束的原理实例。它只有几根光纤以便简化这个实例。这一束中的光纤可以按照行列排成一个矩阵。在这个实例中，矩阵里有三行和三列。图1中的每个数字都代表这一束光纤的一根玻璃光纤。在这个简单实例中这些光纤(例如这些数字)用来代表可能用管道镜或者其它光学检验装置观看的一个矩形物体。每根光纤都传输代表被观察物体的一部分图像。如果要将整个图像沿着这个光纤束从发送端正确地传输到接收端，每根光纤(例如一个数字)在这根长光纤束两端的矩阵中应该按照一种已知的方式来布局。否则，在接收端接收的时候这个图像会乱。

相干光纤束在许多图象传输装置中工作得非常好。但是，由于要求它们是相干的，所以它们通常都特别昂贵。相反，非相干光纤束要便宜得多。非相干光纤束是这样一束玻璃纤维，其中任何一根光纤在任意一端的位置不必跟另外一端的位置相同。事实上，这一束中光纤的位置是随机的。当这一束光仅仅是为了照明将光从一端传送到另一端的时候这样做并不会带来什么问题。但如果这一非相干光纤束被用于图像传输，在接收端的图像就会乱，因此传输的图像没有什么用处。这样，在这个领域中需要一种方法，利用非相干光纤束传输图像，同时能够克服这些缺点和其它缺点，以便降低例如光学检验装置的价格。

发明简述

本发明的一个实施方案是利用具有多根光纤的非相干光纤束进行图像传输的一种方法。这个方法包括分析这个非相干光纤束的光纤结构，产生一个映射函数，在非相干光纤束的发送端获得图像数据，通过非相干光纤束传输这些图象数据，在传输的过程中这些图像数据被打乱，在这个非相干光纤束的接收端产生打乱了的图像数据，将这个映射函数应用于打乱了的图像数据，再现图像数据。

附图简述

通过阅读本方面的以下描述，本发明的特征和优点将变得显而易见。其中：

图1是相干光纤束的一个简图(现有技术)；

图2是用于本发明一个实施方案中的非相干光纤束的一个简图；

图3是本发明一个实施方案中图像传输系统的示意图；

图4是本发明一个实施方案中分析非相干光纤束结构的一个系统示意图；

图5是本发明一个实施方案中被分析非相干光纤束中玻璃纤维的一个实例示意图；和

图6是能够按照本发明一个实施方案中采用非相干光纤束进行图像传输的一个方法实施方案进行操作的一个样本系统的示意图。

发明简述

本发明的一个实施方案包括一种方法和装置，用于分析和使用非相干光纤束来模拟相干光纤束，从而能够将非相干光纤束用于图像传输。

在这个说明中本发明的“一个实施方案”或者“一个实施方案”指的是包括在本发明至少一个实施方案中的特定功能、结构或者特征。这样，这个说明中出现的术语“在一个实施方案中”不必指同一个实施方案。

图2是用于本发明一个实施方案中的非相干光纤束的一个简化示意图。如图1所示，图2中的光纤束只有很少的几根光纤，以便简化这个实例。光纤束中的光纤可以排列成矩阵中的行列。在这个实例中，这个矩阵有三行和三列。图2所示的每一个数字都代表这一光纤束中的一根玻璃光纤。每根玻璃光纤都以最小的强度损失和颜色损失将光从一端传输到另一端。在这个简单实例中这些光纤(例如那些数字)用来代表管道镜或者其它光学检验装置能够观看的一个矩形物体。每根光纤都传输被观察物体的一部分图像。这样，每根光纤都可以被看成用来传输图像的一个象素。跟图1所示相干光纤束的实例相反，图2所示的非相干光纤束的玻璃纤维在收发两端的相对位置不相同。

