本發(fā)明屬于圖像采集技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說(shuō)，尤其涉及一種用于遠(yuǎn)程顯示的計(jì)算機(jī)圖像采集系統(tǒng)。同時(shí)，本發(fā)明還涉及一種用于遠(yuǎn)程顯示的計(jì)算機(jī)圖像的采集方法。

背景技術(shù)：

隨著全球電子信息化的大發(fā)展，大量的數(shù)字圖像將充斥在我們的日常生活和學(xué)習(xí)科研中，因此圖像采集與顯示必然會(huì)在科學(xué)研究、航空航天、交通醫(yī)療、工業(yè)農(nóng)業(yè)及我們?nèi)粘Ｉ畹雀鱾€(gè)領(lǐng)域會(huì)得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。隨著全球各行業(yè)對(duì)圖像采集需求量不斷增長(zhǎng)的推動(dòng)下，圖像采集與顯示技術(shù)將成為科研熱門(mén)和流行領(lǐng)域的重要工具之一。所以，對(duì)圖像采集與顯示系統(tǒng)本身的研究是具有非常重要的科學(xué)意義和現(xiàn)實(shí)意義。

隨著電子信息技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)的圖像采集技術(shù)己不再能夠滿足人們的需求，依據(jù)客戶需求的圖像信息和更加全面的圖像數(shù)據(jù)分析將加速圖像采集技術(shù)的發(fā)展。如今圖像采集技術(shù)己被廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)、醫(yī)療、會(huì)議、交通安全等諸多領(lǐng)域中。未來(lái)圖像采集與顯示技術(shù)的進(jìn)步將取決于圖像傳感器和數(shù)據(jù)接口技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步。

為了將計(jì)算機(jī)圖像在遠(yuǎn)程顯示出來(lái)，通常是先通過(guò)專(zhuān)用集成電路把輸出給顯示器的信號(hào)采集下來(lái)，然后通過(guò)嵌入式處理器進(jìn)行編碼，最后通過(guò)網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到遠(yuǎn)程的計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理。其中顯示適配器連接了外部總線，通常為pci或者agp總線等。需要顯示的內(nèi)容存儲(chǔ)在顯示存儲(chǔ)器中，通過(guò)顯示適配器專(zhuān)用集成電路轉(zhuǎn)換為視頻輸出。視頻輸出可以連接到顯示器顯示，也可以同時(shí)連接到圖像采集卡。圖像采集卡通過(guò)視頻數(shù)據(jù)采集模塊將輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換為內(nèi)部格式，經(jīng)過(guò)視頻數(shù)據(jù)編碼，發(fā)送給網(wǎng)絡(luò)接口，即可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到需要顯示的地方。

這種方法能夠滿足圖像的遠(yuǎn)程顯示需求，其缺點(diǎn)是，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本較高，網(wǎng)絡(luò)帶寬占用較高，圖形容易失真等。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺點(diǎn)，而提出的一種用于遠(yuǎn)程顯示的計(jì)算機(jī)圖像采集系統(tǒng)及其采集方法。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種用于遠(yuǎn)程顯示的計(jì)算機(jī)圖像采集系統(tǒng)，包括前置光學(xué)模塊、聲光可調(diào)諧濾波器、后置光學(xué)模塊、圖像采集模塊和dsp處理器，所述前置光學(xué)模塊對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)準(zhǔn)備采集其圖像，所述前置光學(xué)模塊與聲光可調(diào)諧濾波器的輸入端連接，該聲光可調(diào)諧濾波器控制聲光可調(diào)諧濾波器模塊上的頻率分辨率為hz的驅(qū)動(dòng)信號(hào)發(fā)生和加載，進(jìn)而可以實(shí)現(xiàn)光譜范圍的選擇；所述聲光可調(diào)諧濾波器的輸出端與后置光學(xué)模塊的輸出端連接，所述后置光學(xué)模塊的輸出端與圖像采集模塊的輸入端連接，所述圖像采集模塊的輸出端與dsp處理器的輸入端連接，所述dsp處理器的兩個(gè)輸出端分別與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器和led顯示屏的輸出端電性連接，所述dsp處理器的輸出端通過(guò)rs232數(shù)據(jù)輸出與射頻驅(qū)動(dòng)模塊的輸入端信號(hào)連接，所述射頻驅(qū)動(dòng)模塊的輸處端與聲光可調(diào)諧濾波器的輸入端信號(hào)連接，所述dsp處理器通過(guò)無(wú)線通訊模塊與遠(yuǎn)程控制終端信號(hào)連接。

