专利名称：一种提高图像传感器灵敏度去除成形光的方法
技术领域：
本发明涉及微弱图像信号检测领域，特别涉及一种提高图像传感器灵敏度去除成形光的方法，适用于所有图像传感器。
背景技术：
微弱光照条件下的微弱图像信号检测是图像传感器应用中的一个难点，在军事、 天文、深海探测、生物医学成像以及工业检测等多个领域都有涉及。随着图像传感器制造工艺的提高以及数字图像处理技术的应用，微弱图像检测技术已经得到了很大程度的发展。中国专利公开号CN101464188，
公开日2009年6月24日，发明名称为提高光电传感器灵敏度的方法突破了照度极限，大幅度提高光电传感器的灵敏度。发明人在实现本发明的过程中，发现现有技术中存在以下不足该方法通过在光电传感器前施加一束成形光，使微弱图像信号与成形光相叠加， 叠加后的光信号通过光电转换及模数转换后送入计算机，计算机再从叠加后的信号中恢复出微弱图像信号。该方法需要进行两次数据采集，在应用到图像传感器时，由于图像信号数据量大，原有的去除成形光的计算方法限制了成像速度，不能够实现微弱图像信号的实时显不。
发明内容
本发明提供了一种提高图像传感器灵敏度去除成形光的方法，本发明减少了计算量，提高了成像速度，实现了对数据的连续处理，方便了对微弱图像信号进行检测，详见下文描述—种提高图像传感器灵敏度去除成形光的方法，所述方法包括以下步骤(I)在图像传感器前施加一束成形光，并与微弱图像信号S相叠加，所述图像传感器接收叠加的图像信号，并将所述叠加的图像信号传输至视频采集卡；(2)所述视频采集卡接收所述叠加的图像信号并转换成数字图像信号，将所述数字图像信号传输到计算机；(3)所述计算机利用最小二乘法对一个周期内产生的各帧数字图像进行数据处理，通过最小化误差的平方获取微弱图像信号S的拟合值，输出所述微弱图像信号S。步骤(3)中的所述计算机利用最小二乘法对一个周期内产生的各帧数字图像进行数据处理，通过最小化误差的平方获取微弱图像信号S的拟合值，输出所述微弱图像信号S具体为所述计算机记录一个周期内所采集的各帧图像Qi,并根据最小二乘法原理，整理
n-\n-\n-\n-\
出4个参数 和其中肩=Zz+, =^Qi -(P2 = D+2和炉3 =^zxQi .n为一个
%、(P'、Cp2 %，i=0i=0i=0i=0
周期内所采集的数字图像的总帧数，i为帧号，i = 0，1，2，...，n-1, Qi代表实际采集的各
帧数字图像，为所述微弱图像信号S与所述成形光的叠加，则
3
所述微弱图像信号S的计算公式为
权利要求
1.一种提高图像传感器灵敏度去除成形光的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤(1)在图像传感器前施加一束成形光，并与微弱图像信号S相叠加，所述图像传感器接收叠加的图像信号，并将所述叠加的图像信号传输至视频采集卡；(2)所述视频采集卡接收所述叠加的图像信号并转换成数字图像信号，将所述数字图像信号传输到计算机；(3)所述计算机利用最小二乘法对一个周期内产生的各帧数字图像进行数据处理，通过最小化误差的平方获取微弱图像信号S的拟合值，输出所述微弱图像信号S。
2.根据权利要求I所述的一种提高图像传感器灵敏度去除成形光的方法，其特征在于，步骤(3)中的所述计算机利用最小二乘法对一个周期内产生的各帧数字图像进行数据处理，通过最小化误差的平方获取微弱图像信号S的拟合值，输出所述微弱图像信号S具体为所述计算机记录一个周期内所采集的各帧图像Qi,并根据最小二乘法原理，整理出4个
3.根据权利要求I所述的一种提高图像传感器灵敏度去除成形光的方法，其特征在于，所述成形光具体为锯齿波信号。
4.根据权利要求I所述的一种提高图像传感器灵敏度去除成形光的方法，其特征在于，所述图像传感器具体为=CCD图像传感器、CMOS图像传感器或阴极射线图像传感器中的任意一种。
全文摘要
本发明公开了一种提高图像传感器灵敏度去除成形光的方法，包括在图像传感器前施加一束成形光，并与微弱图像信号相叠加，所述图像传感器接收叠加的图像信号，并将所述叠加的图像信号传输至视频采集卡；所述视频采集卡接收所述叠加的图像信号并转换成数字图像信号，将所述数字图像信号传至计算机；所述计算机利用最小二乘法对一个周期内产生的各帧数字图像进行数据处理，通过最小化误差的平方获取微弱图像信号的拟合值，输出所述微弱图像信号。本发明不必单独采集成形光，使总采样次数减小到原来的一半，实现了数据的连续处理；不用关闭微弱信号，降低了对周围环境光和成形光的限制，提高了成形光的提取精度，进而提高了微弱图象信号的采集精度。
文档编号H04N5/14GK102611827SQ201210044000
公开日2012年7月25日 申请日期2012年2月24日 优先权日2012年2月24日
发明者李刚, 林凌, 汤宏颖 申请人:天津大学