在本发明的实施方案中，在非相干光纤束接收端获得的打乱了的图像数据可以通过处理来重新排列玻璃光纤传输的图像数据，以此来模拟相干光纤束。一般情况下，可以用一个参考图像或者一组参考图像来建立发送端到接收端的光纤映射。对于每根光纤束这种映射都是不变的，因此这一标校分析过程只需要进行一次。注意标校分析可以在系统的制造过程中进行，或者在用户那里系统的初始化过程中进行。利用标校过程获得的映射信息，光纤束接收端那里例如个人计算机这样的计算机系统或者其它处理单元中能够将玻璃纤维传输的图像数据重新排列，从而使非相干光纤束发送端感知的原始图像能够在接收端重现。这一图像处理可以每次单独地针对一副图像静态地进行，也可以用于连续的实时图像处理。

图3是本发明一个实施方案中图像传输系统10的一个示意图。物体12的图像可以用镜头14探测。图像数据可以通过非相干光纤束16传输到摄像机18或者其它图像处理装置(没有画出)。非相干光纤束的非相干特性使得摄像机收到的图像数据是乱的。摄像机16可以将打乱了的图像数据传送给处理系统20。处理系统20可以是能够进行这里所描述的图像标校和图像处理的任何电路。在一个实施方案中，它可以是一台个人计算机，虽然也可以采用其它通用计算机系统，专用处理系统和专用硬件。这个处理系统采用下面将描述的图像处理方法，重新排列打乱了的图像数据，从而给出正确的图像数据。纠正了的图像数据可以被随后显示在显示器22上。

将打乱了的图像数据转换成正确的图像数据之前，必须对用于这一图像传输系统的非相干光纤束进行标校。图4是本发明一个实施方案中用于分析非相干光纤束结构的一个系统。物镜30可以聚焦在基于像素的一个光栅显示器32上面。显示器32可以是一个阴极射线管(CRT)计算机显示器，虽然也可以采用电视机或者液晶显示器(LCD)这样的其它显示器。物镜可以跟非相干光纤束34的发送端连接。物镜从显示器一个或者多个像素上检测到的光可以沿着非相干光纤束从发送端传输到接收端。这束光通过成像器透镜36聚焦在成像器38上。成像器38可以是一个电荷耦合器件(CCD)图像阵列或者模拟图像阵列。在一个实施方案中，成像器阵列36和成像器可以包括在摄像机中。在另外一个实施方案中，可以将一个固态成像器做在非相干光纤束的一端，从而在系统中省掉成像器透镜。

显示器32和成像器38都是能够寻址的像素阵列。为了“标校”非相干光纤束，可以用处理器(图4中没有画出)执行的一个测试程序按照预先确定的强度和位置有选择性地点亮显示器上的至少一个像素。通过非相干光纤束传输的图像可以用成像器来检测。成像器收到的光的位置和强度可以用随机存取存储器(RAM)这样的存储装置记录下来，储存在硬盘文件中，或者储存在其它非易失性存储器中(图4中没有画出)。接下来针对不同的一组一个或者多个像素重复这一过程，直到显示器上的所有像素都被处理过。了解了是哪些玻璃光纤将发送端显示器上的一个或者多个像素传送给接收端的成像器以后，处理器可以产生一个映射函数，将玻璃纤维中打乱了的图像数据转换成正确的图像数据。这样，在接收端就能够获得显示器上完整的颜色和强度。一旦确定了映射函数，相干光纤束就能够用于图像传输系统中，因为计算机系统能够按照这个映射函数将打乱了的图像数据转换成正确的图像数据。

图5是本发明一个实施方案中被分析的一个非相干光纤束中玻璃光纤的一个示例图。可以点亮显示器上被选中的像素。在图5中光纤束显示器一端的这个像素用一个方框表示。在这个实例中只画出了光纤束显示器一端的一部分。这个像素比一根光纤要小一些，从这个像素出来的光可以沿着三根光纤传输。3号光纤接收大约50％的光，一号和二号光纤接收大约15％的光。在其它实施方案和实例中，像素个数可以等于或者大于光纤根数，光纤可以不是圆的，像素出来的光可以用一根或者多根光纤来传输，本发明的范围并不限于这些。光沿着非相干光纤束传输到接收端。光纤束中的光纤在发送端和接收端可以随机排列。这样，成像器上被照亮的像素可能是不连续的，如图所示。成像器上每个像素的亮度取决于显示器像素对相应光纤的照亮程度百分比和光纤的位置。为了“标校”非相干光纤束，成像器上针对显示器上被点亮的给定的一组一个或者多个像素所有像素的亮度都可以被记录下来。对于每一组一个或者多个测试像素，可以记录被照亮的成像器像素，以及它们的亮度百分比。这一标校信息可以储存在存储媒介中供以后使用。

