观察装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及用于生成场景的可见光波段和UV波段的混合图像的装置和方法，例如，用于观察在背景中场景对象的陆地电晕放电。
【背景技术】
[0002]图1显示了 UVB电晕吸收峰，包括在波长为283nm、297nm、316nm、337nm和353nm的峰。
【实用新型内容】
[0003]【具体实施方式】涉及一种混合观察装置，其中，至少一部分可见光波段成像装置是在UVB成像装置的视野中。
[0004]一些【具体实施方式】涉及混合UV-可见光波段观察装置，以及包括可见光波段和UVB成像装置的方法。在一些【具体实施方式】中，(i)至少一部分的可见光波段成像装置(例如，它的一个阵列的光检测器)是被布置在UVB成像装置的视野内；和/或(ii)可见光波段和UV波段成像装置共享共同的光轴。
[0005]为了产生混合图像，从每个可见光波段和UV波段成像装置(或者它的衍生物)输出的电输出是由图像合并单元来接收的，例如，包括电子电路的单元。
[0006]虽然不是必须的，但优选地是，可见光波段和UV波段成像装置共享共同的光轴，以便正确地产生混合图像，依赖于不便利的和/或不可靠的图像处理算法以正确地叠加可见光波段和UV波段的图像。
[0007]将可见光波段照相机放置在UVB成像装置的视野内的一个“价值”是:该可见光波段照相机可阻断来自场景的光(例如可用分光板取代)，该场景的光将会另外被用于产生场景的UV图像。这样会在以下情形中产生特殊的挑战:需要采用带子频谱滤光器，仅有特定的UV波长的光入射到UVB成像装置的光检测器上。然而，本发明人现在揭示了:如果采用足够小的可见光波段成像装置，可能使光阻断最小化，以致UVB成像装置仍然接收足够的光来产生正确的和/或商业上有用的场景的UV图像。
[0008]通过将可见光波段成像装置放置在UVB成像装置的前面(而不是依赖于分光板或分光镜来将可见光引导到“接近于” UVB成像装置的位置)，可能提供混合观察装置，该装置比现有技术中的装置更为紧凑和/或窄。
[0009]在一个非限制性应用中，可以采用混合观察装置来浏览电晕放电一一例如，用来鉴别电子设备发出的电晕放电。更紧凑和/或更窄的混合观察装置是更为经济的，可促进更大的应用(例如，通过电子公司的雇员)，以及更勤奋的鉴定(然后维修)，以及更勤奋的鉴别(然后维修)(有缺陷的环境破坏损坏电气设备)。
[0010]在一些【具体实施方式】中，UV光是被以下装置阻档而避免到达UVB成像装置:包括
(i)可见光区段成像装置(或它的一部分)和(ii)在可见光区段成像装置与混合观察装置的其他部分之间的有线连接一一例如，在UVB成像装置与成像结合单元的电路之间的数据连接。为了使对于来自场景的UV光的阻断最小化，可以采用这样的方法:通过无线连接将可见光区段图像数据从可见光区段成像单元传输到成像结合单元。这可使得可见光区段成像单元可被配置为“有线连接岛”一一完全定位在UVB成像装置的视野内，无需任何减弱UV光的有线连接。
[0011]关于UVB/可见光混合观察装置的【具体实施方式】一一例如，被配置为产生缺乏对象的UVB图像
[0012]本发明人现在揭示一种UVB/可见光混合观察装置，用于观察在场景中与一个或多个对象关联的陆地电晕放电。在该场景中是一个或多个发出电晕的对象(例如，电子设备)、一个或多个陆地电晕放电，以及可选的一个或多个非电晕对象(例如，桌子、椅子等)。目前公开的光学和图像处理特征使得所述装置与方法特别有用于观察在“白天/室内”情景中的电晕放电一一也就是，存在相对低的但不显著水平的太阳能辐射。
[0013]“陆地电晕”放电是与太阳电晕放电相比较的概念。
[0014]本发明所公开的装置与方法是基于以下几个特征的组合:(i)采用专门的、高吸收度滤光片，被配置为产生“没有对象的”UVB图像；(ii)分析这个没有对象的UVB图像以将它的像素分类为“电晕放电像素”或者“非电晕放电像素”;以及(iii)以一定方式将包括UVB和可见光波段的图像的混合重叠或重合图像显示给用户，该方式增加了电晕放电像素的可见度和/或减少了非电晕放电像素的可见度。
[0015]本发明涉及包括对象和一个或多个陆地电晕放电的场景的成像，以产生该场景的“没有对象”的UVB图像。对于本发明，这个场景的“没有对象”的UVB图像仅包括电晕放电的UVB图像，可选地包括噪声，没有在该场景中的任何对象的图像。因此，通过定义，没有任何在实际场景中肉眼可见的对象出现在“没有对象”的UVB图像中。正如下面所揭示的，该“没有对象”的UVB图像可通过应用调节电晕的滤光器来产生，该滤光器:(i)对于至少95%或至少97%的[280nm，700nm]光谱，具有极高光密度(例如，OD值为至少4、或至少6、或至少8、或至少10)，以及(ii)对于在一个或多个UVB电晕峰的1nm内的至少一个波长，具有低的光密度(例如，OD值为最大I)。
[0016]在没有对象的UVB图像和它的本身会缺乏用于观察在场景的邻近对象的它们的合适环境中的电晕放电的功用。尽管如此，当没有对象的UVB图像(或它的衍生物)放在场景的可见图像的上面时，对于首次，为了观察在它的“邻近环境”的电晕放电，而不管这样的事实，即这些“邻近对象”并不存在于UVB图像中。
