SE509734C3 - Bildsensor med inbyggd oeverexponeringskontroll - Google Patents

Description

5Û9'754 2 Uppfinningen kommeri det följande att beskrivas närmare under hänvisning till bifogade ritningar, där fig. 1 visar en känd målföljaranordning med konventionell CCD-detektor, fig. 2 visar en målföljaranordning med s.k. "smart bildsensorfl fig. 3 visar en målföljaranordning med s.k. "smart bildsensor" och inbyggd laservamare enligt uppfinningen och fig. 4 visar ett flödesschema över stymingen av utläsningen från bild- sensom i fig. 3.

Exponeringstiden för ett detektorelement är tiden från det att detektorelementets värde har nollställts till dess värdet fryses för utläsning. Vanligtvis nollställs alla detektorelement i en detektorrnatris samtidigt. Likaledes fryses värdet på samtliga detektorelement på samma gång. Detta medför att exponeringstiden i sådana kända sensorer är densamma för alla detektorelement i en och samma bild.

Det finns nu modema bildsensorer där varje detektorelement eller en grupp av detektorelement, t.ex. en detektorrad (linje), kan tilldelas annorlunda exponeringstid -än sina grannar. En sådan bildsensor, som består av en kretslösning innefattande en detektorrnatris och en processor för stymingen av och utläsningen från detektorrnatrisen, kommer i det följande att benämnas en ”smart bildsensoi”. En känd sådan “smart bildsensor" är MAPP 2200 från Linköpingsföretaget IVP - Integrated Vision Products AB.

Uppfinningen bygger på att man använder en "smart bildsensor" för detektering på konventionellt sett av normala ljusintensitetsvariationer från en scen, samtidigt som vissa detektorelement eller grupper av detektorelement, kallade testområden, ges en väsentligt kortare exponeringstid. Härigenom kan de detektera om bildsensom är utsatt för störlaser eller på annat sätt kraftigt överexponerad. En efter det nya ljusintensitetsförhållandet anpassad, kraftig nedbländning i ett steg kan därefter vidtagas för huvuddelen av detektorelementen.

En konventionell målföljaranordning nämndes tidigare och är visad i fig. 1. Om man byter ut CCD-detektom mot en "smart bildsensor" erhåller man en anordning enligt fig. 2. Som ett exempel antas här att bildsensom bestå av 256 linjer, vardera bestå- ende av 256 bildpunkter. Exponeringstiden för linjema sätts till ett nonnalvärde i avsikt att få en norrnalexponerad bild. En bild byggs upp genom att linjer nollställs, one r» 3. 'so9.7s4 exponeras och utlåses successivt. De utlästa linjema lagras i ett videominne van'- frân bildsignalen överförs till målföljaren.

För att säkerställa att man får veta om bildsensom år blandad, sätter man expone- ringstiden till en bråkdel av den normala på en eller flera linjer, kallade testlinjer.

Exponeringstiden kan exempelvis vara 1/10 av den för övriga detektorlinjer. Bild- värdet från testlinjema jämförs sedan med ett förutbestämt laservamingsvärde. Överstiger bildvârdet laservamingsvårdet trots den korta exponeringstiden antags att bildsensom âr utsatt för laserblåndning och en laservamingssignal sänds ut, se fig. 3.

På motsvarande sätt kan speciella testlinjer med kort exponeringstid användas till att styra exponeringen av en bildsensoms huvuddel. l stället för att bara upptäcka att en konventionell bildsensor är överexponerad vilket leder till en stegvis ned- blandning, något som tar tid vid kraftig överexponering, kan man låta bildvârdet för en eller flera testlinjer styra nedblåndningen. Ändringen av exponeringstiden kan därmed direkt l ett steg göras mycket stor.

Man kan även tänka sig att använda flera testlinjer med olika exponeringstider för att förbättra möjligheten till stymingen av exponeringen. l det angivna exemplet angavs att den "smarta bildsensof' är uppbyggd av 256 linßr. Vissa linjer, t.ex. var 16:e linje, år testlinjer vars bildinformation inte matas till videominnet (=målföljaren i den aktuella tillämpningen), utan deras signal används för laservamings- och exponeringskontroll. Den uteblivna bildinforrnationen från dessa testlinjer kan ersättas med tex medelvärdet av de båda intilliggande detek- torlinjemas bildinforrnation eller föregående bilds bildinformation i den aktuella test- linjen, förutsatt att den inte också då var en testlinje.