将物镜聚焦在景物中的一个物体上而不是显示器上的时候，就可以用标校信息来重构景物的图像。在这个实施方案中，重构出来的物体图像跟标校显示器的像素分辨率一样，从而使标校显示器像素跟物体景物像素1∶1地映射。至少可以部分地采用成像器像素及其亮度的清单来重构原始显示器像素的亮度。跟显示器像素有关的成像器像素清单中每个成像器像素的亮度都可以用前面的标校分析中储存下来的成像器像素的亮度来调整，并且将它们加起来，重构出物体像素。对于每个显示像素重复这一过程，就能够重构出这个物镜捕获到的景物的正确图像。

在其它实施方案中，重构打乱图像的时候可以采用不同的标校分析技术得到相似的效果。在另外一个实施方案中，通过按百分比亮度储存像素信息，首先只处理对图像亮度贡献最大的那些，可以让标校分析技术变成可伸缩的。能够进行更加强有力的处理的时候，可以针对每个显示器像素处理更多的清单数据。

在一个实施方案中，非相干光纤束的标校分析和图像产生技术可利用C编程语言来实现，如表1所示，虽然本发明并不限于这一点。也可以采用其它编程语言和技术来实现本发明。

表1

 1999因特尔公司

//非相干光纤束标校分析和图象产生处理实例

    #define RASTER_HEIGHT 320//标校CRT的垂直象素数

    #define RASTER_WIDTH 240//标校CRT的水平象素数

    #define NULL    (0)

    struct FiberPixel{

        struct FiberPixel  *next；

        int    x；

        int    y；

        int    brightness；

    }；

    struct FiberPixel *PixelBrightnessMap [RASTER_WIDTH]

    [RASTER_HEIGHT]；

    void RecordImagePixelMapping(int xCal，int yCal，int x，int

　　y，int Brightness)；

　　void ScanForLightedFibers(int xCal，int yCal)；

　　//TurnOffAllPixelsOnCalibrationCRT()将标校CRT上所有象

　　素点设置成黑色

　　void TurnOffAllPixelsOnCalibrationCRT(void)；

　　//初始化象素亮度阵列。

　　void SetAllEntriesInThePixelBrightnessMapArrayToNULL(void)；

　　//点亮标校CRT上位置x，y处的象素。

　　void LightPixelOnCalibrationCRT(int x，int y)；

　　//将标校CRT上位置x，y处的象素设置成黑色。

　　void TurnOffPixelOnCalibrationCRT(int x，int y)；
				
				<dp n="d6"/>
　　//对于象素亮度阵列中的每个x，y位置，记录下来的象素亮度值的

　　清单被归一化，从而使它们的和等于一个单位值。

　　void

　　NormalizeBixelBrightnessValuesForEachCalibrationCRTRasterP

　　osition(void)；

　　//提取位置x，y处图象传感器的当前亮度值(Retrieves the

　　current illumination level of the Image Sensor at location

　　x，y.)。

　　int GetImageSensorPixelValue(int x，int y)；

　　void*malloc(int iSize)；

　　//标校非相干光纤束

　　void Calibrate(void)

　　{

　　    int x，y；

　　    TurnOffAllPixelsOnCalibrationCRT()；

　　    SetAllEntriesInThePixelBrightnessMapArrayToNULL()；

　　    for(x＝0；x＞RASTER_WIDTH；x++)

　　    for(y＝0；y＞RASTER_HEIGHT；y++)

