便攜式偏振數(shù)字相機(jī)及其成像方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及偏振數(shù)字相機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種便攜式偏振數(shù)字相機(jī)及其成像方法。
【背景技術(shù)】
[0002]八十年代初期，出現(xiàn)了利用CXD器件制作的航空數(shù)字相機(jī)，在隨后幾年里不斷涌現(xiàn)出各種數(shù)字相機(jī)。隨著CCD器件的發(fā)展，數(shù)字相機(jī)從線陣和面陣的機(jī)載數(shù)字相機(jī)到視頻格式的航空數(shù)字相機(jī)再到線陣和面陣的航空數(shù)字相機(jī)系統(tǒng)。典型的航空數(shù)字相機(jī)有ADS40、DMC、UltraCamD 等。
[0003]航空偏振數(shù)字相機(jī)的構(gòu)成主要包括光學(xué)鏡頭、偏振片、濾光片以及CCD面陣探測(cè)器等。其中光學(xué)系統(tǒng)主要由大口徑的負(fù)透鏡前組和雙膠合的正透鏡后組構(gòu)成。前組主要作用是減小光束與光軸的夾角，盡量消除系統(tǒng)的象散和畸變，為后組的聚焦成像做準(zhǔn)備；后組對(duì)光束進(jìn)行整理和聚焦，主要消除色差等；前組和后組配合使后截距拉長(zhǎng)并構(gòu)成像方遠(yuǎn)心的光學(xué)系統(tǒng)。
[0004]鑒于此，如何有效減弱或者消除非金屬表面的反光，提高色彩飽和度，提高反差，獲取更寬視場(chǎng)影像，實(shí)現(xiàn)更精細(xì)的成像成為當(dāng)前需要解決的技術(shù)問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明提供一種便攜式偏振數(shù)字相機(jī)及其成像方法，可以有效減弱或者消除非金屬表面的反光，提高色彩飽和度，提高反差，獲取更寬視場(chǎng)影像，實(shí)現(xiàn)更精細(xì)的成像。
[0006]第一方面，本發(fā)明提出一種便攜式偏振數(shù)字相機(jī)，包括:三個(gè)偏振片和圖像傳感器;
[0007]所述三個(gè)偏振片以第一預(yù)設(shè)角度、第二預(yù)設(shè)角度和第三預(yù)設(shè)角度分別平行粘貼于所述圖像傳感器一側(cè)的預(yù)設(shè)波長(zhǎng)的通道的第一區(qū)域、第二區(qū)域和第三區(qū)域內(nèi)，所述預(yù)設(shè)波長(zhǎng)的通道分為四個(gè)區(qū)域，所述偏振片用于對(duì)入射光進(jìn)行遮蔽和透過，得到不同偏振角度的光信號(hào);
[0008]所述圖像傳感器，用于接收所述三個(gè)偏振片得到的不同偏振角度的光信號(hào)，并將所述不同偏振角度的光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。
[0009]可選的，所述第一預(yù)設(shè)角度為0°，所述第二預(yù)設(shè)角度為60°，所述第三預(yù)設(shè)角度為 120。 。
[0010]可選的，所述偏振片是由偏振膜、內(nèi)保護(hù)膜、壓敏膠層及外保護(hù)膜以層壓方式形成的復(fù)合材料。
[0011]可選的，所述圖像傳感器為像素陣列組成的圖像傳感器，所述像素陣列中的每一像素為光電二極管，所述像素陣列中的像素的數(shù)量為15至10 7數(shù)量級(jí)。
[0012]可選的，所述便攜式偏振數(shù)字相機(jī)，還包括:模數(shù)轉(zhuǎn)換器、成像鏡頭和機(jī)身；
[0013]所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器位于所述機(jī)身內(nèi)，用于接收所述圖像傳感器轉(zhuǎn)換得到的電信號(hào)，并將所述電信號(hào)由模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)；
[0014]所述成像鏡頭位于所述機(jī)身內(nèi)，用于接收所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換得到的數(shù)字信號(hào)，并根據(jù)所述數(shù)字信號(hào)成像。
[0015]可選的，所述圖像傳感器為面陣CXD傳感器。
[0016]第二方面，本發(fā)明提出一種基于便攜式偏振數(shù)字相機(jī)的成像方法，包括:
[0017]以第一預(yù)設(shè)角度、第二預(yù)設(shè)角度和第三預(yù)設(shè)角度分別平行粘貼于圖像傳感器一側(cè)的預(yù)設(shè)波長(zhǎng)的通道的第一區(qū)域、第二區(qū)域和第三區(qū)域內(nèi)的三個(gè)偏振片對(duì)入射光進(jìn)行遮蔽和透過，得到不同偏振角度的光信號(hào)；
[0018]圖像傳感器接收所述三個(gè)偏振片得到的不同偏振角度的光信號(hào)，并將所述不同偏振角度的光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。
[0019]可選的，所述預(yù)設(shè)波長(zhǎng)的通道分為四個(gè)區(qū)域，所述第一預(yù)設(shè)角度為0°，所述第二預(yù)設(shè)角度為60°，所述第三預(yù)設(shè)角度為120°。