[0017]因为所产生的UVB图像试图放在可见图像的上面，可能以这样的方式来产生UVB图像，该方式是极为电晕特异以观察较弱的电晕。产生没有对象的UVB图像的“价格”是:该UVB图像可能不能长久地用于提供环境数据，因为在该图像中缺乏对象。本发明人现在揭示的是一种混合装置，其中，这个“价格”是不相关的，因为可见光区段的图像现在产生这个功能。
[0018]因为实际上UVB图像是没有对象的，可以假设，它的非电晕放电像素不会提供有意义的信息一一也就是，不需要显示背景对象以提供正确的环境给电晕放电的图像。因为UVB图像的非电晕像素表现出噪声，而尺必要的对象背景(也就是，需要用于提供环境给电晕放电)，可能㈧将UVB图像的像素分类为⑴电晕放电像素或(ii)非电晕放电像素。在显示装置的混合UVB-可见光图像的显示可以这样的方式进行，该方式增加陆地电晕像素的可见度并减少非电晕像素的可见度。例如，非电晕像素可被有效地从混合UVB-可见光图像中“擦除”。
[0019]当高吸收度滤光器将光过滤掉，从UVB图像中有效去除了所有对象，以产生没有对象的图像。然而，该装置不需要依赖于UVB图像或频道来显示这些对象以将“可见环境”给出到电晕放电一一取代地，可见光区段频道提供了这个功能性。通过依赖于可见光频道来正确地显示“电晕放电环境”，可以应用高吸收度的专门滤光器，该滤光器可从UVB图像中消除对象，以便正确地观察“弱”电晕放电，以提供对于电晕的更高灵敏度。
[0020]这里揭示了一种用于使场景可视化的系统，所述场景包括一个或多个陆地电晕放电以及一个或多个对象，所述场景是由非陆地电晕放电的辐射光照亮的，所述系统包括:a.紫外线波段(UVB)成像装置，被配置为从非陆地电晕放电辐射光照亮的场景中产生所述场景的至少一个含对象的部分的没有对象的UVB图像，所述没有对象的UVB图像包括所述场景的电晕放电的图像，而缺乏所有场景对象的图像，所述UVB成像装置包括波长依赖型滤光器，它被配置为充分滤除非电晕UVB辐射光，以致所产生的图像是没有对象的；所述波长依赖型滤光器具有满足以下条件的光密度OD(A)值:1.在波长范围[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.对于选自UVB电晕峰范围组{[281nm，285nm]、[292nm，302nm]、[308nm，320nm]、[334nm，340nm]、[351nm, 362nm]}的至少一个范围的至少一个波长，所述滤光器的光密度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图像处理装置可操作地将所述没有对象的UVB图像分类为电晕放电像素或者非电晕放电像素，并根据像素分类的结果来处理所述没有对象的UVB图像以产生UVB处理图像；c.可见光波段成像装置，被配置为从所述场景的可见光中产生可见光波段图像；以及d.视频显示装置，被配置为显示可见光波段-UVB混合图像，它是以下图像的叠加:(i)所述可见光波段图像或者其衍生物；以及(ii)所述UVB处理图像或者其的衍生物，所述UVB图像处理装置被配置为进行图像处理以致增加电晕放电像素的可见度和/或减少非电晕放电像素的可见度。
[0021]在一些【具体实施方式】中，所述UVB图像处理装置是被配置为通过改变所述像素的电晕放电分类极限函数来响应非电晕放电UVB辐射光的估计周围水平的改变，以致增加所述极限函数以响应在估计周围水平的增加，以及减少所述极限函数以响应在估计周围水平的减少。
[0022]在一些【具体实施方式】中，所述系统被配置为根据以下至少一个方面来获得周围的非电晕放电UVB辐射光的估计强度:(i)辅助光检测器；(ii)定位数据；(iii)白天；以及(iv)气候数据。
[0023]在一些【具体实施方式】中，所述系统被配置为通过对没有对象的UVB图像的分析来估计非电晕放电UVB的周围水平。
[0024]在一些【具体实施方式】中，所述像素分类是根据在没有对象的UVB图像中检测的时间变化来进行的。
[0025]可选择地或附加地，目标像素的像素分类是根据邻接像素的分析而进行的。
[0026]可选择地或附加地，目标像素的像素分类是根据亮度-极限算法来进行的。
[0027]在一些【具体实施方式】中，对于在UVB电晕峰范围组的至少5nm的波长，滤光器的光密度OD值是最大I。
[0028]在一些【具体实施方式】中，在[400nm，700nm]范围的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【具体实施方式】中，在[[280nm，400nm]范围的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【具体实施方式】中，对于选自UVB电晕峰范围组{[281nm，285nm]、[292nm，302nm]、[308nm，320nm]、[334nm，340nm]、[351nm, 362nm]}的至少一个范围的至少一个波长，滤光器的光密度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【具体实