專利名稱：一種提高圖像傳感器靈敏度的方法
技術領域：
本發明涉及微弱圖像信號檢測的方法，特別涉及一種提高圖像傳感器靈敏度的方 法。
背景技術：
微弱光照條件下的微弱圖像信號檢測是圖像傳感器應用中的一個難點，在軍事、 天文、深海探測、生物醫學成像以及工業檢測等多個領域都有涉及。隨著圖像傳感器制造工 藝的提高以及數字圖像處理技術的應用，微弱圖像檢測技術已經得到了很大程度的發展， 但是當圖像傳感器工作在可探測照度的最低極限時仍具有低信噪比、低對比度、低空間分 辨率的缺陷。
發明內容
為了提高信噪比、對比度和空間分辨率，突破現有各種類型圖像傳感器的照度極 限，本發明提供了一種提高圖像傳感器靈敏度的方法，所述方法包括以下步驟(1)微弱圖像信號光束通過半透半反光鏡照射到圖像傳感器上，輔助光束通過所 述半透半反光鏡照射到所述圖像傳感器上；(2)所述輔助光束與所述微弱圖像信號光束相疊加，獲取疊加信號灰度值；(3)所述圖像傳感器將所述疊加信號灰度值轉換成視頻信號，將所述視頻信號送 入計算機內的圖像信號采集電路；(4)所述圖像信號采集電路將所述視頻信號進行A/D轉換，轉換成數字圖像信號；(5)所述計算機讀取所述數字圖像信號，并將各幀數字圖像信號進行灰度累加，從 中恢復得到微弱圖像信號。所述圖像傳感器具體為CCD圖像傳感器、CMOS圖像傳感器、陰極射線圖像傳感器 或紅外圖像傳感器。所述圖像信號采集電路具體為視頻采集卡。所述計算機具體為單片機或嵌入式計算機系統。所述嵌入式計算機系統具體為DSP、ARM或FPGA。本發明提供的技術方案的有益效果是本發明提供了一種提高圖像傳感器靈敏度的方法，本方法簡單方便，通過在微弱 圖像檢測的同時在圖像傳感器前施加一束輔助光束，再通過幀累積的方法從檢測信號中恢 復出微弱圖像信號，使得難以識別的微弱圖像信號可以用該方法檢測出來，從而大大提高 了圖像傳感器的靈敏度；本方法突破了照度極限，使現有的各種圖像傳感器的檢測靈敏度 都可在原有基礎上得到了進一步提高，提高了信噪比、對比度和空間分辨率，滿足了實際應 用中的需要。
圖1為本發明提供的裝置的結構示意圖；圖2為本發明提供的提高圖像傳感器靈敏度的方法的流程圖。附圖中，各標號所代表的部件列表如下1:半透半反鏡2:圖像傳感器3:圖像信號采集電路4:計算機
具體實施例方式為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本發明實施方 式作進一步地詳細描述。為了提高信噪比、對比度和空間分辨率，突破現有各種類型圖像傳感器的照度極 限，參見圖1，圖1所示的裝置包括半透半反鏡1、圖像傳感器2、圖像信號采集電路3和計 算機4。本發明實施例提供了一種提高圖像傳感器靈敏度的方法，參見圖2，該方法包括以 下步驟101 微弱圖像信號光束Ls通過半透半反光鏡1照射到圖像傳感器2上，輔助光束 Lf通過半透半反光鏡1照射到圖像傳感器2上；102 輔助光束Lf與微弱圖像信號光束Ls相疊加，獲取疊加信號灰度值1 ；103 圖像傳感器2將疊加信號灰度值1轉換成視頻信號，將視頻信號送入計算機 4內的圖像信號采集電路3;104 圖像信號采集電路3將視頻信號進行A/D轉換，轉換成數字圖像信號；105 計算機4讀取數字圖像信號，并將各幀數字圖像信號進行灰度累加，從中恢 復得到微弱圖像信號Ls。其中，該步驟具體為計算機4將采集到的各幀數字圖像信號進行灰度累加，并從 圖像中各點減去輔助光束的作用I；，根據公式(1)從而計算出各點的灰度值、&Z；，計算
公式(1)為
權利要求
1.一種提高圖像傳感器靈敏度的方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟(1)微弱圖像信號光束通過半透半反光鏡照射到圖像傳感器上，輔助光束通過所述半 透半反光鏡照射到所述圖像傳感器上；(2)所述輔助光束與所述微弱圖像信號光束相疊加，獲取疊加信號灰度值；(3)所述圖像傳感器將所述疊加信號灰度值轉換成視頻信號，將所述視頻信號送入計 算機內的圖像信號采集電路；(4)所述圖像信號采集電路將所述視頻信號進行A/D轉換，轉換成數字圖像信號；(5)所述計算機讀取所述數字圖像信號，并將各幀數字圖像信號進行灰度累加，從中恢 復得到微弱圖像信號。
2.根據權利要求1所述的提高圖像傳感器靈敏度的方法，其特征在于，所述圖像傳感 器具體為=CCD圖像傳感器、CMOS圖像傳感器、陰極射線圖像傳感器或紅外圖像傳感器。
3.根據權利要求1所述的提高圖像傳感器靈敏度的方法，其特征在于，所述圖像信號 采集電路具體為視頻采集卡。
4.根據權利要求1所述的提高圖像傳感器靈敏度的方法，其特征在于，所述計算機具 體為單片機或嵌入式計算機系統。
5.根據權利要求4所述的提高圖像傳感器靈敏度的方法，其特征在于，所述嵌入式計 算機系統具體為DSP、ARM或FPGA。
全文摘要
本發明公開了一種提高圖像傳感器靈敏度的方法，所述方法包括以下步驟微弱圖像信號光束通過半透半反光鏡照射到圖像傳感器上，輔助光束通過所述半透半反光鏡照射到所述圖像傳感器上；所述輔助光束與所述微弱圖像信號光束相疊加，獲取疊加信號灰度值；所述圖像傳感器將所述疊加信號灰度值轉換成視頻信號，將所述視頻信號送入計算機內的圖像信號采集電路；所述圖像信號采集電路將所述視頻信號進行A/D轉換，轉換成數字圖像信號；所述計算機讀取所述數字圖像信號，并將各幀數字圖像信號進行灰度累加，從中恢復得到微弱圖像信號。本發明大大提高了圖像傳感器的靈敏度；突破了照度極限，提高了信噪比、對比度和空間分辨率，滿足了實際應用中的需要。
文檔編號H04N17/00GK102082956SQ201010609560
公開日2011年6月1日 申請日期2010年12月28日 優先權日2010年12月28日
發明者李剛, 林凌, 湯宏穎 申請人:天津大學