[0020]可選的，所述方法還包括:
[0021]模數(shù)轉(zhuǎn)換器接收所述圖像傳感器轉(zhuǎn)換得到的電信號(hào)，并將所述電信號(hào)由模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)；
[0022]成像鏡頭接收所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器得到的數(shù)字信號(hào)，并根據(jù)所述數(shù)字信號(hào)成像。
[0023]由上述技術(shù)方案可知，本發(fā)明通過在特定波長(zhǎng)的通道內(nèi)粘貼多個(gè)偏振片，可以有效減弱或者消除非金屬表面的反光，提高色彩飽和度，提高反差，獲取更寬視場(chǎng)影像，實(shí)現(xiàn)更精細(xì)的成像。
【附圖說明】
[0024]圖1為本發(fā)明一實(shí)施例提供的一種便攜式偏振數(shù)字相機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖2為圖1所示便攜式偏振數(shù)字相機(jī)的圖像傳感器每個(gè)通道的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖3為本發(fā)明一實(shí)施例提供的一種基于便攜式偏振數(shù)字相機(jī)的成像方法的流程示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0027]為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整的描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他的實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0028]圖1示出了本發(fā)明一實(shí)施例提供的便攜式偏振數(shù)字相機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖，包括??三個(gè)偏振片11和圖像傳感器12 ;
[0029]所述三個(gè)偏振片11以第一預(yù)設(shè)角度、第二預(yù)設(shè)角度和第三預(yù)設(shè)角度分別平行粘貼于所述圖像傳感器12 —側(cè)的預(yù)設(shè)波長(zhǎng)的通道的第一區(qū)域、第二區(qū)域和第三區(qū)域內(nèi)，所述預(yù)設(shè)波長(zhǎng)的通道分為四個(gè)區(qū)域，所述偏振片11用于對(duì)入射光進(jìn)行遮蔽和透過，得到不同偏振角度的光信號(hào)；
[0030]所述圖像傳感器12，用于接收所述三個(gè)偏振片11得到的不同偏振角度的光信號(hào)，并將所述不同偏振角度的光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。
[0031]在具體應(yīng)用中，本實(shí)施例所述第一預(yù)設(shè)角度為0°，所述第二預(yù)設(shè)角度為60°，所述第三預(yù)設(shè)角度為120°。
[0032]在具體應(yīng)用中，本實(shí)施例所述圖像傳感器12為像素陣列組成的圖像傳感器，所述像素陣列中的每一像素為光電二極管，所述像素陣列中的像素的數(shù)量為15至10 7數(shù)量級(jí)。即所述圖像傳感器12包含15至10 7數(shù)量級(jí)個(gè)光電二極管。
[0033]應(yīng)說明的是，圖像傳感器12是本發(fā)明相機(jī)的核心部件，它將收集樣品的漫反射光信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)，其質(zhì)量決定了數(shù)字相機(jī)的成像質(zhì)量，它體積雖然很小，但卻包含了幾十萬乃至上千萬個(gè)具有感光特性的二極管一一光電二極管。每個(gè)光電二極管即為一個(gè)像素，所述圖像傳感器為所述像素構(gòu)成的像素陣列，當(dāng)有光線照射時(shí)，光電二極管就會(huì)產(chǎn)生電荷積累，積累的電荷最終會(huì)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的像素?cái)?shù)據(jù)。
[0034]圖2示出了圖像傳感器12每個(gè)通道的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖2所示，每個(gè)像素對(duì)應(yīng)一個(gè)通道121，通道用來儲(chǔ)存一個(gè)圖像文件中的選擇內(nèi)容及其它信息，通常表示圖像中顏色色階的變化，如灰度圖像中的通道表現(xiàn)的是從黑色到白色的256個(gè)色階的變化。本實(shí)施例中每個(gè)通道121分為四部分區(qū)域，分別為第一區(qū)域1211，第二區(qū)域1212，第三區(qū)域1213和第四區(qū)域1214。
[0035]在具體應(yīng)用中，本實(shí)施例所述圖像傳感器12可以優(yōu)選為面陣電荷耦合元件(Charge Coupled Devi