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(chǎng)景的可見(jiàn)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(chǎng)景對(duì)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(zhǎng)為283nm、297nm、316nm、337nm和353nm的峰。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]【具體實(shí)施方式】涉及一種混合觀察裝置，其中，至少一部分可見(jiàn)光波段成像裝置是在UVB成像裝置的視野中。
[0004]一些【具體實(shí)施方式】涉及混合UV-可見(jiàn)光波段觀察裝置，以及包括可見(jiàn)光波段和UVB成像裝置的方法。在一些【具體實(shí)施方式】中，(i)至少一部分的可見(jiàn)光波段成像裝置(例如，它的一個(gè)陣列的光檢測(cè)器)是被布置在UVB成像裝置的視野內(nèi)；和/或(ii)可見(jiàn)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(gè)可見(jiàn)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(lái)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(jiàn)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(jiàn)光波段和UV波段的圖像。
[0007]將可見(jiàn)光波段照相機(jī)放置在UVB成像裝置的視野內(nèi)的一個(gè)“價(jià)值”是:該可見(jiàn)光波段照相機(jī)可阻斷來(lái)自場(chǎng)景的光(例如可用分光板取代)，該場(chǎng)景的光將會(huì)另外被用于產(chǎn)生場(chǎng)景的UV圖像。這樣會(huì)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(zhǎng)的光入射到UVB成像裝置的光檢測(cè)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(jiàn)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(lái)產(chǎn)生正確的和/或商業(yè)上有用的場(chǎng)景的UV圖像。
[0008]通過(guò)將可見(jiàn)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(lái)將可見(jiàn)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(gè)非限制性應(yīng)用中，可以采用混合觀察裝置來(lái)瀏覽電暈放電一一例如，用來(lái)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(guò)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(shí)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(jiàn)光區(qū)段成像裝置(或它的一部分)和(ii)在可見(jiàn)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(duì)于來(lái)自場(chǎng)景的UV光的阻斷最小化，可以采用這樣的方法:通過(guò)無(wú)線連接將可見(jiàn)光區(qū)段圖像數(shù)據(jù)從可見(jiàn)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(jiàn)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(wú)需任何減弱UV光的有線連接。
[0011]關(guān)于UVB/可見(jiàn)光混合觀察裝置的【具體實(shí)施方式】一一例如，被配置為產(chǎn)生缺乏對(duì)象的UVB圖像
[0012]本發(fā)明人現(xiàn)在揭示一種UVB/可見(jiàn)光混合觀察裝置，用于觀察在場(chǎng)景中與一個(gè)或多個(gè)對(duì)象關(guān)聯(lián)的陸地電暈放電。在該場(chǎng)景中是一個(gè)或多個(gè)發(fā)出電暈的對(duì)象(例如，電子設(shè)備)、一個(gè)或多個(gè)陸地電暈放電，以及可選的一個(gè)或多個(gè)非電暈對(duì)象(例如，桌子、椅子等)。目前公開(kāi)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(duì)低的但不顯著水平的太陽(yáng)能輻射。
[0013]“陸地電暈”放電是與太陽(yáng)電暈放電相比較的概念。
[0014]本發(fā)明所公開(kāi)的裝置與方法是基于以下幾個(gè)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(méi)有對(duì)象的”UVB圖像；(ii)分析這個(gè)沒(méi)有對(duì)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(jiàn)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(jiàn)度和/或減少了非電暈放電像素的可見(jiàn)度。
[0015]本發(fā)明涉及包括對(duì)象和一個(gè)或多個(gè)陸地電暈放電的場(chǎng)景的成像，以產(chǎn)生該場(chǎng)景的“沒(méi)有對(duì)象”的UVB圖像。對(duì)于本發(fā)明，這個(gè)場(chǎng)景的“沒(méi)有對(duì)象”的UVB圖像僅包括電暈放電的UVB圖像，可選地包括噪聲，沒(méi)有在該場(chǎng)景中的任何對(duì)象的圖像。因此，通過(guò)定義，沒(méi)有任何在實(shí)際場(chǎng)景中肉眼可見(jiàn)的對(duì)象出現(xiàn)在“沒(méi)有對(duì)象”的UVB圖像中。正如下面所揭示的，該“沒(méi)有對(duì)象”的UVB圖像可通過(guò)應(yīng)用調(diào)節(jié)電暈的濾光器來(lái)產(chǎn)生，該濾光器:(i)對(duì)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(duì)于在一個(gè)或多個(gè)UVB電暈峰的1nm內(nèi)的至少一個(gè)波長(zhǎng)，具有低的光密度(例如，OD值為最大I)。