För att undvika att en stöming som infaller mellan två testlinjer inte indikeras, kan begynnelsetestlinjen i varje ny bild ändras planmåssigt eller slumpmässigt. Därige- nom förskjuts samtliga testlinjer, som tånks ordnade med utgångspunkt från den första testlinjen, till nya positioner mellan de olika bildema. Man får då inga områ- den som år systematiskt blinda för blandning eller överexponering. l anslutning till fig. 4 benämns linjema som bygger upp en bild LinjeNr, där 1 s LinjeNrs 256. 509 734 4 Bland dessa utväljs, i detta exempel, 16 testlinjer som benämns TestLinjeNdn), där 1 s n s 16.

För varje ny bild tilldelas den första testlinjen, TestLínjeNrfl), slumpmässigt ett värde mellan'1 och 16.

TestLinjeNrf1)= RANDOM(1-16).

För efterföljande testning gäller TestLinjeNdk+ 1) = TestLinjeNr(k) +16, där 1 s k s 15.

Linjema avsöks successivt från LínjeNr= 1 till LinjeNr= 256. Detta förfarande upp- repas .fortlöpande Då LinjeNr= TestLinjeNrin), där n = 1 till 16, dvs. då LinjeNr är lika med något TestLínjeNr, sker en laserstömingstest, idetta exempel.

Det skall än en gång understrykas att metodiken är den samma vid en mer generell överexponeringskontroll. Uppfinningen är, som tidigare anförts, därför tillämpbar också i sådana tillämpningar.

Vidare gäller naturligtvis att det angivna exemplet med en bildsensor med 256 linjer, vardera omfattande 256 bildpunkter, endast âr ett exempel. Man kan tänka sig att använda en bildsensor av vilken storlek som helst som finns tillgänglig. Inte heller måste testområdena vara linjer utan såväl andra grupperingar av detektorelement som enstaka detektorelement är tänkbara. Likaledes är det naturligtvis, beroende på tillämpning, tänkbart med testlinjer såväl tätare som glesare än var sextonde linje. Motsvarande gäller naturligtvis andra typer av testområden.

Claims (9)

10 15 20 25 35 x. 5 'S09 754 Patentkrav:

1. Bildsensor med inbyggd överexponeringskontroll, k ä n n e t e c k n a d a v att den består av en kretslösning innefattande en detektorrnatñs och en processor, vid vilken exponeringstiden för enstaka detektore|ement eller grupper av detektore|e- ment, tex. detektorlinjer, kan styras individuellt, att en eller flera detektore|ement eller grupper av sådana utgör testområden som, under den tid huvuddelen av detektorelementen exponeras för bildsensoms huvudsakliga syfte, ges en väsent- ligt kortare exponeringstid än nämnda huvuddel av detektorelementen, att bild- värdet från testområdet eller testområdena jämförs med ett förutbestämt tröskel- värde och att då tröskelvärdet överskrids fastställer processom att bildsensom är överexponerad.

2. Bildsensor enligt patentkravet 1, k ä n n e t e c k n a d a v att vid fastställd överexponering, processom är anordnad att vidtaga en mot testområdets expone- ringstid avpassad nedbländning i ett steg för huvuddelen av detektorelementen.

3. Bildsensor enligt patentkravet 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a d a v att den ingår i ett militärt sensorsystem, att överexponeringsvärdet avser ett värde som indikerar att bildsensom är utsatt för laserblåndning och att vid fastställd överexponering processom avger en laservamingssignal.

4. Bildsensor enligt något av de tidigare patentkraven, k ä n n e t e c k n a d a v att den innefattar flera testområden med olika exponeringstid.

5. Bildsensor enligt något av de tidigare patentkraven, k ä n n e te c k n a d a v att testområdet eller testområdena förskjuts mellan varje ny bild.

6. Bildsensor enligt patentkravet 5, k ä n n e t e c k n a d a v att testområdet eller testområdena i två på varandra följande bilder inte har gemensamma detektor- element

7. Bildsensor enligt patentkravet 5 eller 6, k ä n n e t e c k n a d a v att ett första testområde förflyttas på ett slumpmässigt sätt mellan varje ny bild och att eventuella övriga testområden är regelbundet fördelade över bildsensom i förhållande till det första testområdet 509 734 6

8. Bildsensor enligt något av de tidigare patentkraven, k å n n e t e c k n a d a v att vid avbildningen av omgivningen, den uteblivna bildinforrnationen från ett test- område ersätts med medelvärdet av bildinforrnation från detektorelement som gränsar till testområdet

9. Bildsensor enligt patentkravet 6 eller 7, k å n n e t e c k n a d a v att vid av- bildningen av omgivningen, den uteblivna bildinformationen från testområdet ersätts med föregående bilds bildinforrnation i motsvarande område.