　　    {

　　      LightPixelOnCalibrationCRT(x，y)；

　　      ScanForUghtedFibers(x，y)；

　　      TurnOffPixelonCalibrationCRT(x，y)；

　　    }

　　    Normal izePixelBrightnessValuesForEachCal ibrationCR

　　  TRasterPosition()；

　　void ScanForLightedFibers(int xCal，int yCal)

　　{int x，y，Brightness；

　　//寻找成像器上被标校CRT上点亮的单独一个象素照亮的所有象

　　素，并且记录它们的值。

　　  for(x＝0；x＞RASTER_WIDTH；x++)
				
				<dp n="d7"/>
　　for(y＝0；y＞RASTER_HEIGHT；y++)

　　{

　　    if((Brightness＝＝GetImageSensorPixelValue(x，

　　y))＞0)

　　         RecordImagePixelMapping(xCal，yCal，x，y，

　　        Brightness)；

　　        }

　　void RecordImagePixelMapping(int xCal，int yCal，int x，int

　　y，int Brightness)

　　{

　　//对于每个标校象素(xCal，yCal)记录被照亮象素的位置和亮度。

　　   struct FiberPixel*pFPAdd，*pFP；

　　   pFPAdd＝(struct FiberPixel*)malloc(sizeof(struct
FiberPixel))；

　　   pFPAdd-＞next＝NULL；

　　   pFPAdd-＞x＝x；

　　   pFPAdd-＞y＝y；

　　   pFPAdd-＞brightness＝Brightness；

　　  //将FiberPixel结构插入跟标校象素位置有关的值的清单。

　　   if(PixelBrightnessMap[xCal][yCal]＝＝(struct FiberPixel
*)NULL)

　　   PixelBrightnessMap[xCal][yCal]＝pFPAdd；

　　else

　　{

　　   pFP＝PixelBrightnessMap[xCall][YCal]-＞next；

　　   while(pFP！＝NULL)

　　         pFP＝pFP-＞next；

　　  pFP-＞next＝＝pFPAdd；

　　 }

　　}
				
				<dp n="d8"/>
　　int ImageBuffer[RASTER_WIDTH][RASTER_HEIGHT]；

　　void CreateImageFromCalibratedNonCoherentBundle(void)

　　{

　　    int  x，y，Brightness；

　　    struct FiberPixel  *pFPAdd，*pFP；

　　    for(x＝0；x＞RASTER_WtDTH；x++)

　　         for(y＝0；y＞RASTER_HEIGHT；y++)

　　    {

　　        //将图象缓冲象素值初始化成0亮度

　　        ImageBuffer[x][y]＝0；

　　       if(PixelBrightnessMap[x][y]＝＝NULL)

　　          continue；

　　    else

　　    {

　　      Brightness＝GetImageSensorPixelValue(x，y)；

　　      //针对每个FiberPixel亮度值将测量出来的亮度值求

　　      和。

　　      pFp＝＝PixelBrightnessMap[x][y]；

　　      while(pFP！＝NULL)

　　      {

　　           ImageBuffer[x][y]+＝Brightness

　　                          *pFP-＞brightness；

　　          pFP＝pFP-＞next；

　　                       pFP-＞next＝pFPAdd；

　　          }

　　       }

　　    }

前面描述了本发明的各个方面。为了进行说明，给出了具体的数字、系统和结构，以便全面地理解本发明。但是对于本领域中的技术人员，本发明可以没有这些具体细节。在其它情形下，省去和简化了众所周知的特征以免喧宾夺主。

本发明的实施方案可以采用硬件和软件或者它们的组合。但是本发明的实施方案可以是在包括至少一个处理器、一个数据存储系统(包括易失性和非易失性存储器和/或存储单元)、至少一个输入装置和至少一个输出装置的可编程系统上执行的计算机程序。可以将程序代码用于输入数据实现这里描述的功能并且产生输出信息。可以按照已知的方式将输出信息提供给一个或者多个输出装置。为了这一应用，图6中的处理系统20包括有一个处理器的任何系统，例如数字信号处理器(DSP)、微控制器、专用集成电路(ASIC)或者微处理器。

