觀察裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用于生成場景的可見光波段和UV波段的混合圖像的裝置和方法，例如，用于觀察在背景中場景對象的陸地電暈放電。
【背景技術(shù)】
[0002]圖1顯示了 UVB電暈吸收峰，包括在波長為283nm、297nm、316nm、337nm和353nm的峰。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]【具體實施方式】涉及一種混合觀察裝置，其中，至少一部分可見光波段成像裝置是在UVB成像裝置的視野中。
[0004]一些【具體實施方式】涉及混合UV-可見光波段觀察裝置，以及包括可見光波段和UVB成像裝置的方法。在一些【具體實施方式】中，(i)至少一部分的可見光波段成像裝置(例如，它的一個陣列的光檢測器)是被布置在UVB成像裝置的視野內(nèi)；和/或(ii)可見光波段和UV波段成像裝置共享共同的光軸。
[0005]為了產(chǎn)生混合圖像，從每個可見光波段和UV波段成像裝置(或者它的衍生物)輸出的電輸出是由圖像合并單元來接收的，例如，包括電子電路的單元。
[0006]雖然不是必須的，但優(yōu)選地是，可見光波段和UV波段成像裝置共享共同的光軸，以便正確地產(chǎn)生混合圖像，依賴于不便利的和/或不可靠的圖像處理算法以正確地疊加可見光波段和UV波段的圖像。
[0007]將可見光波段照相機放置在UVB成像裝置的視野內(nèi)的一個“價值”是:該可見光波段照相機可阻斷來自場景的光(例如可用分光板取代)，該場景的光將會另外被用于產(chǎn)生場景的UV圖像。這樣會在以下情形中產(chǎn)生特殊的挑戰(zhàn):需要采用帶子頻譜濾光器，僅有特定的UV波長的光入射到UVB成像裝置的光檢測器上。然而，本發(fā)明人現(xiàn)在揭示了:如果采用足夠小的可見光波段成像裝置，可能使光阻斷最小化，以致UVB成像裝置仍然接收足夠的光來產(chǎn)生正確的和/或商業(yè)上有用的場景的UV圖像。
[0008]通過將可見光波段成像裝置放置在UVB成像裝置的前面(而不是依賴于分光板或分光鏡來將可見光引導(dǎo)到“接近于” UVB成像裝置的位置)，可能提供混合觀察裝置，該裝置比現(xiàn)有技術(shù)中的裝置更為緊湊和/或窄。
[0009]在一個非限制性應(yīng)用中，可以采用混合觀察裝置來瀏覽電暈放電一一例如，用來鑒別電子設(shè)備發(fā)出的電暈放電。更緊湊和/或更窄的混合觀察裝置是更為經(jīng)濟(jì)的，可促進(jìn)更大的應(yīng)用(例如，通過電子公司的雇員)，以及更勤奮的鑒定(然后維修)，以及更勤奮的鑒別(然后維修)(有缺陷的環(huán)境破壞損壞電氣設(shè)備)。
[0010]在一些【具體實施方式】中，UV光是被以下裝置阻檔而避免到達(dá)UVB成像裝置:包括
(i)可見光區(qū)段成像裝置(或它的一部分)和(ii)在可見光區(qū)段成像裝置與混合觀察裝置的其他部分之間的有線連接一一例如，在UVB成像裝置與成像結(jié)合單元的電路之間的數(shù)據(jù)連接。為了使對于來自場景的UV光的阻斷最小化，可以采用這樣的方法:通過無線連接將可見光區(qū)段圖像數(shù)據(jù)從可見光區(qū)段成像單元傳輸?shù)匠上窠Y(jié)合單元。這可使得可見光區(qū)段成像單元可被配置為“有線連接島”一一完全定位在UVB成像裝置的視野內(nèi)，無需任何減弱UV光的有線連接。
[0011]關(guān)于UVB/可見光混合觀察裝置的【具體實施方式】一一例如，被配置為產(chǎn)生缺乏對象的UVB圖像