優(yōu)選的，所述前置光學(xué)模塊包括視場(chǎng)光闌、準(zhǔn)直透鏡和起偏器，且前置光學(xué)模塊放置在聲光可調(diào)諧濾波器之前，其中光先通過(guò)視場(chǎng)光闌后由準(zhǔn)直透鏡準(zhǔn)直為平行光然后通過(guò)起偏器變?yōu)榫€偏振光傳給聲光可調(diào)諧濾波器。

優(yōu)選的，所述后置光學(xué)模塊包含檢偏器和會(huì)聚透鏡，且后置光學(xué)模塊并放置于aotf之后，利用檢偏器將通過(guò)聲光可調(diào)諧濾波器的光進(jìn)行檢偏從而可以消除掉零級(jí)光，會(huì)聚鏡將通過(guò)聲光可調(diào)諧濾波器后的衍射光會(huì)聚于在cmos圖像傳感器上。

優(yōu)選的，所述圖像采集模塊包括cmos圖像傳感器和數(shù)據(jù)通信接口，所述cmos圖像傳感器分別與會(huì)聚透鏡和數(shù)據(jù)通信接口連接。

優(yōu)選的，所述cmos圖像傳感器采用ov7141cmos圖像傳感器。

本發(fā)明還提供用于遠(yuǎn)程顯示的計(jì)算機(jī)圖像采集方法，包括如下步驟：

s1、目標(biāo)的入射光經(jīng)過(guò)前置光學(xué)模塊后入射至聲光可調(diào)諧濾波器；

s2、然后聲光可調(diào)諧濾波器在其驅(qū)動(dòng)模塊的控制下選擇需要的波段后，進(jìn)入cmos圖像傳感器中；

s3、然后cmos圖像傳感器輸出的8位數(shù)字信號(hào)復(fù)制為兩路,一路用于對(duì)視頻信號(hào)進(jìn)行處理,另一路用于對(duì)視頻信號(hào)的實(shí)時(shí)采集；

s4、通過(guò)dsp處理器將信號(hào)經(jīng)傳輸給遠(yuǎn)程控制終端以及l(fā)ed顯示屏完成實(shí)時(shí)圖像顯示；

s5、同時(shí)dsp處理器還負(fù)責(zé)傳輸來(lái)自計(jì)算機(jī)并口的控制信號(hào),對(duì)cmos圖像傳感器進(jìn)行采集前的配置。

本發(fā)明的技術(shù)效果和優(yōu)點(diǎn)：本發(fā)明提供的一種用于遠(yuǎn)程顯示的計(jì)算機(jī)圖像采集系統(tǒng)及其采集方法，與傳統(tǒng)技術(shù)相比，其目標(biāo)的入射光經(jīng)過(guò)前置光學(xué)模塊后入射至聲光可調(diào)諧濾波器，然后聲光可調(diào)諧濾波器在其驅(qū)動(dòng)模塊的控制下選擇需要的波段后，進(jìn)入cmos圖像傳感器中，然后cmos圖像傳感器輸出的8位數(shù)字信號(hào)復(fù)制為兩路,一路用于對(duì)視頻信號(hào)進(jìn)行處理,另一路用于對(duì)視頻信號(hào)的實(shí)時(shí)采集，通過(guò)dsp處理器將信號(hào)經(jīng)傳輸給遠(yuǎn)程控制終端以及l(fā)ed顯示屏完成實(shí)時(shí)圖像顯示，可以有效地降低系統(tǒng)的成本，提高網(wǎng)絡(luò)帶寬利用率，達(dá)到了預(yù)期目的。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的模塊框圖。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