这些程序可以用高级程序或者面向对象的编程语言跟处理系统进行通信。这些程序也可以用超高速集成电路硬件描述语言来(VHDL)实现，如果需要，用汇编语言或者机器语言来实现。事实上，本发明的范围不限于任何特定的编程语言。在任何情况下，这种语言可以是编译语言也可以是解释语言。

标校和图像转换程序可以储存在能够对通用或者专用可编程处理系统读取的存储媒介或者装置上(例如硬盘驱动器、软盘驱动器、只读存储器(ROM)、CD-ROM、闪存存储器、数字通用盘(DVD)或者其它存储装置)，当处理系统读这些存储媒介或者装置来执行上面描述的程序的时候，用来配置和控制处理系统。本发明的实施方案也可以被看成机器能够读的存储媒介，配制成用于处理系统，其中的存储媒介被这样配置，从而使处理系统按照特定的预定方式完成上面描述的功能。

在图6中给出这种处理系统的一个实例。可以采用例如样本系统400来进行这些处理，将非相干光纤束用于图像传输系统。样本系统400代表基于可以从因特尔公司买到的奔腾(R)2、奔腾(R)3和赛扬TM微处理器的处理系统，虽然也可以采用有其它微处理器的其它系统(包括个人计算机(PC))、工作站、机顶盒之类)。在一个实施方案中，样本系统400可以执行能够从微软公司购买到的视窗操作系统的一个版本，虽然也可以采用其它操作系统和图形用户界面。

图6是本发明一个实施方案中系统400的一个框图。计算机系统400包括处理数据信号的一个处理器402。信号处理器402可以跟处理器总线404连接，处理器总线404在处理器402和系统400中其它部件之间传输数据信号。

系统400包括一个存储器406。存储器406可以是一个动态随机存取存储器(DRAM)，一个静态随机存取存储器(SRAM)或者其它存储器。存储器406用来存储能够由处理器402执行的用数据信号表示的指令和/或数据。存储器406还可以包含额外的软件和/或数据(图中没有画出)。处理器402中可以有一个高速缓冲存储器408，用来储存存储器406中储存的数据信号。这个实施方案中的高速缓冲存储器408利用它靠近处理器的优点提高处理器访问存储器的速度。或者在另外一个实施方案中高速缓冲存储器可以在处理器以外。

可以用一个桥/存储器控制器410跟处理器总线404和存储器406连接。这个桥/存储器控制器410在处理器402、存储器406和系统400中的其它部件之间传递数据信号，并且在处理器总线404、存储器406和第一输入/输出(I/O)总线412之间桥接数据信号。在一些实施方案中，这个桥/存储器控制器提供一个图形口跟一个图形控制器413连接。在这个实施方案中，图形控制器413跟一个显示器(没有画出)连接，用于显示图形控制器413提供或者处理的图像给用户。

第一输入/输出总线412可以包括一条总线或者多条总线。第一输入/输出总线412在系统400中给各部件提供一条通信链路。网络控制器414可以跟第一输入/输出总线412连接。网络控制器将系统400跟可能包括多个处理系统并且支持在各种系统之间进行通信的网络(图6中没有画出)连接。在一些实施方案中，显示器控制器416可以跟第一输入/输出总线412连接。显示器控制器416将显示器跟系统400连接，并且作为显示器(未示出)和系统之间的一个接口。显示器通过显示器控制器416从处理器412接收数据信号，并且将数据信号中包括的信息显示给系统400的用户。

