一種三光通路cmos偏振同步成像裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種三光通路CMOS偏振同步成像裝置，包括：含有三光通路的光學系統(tǒng)，與該光學系統(tǒng)相連的圖像采集模塊，以及與該圖像采集模塊相連的處理器模塊；其中所述光學系統(tǒng)包括：三個可變鏡頭，且三個可變鏡頭前分別安裝有0°、45°和90°方向偏振片，三個可變鏡頭的焦距、光圈和對焦由所述處理器模塊通過驅(qū)動電機控制；所述圖像采集模塊通過一參數(shù)配置模塊進行參數(shù)同步配置，該參數(shù)同步配置與所述處理器模塊相連；本實用新型的通過三光通路同時傳輸圖像數(shù)據(jù)，有效的避免了傳統(tǒng)偏振圖像獲取過程中的非同時性的問題，提高了圖像的成像效果。
【專利說明】一種三光通路CMOS偏振同步成像裝置

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種三光通路CMOS偏振同步成像裝置。

【背景技術】
[0002]隨著近年來洪澇災害的頻繁發(fā)生，給人們的生活帶來了巨大的安全隱患。大尺度粒子成像測速方法(LSPIV)是基于光學成像測量方法，進行流速測量的一種可能手段。但由于水面復雜的光學環(huán)境，使得這種測速方法只在實驗室環(huán)境下適用。
[0003]傳統(tǒng)的光學成像目標檢測方法是利用所成圖像中背景與目標輻射或反射的光強差異來進行的，當這種光強度差異很小時，就會給目標檢測帶來實際的困難。由于偏振態(tài)信息不僅與環(huán)境條件的變化有關，而且與物體的材料，含水量及表面粗糙度有關，即使目標與背景反射或輻射的強度信息相同，它們的偏振態(tài)也會產(chǎn)生較大的差異，因此可以根據(jù)這種差異從偏振圖像中方便的檢測出目標。
[0004]偏振圖像的獲取，依靠偏振光學成像裝置，傳統(tǒng)的偏振光學成像裝置采用依次旋轉(zhuǎn)偏振片的方式，來獲得三個不同角度的偏振圖像。由于采集時間的非同時性，使得三幅偏振圖像存在像元對不準的情況，并且由于旋轉(zhuǎn)偏振片帶來的機械振動，也會使偏振圖像存在較大的噪聲干擾。
實用新型內(nèi)容
[0005]本實用新型的目的是提供一種三光通路CMOS偏振同步成像裝置，以提高圖像成像效果。
[0006]為了解決上述技術問題，本實用新型提供了一種三光通路CMOS偏振同步成像裝置，包括:含有三光通路的光學系統(tǒng)，與該光學系統(tǒng)相連的圖像采集模塊，以及與該圖像采集模塊相連的處理器模塊；其中所述光學系統(tǒng)包括:三個可變鏡頭，且三個可變鏡頭前分別安裝有0°、45°和90°方向偏振片，三個可變鏡頭的焦距、光圈和對焦由所述處理器模塊通過驅(qū)動電機控制；所述圖像采集模塊通過一參數(shù)配置模塊進行參數(shù)同步配置，該參數(shù)同步配置與所述處理器模塊相連。
[0007]優(yōu)選的，為了實現(xiàn)更好的參數(shù)同步配置，所述參數(shù)同步配置采用CPLD，該CPLD包括:與處理器模塊相連的參數(shù)鎖存計數(shù)器，與該參數(shù)鎖存計數(shù)器相連的同步脈沖發(fā)生器；所述參數(shù)鎖存與計數(shù)器將參數(shù)通過并行總線寫入到三個串行讀寫模塊中，所述三個串行讀寫模塊在同步脈沖發(fā)生器的控制下將參數(shù)輸入至所述圖像采集模塊中相應C0MS傳感器。
[0008]優(yōu)選的，為了便于圖像數(shù)據(jù)存儲，所述處理器模塊還與一存儲模塊相連。
[0009]優(yōu)選的，為了與上位機進行數(shù)據(jù)傳輸，所述處理器模塊的以太網(wǎng)接口與一網(wǎng)絡模塊相連。
[0010]本實用新型的有益效果是，本實用新型的通過三光通路同時傳輸圖像數(shù)據(jù)，有效的避免了傳統(tǒng)偏振圖像獲取過程中的非同時性的問題，提高了圖像的成像效果。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]下面結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。
[0012]圖1示出了三光通路CMOS偏振同步成像裝置的原理框圖；
[0013]圖2示出了參數(shù)同步配置的原理框圖。