一種用于遠(yuǎn)程顯示的計(jì)算機(jī)圖像采集系統(tǒng)，包括前置光學(xué)模塊、聲光可調(diào)諧濾波器、后置光學(xué)模塊、圖像采集模塊和dsp處理器，所述前置光學(xué)模塊對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)準(zhǔn)備采集其圖像，所述前置光學(xué)模塊與聲光可調(diào)諧濾波器的輸入端連接，該聲光可調(diào)諧濾波器控制聲光可調(diào)諧濾波器模塊上的頻率分辨率為hz的驅(qū)動(dòng)信號(hào)發(fā)生和加載，進(jìn)而可以實(shí)現(xiàn)光譜范圍的選擇；所述聲光可調(diào)諧濾波器的輸出端與后置光學(xué)模塊的輸出端連接，所述后置光學(xué)模塊的輸出端與圖像采集模塊的輸入端連接，所述圖像采集模塊的輸出端與dsp處理器的輸入端連接，所述dsp處理器的兩個(gè)輸出端分別與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器和led顯示屏的輸出端電性連接，所述dsp處理器的輸出端通過(guò)rs232數(shù)據(jù)輸出與射頻驅(qū)動(dòng)模塊的輸入端信號(hào)連接，所述射頻驅(qū)動(dòng)模塊的輸處端與聲光可調(diào)諧濾波器的輸入端信號(hào)連接，所述dsp處理器通過(guò)無(wú)線通訊模塊與遠(yuǎn)程控制終端信號(hào)連接。

進(jìn)一步地，所述前置光學(xué)模塊包括視場(chǎng)光闌、準(zhǔn)直透鏡和起偏器，且前置光學(xué)模塊放置在聲光可調(diào)諧濾波器之前，其中光先通過(guò)視場(chǎng)光闌后由準(zhǔn)直透鏡準(zhǔn)直為平行光然后通過(guò)起偏器變?yōu)榫€偏振光傳給聲光可調(diào)諧濾波器。

進(jìn)一步地，所述后置光學(xué)模塊包含檢偏器和會(huì)聚透鏡，且后置光學(xué)模塊并放置于aotf之后，利用檢偏器將通過(guò)聲光可調(diào)諧濾波器的光進(jìn)行檢偏從而可以消除掉零級(jí)光，會(huì)聚鏡將通過(guò)聲光可調(diào)諧濾波器后的衍射光會(huì)聚于在cmos圖像傳感器上。

進(jìn)一步地，所述圖像采集模塊包括cmos圖像傳感器和數(shù)據(jù)通信接口，所述cmos圖像傳感器分別與會(huì)聚透鏡和數(shù)據(jù)通信接口連接，所述cmos圖像傳感器采用ov7141cmos圖像傳感器。

進(jìn)一步地，其聲光可調(diào)諧濾波器的主要結(jié)構(gòu)包括聲光晶體、壓電換能器以及吸聲介質(zhì)。吸聲材質(zhì)的作用是吸收傳輸?shù)綋Q能器對(duì)面的超聲波，防止聲波發(fā)生反射形成駐波，影響聲光可調(diào)諧濾波器的正常工作。壓電換能器是通過(guò)真空鍍膜、錮壓焊等工藝鍵合在聲光晶體表面，并進(jìn)行減薄制成的。壓電換能器在射頻驅(qū)動(dòng)電路產(chǎn)生的高頻電信號(hào)下工作，射頻驅(qū)動(dòng)電路可以產(chǎn)生一定功率和頻率的窄帶高頻電信號(hào)。換能器的功能把射頻驅(qū)動(dòng)電路輸出的電信號(hào)轉(zhuǎn)換成超聲波。換能器的晶體切割方式?jīng)Q定了換能器的工作模式。超聲波通過(guò)換能器與聲光晶體之間的聲學(xué)匹配層禍合聲光晶體中，與入射光波發(fā)生互作用。