[0012]本發(fā)明人現(xiàn)在揭示一種UVB/可見光混合觀察裝置，用于觀察在場景中與一個或多個對象關(guān)聯(lián)的陸地電暈放電。在該場景中是一個或多個發(fā)出電暈的對象(例如，電子設(shè)備)、一個或多個陸地電暈放電，以及可選的一個或多個非電暈對象(例如，桌子、椅子等)。目前公開的光學(xué)和圖像處理特征使得所述裝置與方法特別有用于觀察在“白天/室內(nèi)”情景中的電暈放電一一也就是，存在相對低的但不顯著水平的太陽能輻射。
[0013]“陸地電暈”放電是與太陽電暈放電相比較的概念。
[0014]本發(fā)明所公開的裝置與方法是基于以下幾個特征的組合:(i)采用專門的、高吸收度濾光片，被配置為產(chǎn)生“沒有對象的”UVB圖像；(ii)分析這個沒有對象的UVB圖像以將它的像素分類為“電暈放電像素”或者“非電暈放電像素”;以及(iii)以一定方式將包括UVB和可見光波段的圖像的混合重疊或重合圖像顯示給用戶，該方式增加了電暈放電像素的可見度和/或減少了非電暈放電像素的可見度。
[0015]本發(fā)明涉及包括對象和一個或多個陸地電暈放電的場景的成像，以產(chǎn)生該場景的“沒有對象”的UVB圖像。對于本發(fā)明，這個場景的“沒有對象”的UVB圖像僅包括電暈放電的UVB圖像，可選地包括噪聲，沒有在該場景中的任何對象的圖像。因此，通過定義，沒有任何在實際場景中肉眼可見的對象出現(xiàn)在“沒有對象”的UVB圖像中。正如下面所揭示的，該“沒有對象”的UVB圖像可通過應(yīng)用調(diào)節(jié)電暈的濾光器來產(chǎn)生，該濾光器:(i)對于至少95%或至少97%的[280nm，700nm]光譜，具有極高光密度(例如，OD值為至少4、或至少6、或至少8、或至少10)，以及(ii)對于在一個或多個UVB電暈峰的1nm內(nèi)的至少一個波長，具有低的光密度(例如，OD值為最大I)。
[0016]在沒有對象的UVB圖像和它的本身會缺乏用于觀察在場景的鄰近對象的它們的合適環(huán)境中的電暈放電的功用。盡管如此，當(dāng)沒有對象的UVB圖像(或它的衍生物)放在場景的可見圖像的上面時，對于首次，為了觀察在它的“鄰近環(huán)境”的電暈放電，而不管這樣的事實，即這些“鄰近對象”并不存在于UVB圖像中。
[0017]因為所產(chǎn)生的UVB圖像試圖放在可見圖像的上面，可能以這樣的方式來產(chǎn)生UVB圖像，該方式是極為電暈特異以觀察較弱的電暈。產(chǎn)生沒有對象的UVB圖像的“價格”是:該UVB圖像可能不能長久地用于提供環(huán)境數(shù)據(jù)，因為在該圖像中缺乏對象。本發(fā)明人現(xiàn)在揭示的是一種混合裝置，其中，這個“價格”是不相關(guān)的，因為可見光區(qū)段的圖像現(xiàn)在產(chǎn)生這個功能。
[0018]因為實際上UVB圖像是沒有對象的，可以假設(shè)，它的非電暈放電像素不會提供有意義的信息一一也就是，不需要顯示背景對象以提供正確的環(huán)境給電暈放電的圖像。因為UVB圖像的非電暈像素表現(xiàn)出噪聲，而尺必要的對象背景(也就是，需要用于提供環(huán)境給電暈放電)，可能㈧將UVB圖像的像素分類為⑴電暈放電像素或(ii)非電暈放電像素。在顯示裝置的混合UVB-可見光圖像的顯示可以這樣的方式進(jìn)行，該方式增加陸地電暈像素的可見度并減少非電暈像素的可見度。例如，非電暈像素可被有效地從混合UVB-可見光圖像中“擦除”。
[0019]當(dāng)高吸收度濾光器將光過濾掉，從UVB圖像中有效去除了所有對象，以產(chǎn)生沒有對象的圖像。然而，該裝置不需要依賴于UVB圖像或頻道來顯示這些對象以將“可見環(huán)境”給出到電暈放電一一取代地，可見光區(qū)段頻道提供了這個功能性。通過依賴于可見光頻道來正確地顯示“電暈放電環(huán)境”，可以應(yīng)用高吸收度的專門濾光器，該濾光器可從UVB圖像中消除對象，以便正確地觀察“弱”電暈放電，以提供對于電暈的更高靈敏度。