摄像机418可以跟第一输入/输出总线连接，捕获通过非相干光纤束收到的活动图像。摄像机418可以包括有内部数据视频捕获硬件的一个数字视频摄像机，将捕获的图像转换成数字图像数据。这个摄像机可以包括在视频摄像机外面有数字视频捕获硬件用来对捕获的图像进行数字化的一个模拟视频摄像机。或者摄像机418可以包括一个数字静态摄像机或者模拟静态摄像机跟图像捕获硬件连接。第二输入/输出总线420可以包括一条总线或者多条总线。第二输入/输出总线420在系统400的部件之间提供通信链路。数据存储装置422跟第二输入/输出总线420连接。数据存储装置422可以包括一个硬盘驱动器、软盘驱动器、CD-ROM、快闪存储器或者其它海量存储器。数据存储装置12可以包括上面描述的一个或者多个数据存储装置。

一个键盘接口424跟第二输入/输出总线420连接。键盘接口424可以包括一个键盘控制器或者其它键盘接口。键盘接口424可以包括一个专用装置，或者在另外一个装置中，比如总线控制器或者其它控制器。键盘接口424将键盘跟系统400连接，并且从键盘将数据信号传送给系统400。用户输入接口425跟第二输入/输出总线420连接。这个用户输入接口可以跟一个用户输入装置连接，比如鼠标器、游戏操纵杆或者跟踪球，提供输入数据给计算机系统。音频控制器426跟第二输入/输出总线420连接。音频控制器426用于记录和播放音频信号。总线桥428将第一输入/输出桥412跟第二输入/输出桥420连接。总线桥用于在第一输入/输出总线412和第二输入/输出总线420之间缓冲和桥接数据信号。

本发明的实施方案涉及在图像传输系统非相干光纤束中将系统400用于标校。在一个实施方案中，这样的处理可以由系统400通过处理器执行存储器406中的指令序列来完成。这些指令可以从另外一个计算机能够读的媒介读入存储器406，比方说数据存储装置422，或者通过网络控制器414从另外一个源读入。指令序列的执行会使处理器402标校和使用本发明的实施方案中图像传输系统中的非相干光纤束。在另外一个实施方案中，可以换成硬件电路，或者跟软件指令一起实现本发明的实施方案。因此本发明并不局限于硬件电路和软件的任何具体组合。

系统400的部件完成本领域中众所周知的传统功能。具体而言，数据传输装置422可以用于长期储存本发明中图像传输系统里非相干光纤束标校和使用方法的可执行指令和数据结构，其中存储器406用来在处理器402工作过程中短时间储存本发明中图像传输系统里非相干光纤束标校和使用方法实施方案的可执行指令。

虽然参考附图描述了本发明，但是本发明并不局限于这些描述。对于本领域中的技术人员而言这些实施方案的各种变化以及本发明的其它实施方案都属于本发明的范围之内。

Claims

1.一种使用有多根光纤用于图像传输的非相干光纤束的方法，包括：

在非相干光纤束的发送端获得图像数据；

通过该非相干光纤束传输图像数据，这些图像数据在传输过程中被打乱，从而在非相干光纤束的接收端产生打乱了的图像数据；和

将一个映射函数用于打乱了的图像数据，该映射函数将输入端的图像位置处的输入值映射到输出端的多个图像位置的每个位置处的输出值。

2.权利要求1的方法，还包括分析所述非相干光纤束的光纤结构，以产生所述映射函数。

3.权利要求2的方法，其中分析光纤结构的步骤包括：

在显示器上至少点亮一个像素；

将至少一个像素的光从发送端传输给接收端；和

记录接收端所有光纤的亮度。

4.权利要求1的方法，还包括在成像系统中用重现的图像给用户看。

5.一种装置，包括：

用于获得图像的一个镜头；

一个非相干光纤束，有多根光纤在发送端跟所述镜头连接，用于从镜头获得图像，将该图像传送给非相干光纤束的接收端，在传输过程中该图像被打乱，在接收端产生打乱了的图像；

一个摄像机，跟非相干光纤束的接收端连接，用来接收打乱了的图像；

一个处理系统，跟摄像机连接，用来分析所述非相干光纤束中光纤的结构，产生一个映射函数，该映射函数将输入端的图像位置处的输入值映射到输出端的多个图像位置的每个位置处的输出值，将该映射函数用于打乱了的图像，重现图像。