[0016]在沒(méi)有對(duì)象的UVB圖像和它的本身會(huì)缺乏用于觀察在場(chǎng)景的鄰近對(duì)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(méi)有對(duì)象的UVB圖像(或它的衍生物)放在場(chǎng)景的可見(jiàn)圖像的上面時(shí)，對(duì)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(shí)，即這些“鄰近對(duì)象”并不存在于UVB圖像中。
[0017]因?yàn)樗a(chǎn)生的UVB圖像試圖放在可見(jiàn)圖像的上面，可能以這樣的方式來(lái)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(méi)有對(duì)象的UVB圖像的“價(jià)格”是:該UVB圖像可能不能長(zhǎng)久地用于提供環(huán)境數(shù)據(jù)，因?yàn)樵谠搱D像中缺乏對(duì)象。本發(fā)明人現(xiàn)在揭示的是一種混合裝置，其中，這個(gè)“價(jià)格”是不相關(guān)的，因?yàn)榭梢?jiàn)光區(qū)段的圖像現(xiàn)在產(chǎn)生這個(gè)功能。
[0018]因?yàn)閷?shí)際上UVB圖像是沒(méi)有對(duì)象的，可以假設(shè)，它的非電暈放電像素不會(huì)提供有意義的信息一一也就是，不需要顯示背景對(duì)象以提供正確的環(huán)境給電暈放電的圖像。因?yàn)閁VB圖像的非電暈像素表現(xiàn)出噪聲，而尺必要的對(duì)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(jiàn)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(jiàn)度并減少非電暈像素的可見(jiàn)度。例如，非電暈像素可被有效地從混合UVB-可見(jiàn)光圖像中“擦除”。
[0019]當(dāng)高吸收度濾光器將光過(guò)濾掉，從UVB圖像中有效去除了所有對(duì)象，以產(chǎn)生沒(méi)有對(duì)象的圖像。然而，該裝置不需要依賴于UVB圖像或頻道來(lái)顯示這些對(duì)象以將“可見(jiàn)環(huán)境”給出到電暈放電一一取代地，可見(jiàn)光區(qū)段頻道提供了這個(gè)功能性。通過(guò)依賴于可見(jiàn)光頻道來(lái)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(duì)象，以便正確地觀察“弱”電暈放電，以提供對(duì)于電暈的更高靈敏度。
[0020]這里揭示了一種用于使場(chǎng)景可視化的系統(tǒng)，所述場(chǎng)景包括一個(gè)或多個(gè)陸地電暈放電以及一個(gè)或多個(gè)對(duì)象，所述場(chǎng)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(chǎng)景中產(chǎn)生所述場(chǎng)景的至少一個(gè)含對(duì)象的部分的沒(méi)有對(duì)象的UVB圖像，所述沒(méi)有對(duì)象的UVB圖像包括所述場(chǎng)景的電暈放電的圖像，而缺乏所有場(chǎng)景對(duì)象的圖像，所述UVB成像裝置包括波長(zhǎng)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(méi)有對(duì)象的；所述波長(zhǎng)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(zhǎng)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(duì)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(gè)范圍的至少一個(gè)波長(zhǎng)，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(méi)有對(duì)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(lái)處理所述沒(méi)有對(duì)象的UVB圖像以產(chǎn)生UVB處理圖像；c.可見(jiàn)光波段成像裝置，被配置為從所述場(chǎng)景的可見(jiàn)光中產(chǎn)生可見(jiàn)光波段圖像；以及d.視頻顯示裝置，被配置為顯示可見(jiàn)光波段-UVB混合圖像，它是以下圖像的疊加:(i)所述可見(jiàn)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(jiàn)度和/或減少非電暈放電像素的可見(jiàn)度。
[0021]在一些【具體實(shí)施方式】中，所述UVB圖像處理裝置是被配置為通過(guò)改變所述像素的電暈放電分類極限函數(shù)來(lái)響應(yīng)非電暈放電UVB輻射光的估計(jì)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(jì)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(jì)周圍水平的減少。
[0022]在一些【具體實(shí)施方式】中，所述系統(tǒng)被配置為根據(jù)以下至少一個(gè)方面來(lái)獲得周圍的非電暈放電UVB輻射光的估計(jì)強(qiáng)度:(i)輔助光檢測(cè)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(shí)施方式】中，所述系統(tǒng)被配置為通過(guò)對(duì)沒(méi)有對(duì)象的UVB圖像的分析來(lái)估計(jì)非電暈放電UVB的周圍水平。
[0024]在一些【具體實(shí)施方式】中，所述像素分類是根據(jù)在沒(méi)有對(duì)象的UVB圖像中檢測(cè)的時(shí)間變化來(lái)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(lái)進(jìn)行的。
[0027]在一些【具體實(shí)施方式】中，對(duì)于在UVB電暈峰范圍組的至少5nm的波長(zhǎng)，濾光器的光密度OD值是最大I。
[0028]在一些【具體實(shí)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(shí)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(shí)施方式】中，對(duì)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(gè)范圍的至少一個(gè)波長(zhǎng)，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(shí)