【具體實施方式】
[0014]現(xiàn)在結合附圖對本實用新型作進一步詳細的說明。這些附圖均為簡化的示意圖，僅以示意方式說明本實用新型的基本結構，因此其僅顯示與本實用新型有關的構成。
[0015]圖1示出了三光通路CMOS偏振同步成像裝置的原理框圖。
[0016]如圖1所示，本實用新型的一種三光通路CMOS偏振同步成像裝置，包括:含有三光通路的光學系統(tǒng)，與該光學系統(tǒng)相連的圖像采集模塊，以及與該圖像采集模塊相連的處理器模塊；其中所述光學系統(tǒng)包括:三個可變鏡頭，且三個可變鏡頭前分別安裝有0°、45°和90°方向偏振片，三個可變鏡頭的焦距、光圈和對焦由所述處理器模塊通過驅(qū)動電機控制；所述圖像采集模塊通過一參數(shù)配置模塊進行參數(shù)同步配置，該參數(shù)同步配置與所述處理器模塊相連。通過電機調(diào)節(jié)焦距、光圈和對焦，從而使圖像采集系統(tǒng)達到最佳的采集效果O
[0017]所述處理器模塊可以采用DSP芯片TMS320DM642。圖像采集模塊由3路CMOS傳感器構成，CMOS傳感器采用MT9T001。具體的3路CMOS圖像傳感器MT9T001的數(shù)據(jù)口分別連接TMS320DM642的視頻輸入口 VPO、VP1、VP2。參數(shù)配置例如但不限于包括:分辨率、曝光時間、色彩增益。
[0018]圖2示出了參數(shù)同步配置的原理框圖。
[0019]所述參數(shù)同步配置采用CPLD，該CPLD包括:與處理器模塊相連的參數(shù)鎖存計數(shù)器，與該參數(shù)鎖存計數(shù)器相連的同步脈沖發(fā)生器；所述參數(shù)鎖存與計數(shù)器將參數(shù)通過并行總線寫入到三個串行讀寫模塊中，所述三個串行讀寫模塊在同步脈沖發(fā)生器的控制下將參數(shù)輸入至所述圖像采集模塊中相應COMS傳感器。具體的，首先，TMS320DM642通過GP1 口將MT9T001的配置參數(shù)及參數(shù)的個數(shù)寫入到參數(shù)鎖存計數(shù)器模塊中，參數(shù)鎖存計數(shù)器模塊通過并行總線，將配置參數(shù)同時寫入到3個串行讀寫模塊中。串行讀寫模塊在同步脈沖發(fā)生器產(chǎn)生的脈沖控制下，通過I2C總線將配置參數(shù)寫入CMOS傳感器的內(nèi)部寄存器中，完成對CMOS傳感器采集時的分辨率、曝光時間、色彩增益等的配置。其次，在對CMOS傳感器的采集參數(shù)配置完后，TMS320DM642通過GP1 口將視頻口的使能信息寫入?yún)?shù)鎖存計數(shù)器模塊中，參數(shù)鎖存計數(shù)器通過并行總線將該使能信息寫入到串行讀寫模塊中，串行讀寫模塊在同步脈沖發(fā)生器產(chǎn)生的脈沖控制下，將視頻口使能信息同步寫入3個CMOS傳感器的寄存器中，實現(xiàn)3個CMOS傳感器的同步曝光。TMS320DM642的3個視頻輸入口在CMOS的幀、行同步信號的控制下讀取CMOS中的圖像數(shù)據(jù)。
[0020]所述處理器模塊還與一存儲模塊相連。為了滿足圖像采集過程中大數(shù)據(jù)量存儲的需求，在TMS320DM642的CEO空間通過EMIFA接口外擴了至少4片4 M X16b的SDRAM存儲器芯片，以獲得4MX 64b的SDRAM存儲空間。另外還可以擴展Flash存儲空間，以解決掉電數(shù)據(jù)丟失的問題。
[0021]所述處理器模塊的以太網(wǎng)接口與一網(wǎng)絡模塊相連，以實現(xiàn)將圖像數(shù)據(jù)傳輸至上位機。
[0022]以上述依據(jù)本實用新型的理想實施例為啟示，通過上述的說明內(nèi)容，相關工作人員完全可以在不偏離本項實用新型技術思想的范圍內(nèi)，進行多樣的變更以及修改。本項實用新型的技術性范圍并不局限于說明書上的內(nèi)容，必須要根據(jù)權利要求范圍來確定其技術性范圍。
【權利要求】
1.一種三光通路CMOS偏振同步成像裝置，其特征在于，包括:含有三光通路的光學系統(tǒng)，與該光學系統(tǒng)相連的圖像采集模塊，以及與該圖像采集模塊相連的處理器模塊；其中 所述光學系統(tǒng)包括:三個可變鏡頭，且三個可變鏡頭前分別安裝有0°、45°和90°方向偏振片，三個可變鏡頭的焦距、光圈和對焦由所述處理器模塊通過驅(qū)動電機控制； 所述圖像采集模塊通過一參數(shù)配置模塊進行參數(shù)同步配置，該參數(shù)同步配置與所述處理器模塊相連。
2.如權利要求1所述的三光通路CMOS偏振同步成像裝置，其特征在于，所述參數(shù)同步配置采用CPLD，該CPLD包括:與處理器模塊相連的參數(shù)鎖存計數(shù)器，與該參數(shù)鎖存計數(shù)器相連的同步脈沖發(fā)生器； 所述參數(shù)鎖存與計數(shù)器將參數(shù)通過并行總線寫入到三個串行讀寫模塊中，所述三個串行讀寫模塊在同步脈沖發(fā)生器的控制下將參數(shù)輸入至所述圖像采集模塊中相應C0MS傳感器。
3.如權利要求2所述的三光通路CMOS偏振同步成像裝置，其特征在于，所述處理器模塊還與一存儲模塊相連。
4.如權利要求3所述的三光通路CMOS偏振同步成像裝置，其特征在于，所述處理器模塊的以太網(wǎng)接口與一網(wǎng)絡模塊相連。
【文檔編號】G01P5/20GK204203261SQ201420683404
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年11月14日 優(yōu)先權日:2014年11月14日
【發(fā)明者】樊棠懷, 張瑞, 張振, 楊晨, 溫華林 申請人:南昌工程學院