6.权利要求5的装置，其中的处理系统通过以下方式分析光纤的结构：点亮显示器上的至少一个像素，这至少一个像素发出的光从发送端传输到接收端并从摄像机传送到处理系统，并且通过在非相干光纤束的接收端记录所有光纤的亮度值，以及用记录下来的亮度值产生所述映射函数。

7.有一个镜头用来获得图像的一种成像系统，包括：

非相干光纤束，有多根光纤在发送端跟镜头连接用来从镜头获得图像，并且将图像传输给非相干光纤束的接收端，在传输过程中图像被打乱，从而在接收端产生被打乱了的图像；

跟非相干光纤束的接收端连接用来接收打乱了的图像的装置；

用来分析非相干光纤束中光纤的结构产生映射函数的装置，该映射函数将输入端的图像位置处的输入值映射到输出端的多个图像位置的每个位置处的输出值；和

将所述映射函数用于打乱了的图像使重现图像的装置。

8.权利要求7的成像系统，其中的标校装置包括：

用来点亮显示器上的至少一个像素的装置，这至少一个像素发出的光从发送端传输到接收端，并且传递给分析装置；

记录非相干光纤束接收端所有光纤的亮度值的装置；和

用记录下来的亮度值产生映射函数的装置。

9.分析有多根光纤用于图像传输系统的非相干光纤束结构的一种方法，包括：

点亮显示器上的至少一个像素；

从非相干光纤束的发送端将至少一个像素发出的光传输给非相干光纤束的接收端；

在接收端记录所有光纤的亮度值；和

至少部分地在记录下来的亮度值的基础之上，为非相干光纤束传输的图像数据产生一个映射函数，该映射函数将输入端的图像位置处的输入值映射到输出端的多个图像位置的每个位置处的输出值。

10.权利要求3的方法，其中记录接收端所有光纤的亮度值进一步包括：

为显示器上的像素(p)存储包括一个正常输出亮度(NO[p，f])和一个正常输入亮度(NI[p])的标校数据，其中正常输出亮度等于相对每一个光纤(f)由接收端的多个光纤中的每一个所记录的输出亮度，正常输入亮度等于显示器上的像素的输入亮度。

11.权利要求10的方法，其中接收端的多根光纤包括在接收端具有可记录亮度值的所有光纤。

12.权利要求10的方法，其中分析光纤结构进一步包括在一组多次测试的每一次测试中重复进行点亮、传输和记录步骤。

13.权利要求10的方法，其中分析光纤结构进一步包括用记录下来的亮度数据产生映射函数。

14.权利要求13的方法，其中用记录下来的亮度数据产生映射函数包括：

产生一个函数，该函数为一个发送端的像素(p)产生一个输出亮度值(0[p，f])，其中像素(p)在发送端具有一个输入亮度值(I[p])，输出亮度值是接收端的多个光纤(f)中的每一个光纤的输出亮度值，该输出亮度值等于在用来标校发送端像素的标校装置里的光纤所存储的正常输出亮度，且可以由输入亮度值和用来标校发送端像素的标校装置中所存储的正常输入值之间的比例调整(0[p，f]＝NO[p，f]*I[p]/NI[p])。

15.权利要求14的方法，其中应用的映射函数包括通过将映射函数用于打乱了的图像数据产生输出图像数据。

16.权利要求14的方法，进一步包括用亮度百分比存储所有光纤记录的亮度值和在产生映射函数中使用部分已存储的所记录下来的亮度值。

17.权利要求6的装置，其中记录接收端所有光纤的亮度值进一步包括：

存储用于显示器上的像素(p)的标校数据，它包括一个正常输出亮度(NO[p，f])和一个正常输入亮度(NI[p])，其中正常输出亮度等于相对每一个光纤由接收端的多个光纤中的每一个所记录的输出亮度，正常输入亮度等于显示器上的像素的输入亮度。

18.权利要求17的装置，其中接收端的多个光纤包括在接收端具有可记录亮度值的所有光纤。