聲光可調(diào)諧濾波器被作為一種新型的分光器件應(yīng)用在成像光譜技術(shù)上。相比于傳統(tǒng)的成像光譜系統(tǒng)，采用聲光可調(diào)諧濾波器分光元件的成像光譜儀具有系統(tǒng)體積小、光譜范圍廣、速度快、入射角大、無(wú)運(yùn)動(dòng)部件精度高、頻率可控波長(zhǎng)可以選擇等諸多優(yōu)點(diǎn)，在生態(tài)和氣象監(jiān)測(cè)、軍事防御、生物醫(yī)藥等領(lǐng)域提供了重要的技術(shù)手段。

聲光可調(diào)諧濾波器的工作原理：壓電換能器可以把射頻驅(qū)動(dòng)電路輸出的電信號(hào)轉(zhuǎn)換成超聲波。超聲波通過(guò)聲光晶體與換能器之間的聲學(xué)匹配層禍合到晶體中。晶體中的聲波與光波會(huì)發(fā)生相互作用。當(dāng)滿足布拉格衍射條件時(shí)，入射光會(huì)發(fā)生布拉格衍射。在確定的聲光晶體切割方向下，+1級(jí)衍射光的波長(zhǎng)與驅(qū)動(dòng)電信號(hào)的頻率是相對(duì)應(yīng)的，所以通過(guò)改變驅(qū)動(dòng)電信號(hào)的頻率即可改變衍射光的波長(zhǎng)，從而實(shí)現(xiàn)可調(diào)諧的衍射濾波。

本發(fā)明還提供用于遠(yuǎn)程顯示的計(jì)算機(jī)圖像采集方法，包括如下步驟：

s1、目標(biāo)的入射光經(jīng)過(guò)前置光學(xué)模塊后入射至聲光可調(diào)諧濾波器；

s2、然后聲光可調(diào)諧濾波器在其驅(qū)動(dòng)模塊的控制下選擇需要的波段后，進(jìn)入cmos圖像傳感器中；

s3、然后cmos圖像傳感器輸出的8位數(shù)字信號(hào)復(fù)制為兩路,一路用于對(duì)視頻信號(hào)進(jìn)行處理,另一路用于對(duì)視頻信號(hào)的實(shí)時(shí)采集；

s4、通過(guò)dsp處理器將信號(hào)經(jīng)傳輸給遠(yuǎn)程控制終端以及l(fā)ed顯示屏完成實(shí)時(shí)圖像顯示；

s5、同時(shí)dsp處理器還負(fù)責(zé)傳輸來(lái)自計(jì)算機(jī)并口的控制信號(hào),對(duì)cmos圖像傳感器進(jìn)行采集前的配置。

綜上所述：本發(fā)明提供的一種用于遠(yuǎn)程顯示的計(jì)算機(jī)圖像采集系統(tǒng)及其采集方法，與傳統(tǒng)技術(shù)相比，其目標(biāo)的入射光經(jīng)過(guò)前置光學(xué)模塊后入射至聲光可調(diào)諧濾波器，然后聲光可調(diào)諧濾波器在其驅(qū)動(dòng)模塊的控制下選擇需要的波段后，進(jìn)入cmos圖像傳感器中，然后cmos圖像傳感器輸出的8位數(shù)字信號(hào)復(fù)制為兩路,一路用于對(duì)視頻信號(hào)進(jìn)行處理,另一路用于對(duì)視頻信號(hào)的實(shí)時(shí)采集，通過(guò)dsp處理器將信號(hào)經(jīng)傳輸給遠(yuǎn)程控制終端以及l(fā)ed顯示屏完成實(shí)時(shí)圖像顯示，可以有效地降低系統(tǒng)的成本，提高網(wǎng)絡(luò)帶寬利用率，達(dá)到了預(yù)期目的。

最后應(yīng)說(shuō)明的是：以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換,凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。