[0020]這里揭示了一種用于使場景可視化的系統(tǒng)，所述場景包括一個或多個陸地電暈放電以及一個或多個對象，所述場景是由非陸地電暈放電的輻射光照亮的，所述系統(tǒng)包括:a.紫外線波段(UVB)成像裝置，被配置為從非陸地電暈放電輻射光照亮的場景中產(chǎn)生所述場景的至少一個含對象的部分的沒有對象的UVB圖像，所述沒有對象的UVB圖像包括所述場景的電暈放電的圖像，而缺乏所有場景對象的圖像，所述UVB成像裝置包括波長依賴型濾光器，它被配置為充分濾除非電暈UVB輻射光，以致所產(chǎn)生的圖像是沒有對象的；所述波長依賴型濾光器具有滿足以下條件的光密度OD(A)值:1.在波長范圍[280nm，700nm]的min [0D ( λ ), 10]的平均值是至少χ，χ的值是至少2或至少3或至少4或至少5或至少6或至少7或至少8 ；i1.對于選自UVB電暈峰范圍組{[281nm，285nm]、[292nm，302nm]、[308nm，320nm]、[334nm，340nm]、[351nm, 362nm]}的至少一個范圍的至少一個波長，所述濾光器的光密度OD值是最大I或最大0.75或最大0.5或最大0.25或最大0.1 ；b.UVB圖像處理裝置可操作地將所述沒有對象的UVB圖像分類為電暈放電像素或者非電暈放電像素，并根據(jù)像素分類的結(jié)果來處理所述沒有對象的UVB圖像以產(chǎn)生UVB處理圖像；c.可見光波段成像裝置，被配置為從所述場景的可見光中產(chǎn)生可見光波段圖像；以及d.視頻顯示裝置，被配置為顯示可見光波段-UVB混合圖像，它是以下圖像的疊加:(i)所述可見光波段圖像或者其衍生物；以及(ii)所述UVB處理圖像或者其的衍生物，所述UVB圖像處理裝置被配置為進(jìn)行圖像處理以致增加電暈放電像素的可見度和/或減少非電暈放電像素的可見度。
[0021]在一些【具體實施方式】中，所述UVB圖像處理裝置是被配置為通過改變所述像素的電暈放電分類極限函數(shù)來響應(yīng)非電暈放電UVB輻射光的估計周圍水平的改變，以致增加所述極限函數(shù)以響應(yīng)在估計周圍水平的增加，以及減少所述極限函數(shù)以響應(yīng)在估計周圍水平的減少。
[0022]在一些【具體實施方式】中，所述系統(tǒng)被配置為根據(jù)以下至少一個方面來獲得周圍的非電暈放電UVB輻射光的估計強度:(i)輔助光檢測器；(ii)定位數(shù)據(jù)；(iii)白天；以及(iv)氣候數(shù)據(jù)。
[0023]在一些【具體實施方式】中，所述系統(tǒng)被配置為通過對沒有對象的UVB圖像的分析來估計非電暈放電UVB的周圍水平。
[0024]在一些【具體實施方式】中，所述像素分類是根據(jù)在沒有對象的UVB圖像中檢測的時間變化來進(jìn)行的。
[0025]可選擇地或附加地，目標(biāo)像素的像素分類是根據(jù)鄰接像素的分析而進(jìn)行的。
[0026]可選擇地或附加地，目標(biāo)像素的像素分類是根據(jù)亮度-極限算法來進(jìn)行的。
[0027]在一些【具體實施方式】中，對于在UVB電暈峰范圍組的至少5nm的波長，濾光器的光密度OD值是最大I。
[0028]在一些【具體實施方式】中，在[400nm，700nm]范圍的min [OD ( λ )，10]的平均值是至少y，y的值是至少4或者至少6或者至少8或者至少10。
[0029]在一些【具體實施方式】中，在[[280nm，400nm]范圍的min [0D ( λ )，10]的平均值是至少z，z的值是至少4或者至少6或者至少8或者至少10。
[0030]在一些【具體實施方式】中，對于選自UVB電暈峰范圍組{[281nm，285nm]、[292nm，302nm]、[308nm，320nm]、[334nm，340nm]、[351nm, 362nm]}的至少一個范圍的至少一個波長，濾光器的光密度OD值是最大0.75或最大0.5或最大0.25或最大0.1。
[0031]在一些【具體實