特定光谱条件下的纹理检测装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种光学检测装置，具体地说，是一种特定光谱条件下的纹理检测装置。
【背景技术】
[0002]在图像分析中，纹理是图像描述的一个常用概念，纹理特征是一种不依赖于颜色或亮度的能清晰反映图像中同质现象的重要特征。它所反应的内在特征是所有物体表面共有的，包含了与周围环境的联系以及物体表面结构组织排列的重要信息，在图像的分类识别等领域得到了广泛的应用。
[0003]比较图像相似度的方法有很多，比较常用的为基于像素点比较方法和统计图像基本特征的方法。基于像素点比较的方法是将目标图像与原图像的所有像素点按照先后顺序直接逐个像素进行比较，再通过求欧氏距离得到目标图像与原图像的相似度。这种方法需要将图像中的像素点逐个进行比较，耗时比较长，算法的复杂度高。因此选用基于统计图像的基本特征的比较方法，此方法是通过提取原图像与目标图像的基本特征，将得到的原图像与目标图像的基本特征值进行比较，从而得到图像间的相似度。然而现有的用来计算目标与背景的纹理相似度的图像均为利用CCD/CM0S成像物镜和CCD/CM0S图像传感器在多光谱条件下拍摄的，很有可能会出现同色异谱的现象，从图像上看目标与背景容易混淆，不能精确地检测目标的纹理相似度。
【发明内容】
[0004]针对该问题，本实用新型采取在获取图像的镜头前加一检验镜的方案，使得后端图像处理模块可以提取目标与背景两幅图像中区别较大(即光谱分布不同)的区域来代替整幅图像进行纹理相似度计算。
[0005]为实现上述目的，本实用新型提供一种特定光谱条件下的纹理检测装置，包括CCD/CM0S成像物镜和CCD/CM0S图像传感器，CCD/CM0S图像传感器的输出端连接后端图像处理模块，在所述CCD/CM0S成像物镜之前，或者CCD/CM0S成像物镜与CCD/CM0S图像传感器之间设置能够透过特定波段光谱的检验镜，使得图像经过检验镜之后再成像到CCD/CM0S图像传感器上，最后传到后端图像处理模块。
[0006]所述检验镜可以是绿色检验镜或白色检验镜。绿色检验镜可透过480m-530mm波长范围的绿光，以及大于660mm波长的红光。白色检验镜可透过300nm-390nm波长范围的紫外光，以及690nm-750nm波长范围的红光。
[0007]所述(XD/CM0S成像物镜为消色差物镜。
[0008]本实用新型的优点是:由于在图像传感器前端加入了能够透过特定波段光谱的检验镜，获得特定光谱条件下的目标与背景图像成像，使得后端图像处理模块能够提取两幅图像中光谱分布明显不同的区域，利用该区域来代替整幅图像进行匹配运算，缩小了搜索范围，减少了计算量，从而有助于节省时间、减小误判。
【附图说明】
[0009]图1为本实用新型一种特定光谱条件下纹理检测装置示意图。
[0010]图2为本实用新型实施例一的光学系统示意图。
[0011 ]图3为本实用新型实施例二的光学系统示意图。
[0012]附图标记说明:1、检验镜；2、CCD/CMOS成像物镜；3、CCD/CM0S图像传感器;4、后端图像处理模块。
【具体实施方式】
[0013]下面结合具体图例对本实用新型作进一步说明:
[0014]参照图1，一种特定光谱条件下的纹理检验装置，由能够透过特定波段光谱的检验镜1、(XD/CM0S成像物镜2、(XD/CM0S图像传感器3、后端图像处理模块4组成。所述检验镜I设置在CCD/CM0S成像物镜2之前，或者设置在CCD/CM0S成像物镜2与CCD/CM0S图像传感器3之间，使得图像经过检验镜之后再成像到(XD/CM0S图像传感器3上。
[0015]其中，检验镜I可为绿色检验镜或白色检验镜等。
[0016]绿色检验镜是用于绿色植被背景中，有人工目标时时，对附近红外观察的有效程度。绿色检验镜选择性透过少量绿光和大量红光，当人工目标和绿色植被在该光谱区域透过的光能量差异大时，所得到的图像中人工目标与绿色植被差异明显。绿色检验镜可透过480m-530mm波长的绿光，且在波长为490nm时光谱相应曲线仅约为7% ；还可透过大于660mm波长的红光，且其最大透过率达到83%。因此，绿色植被呈暗红色，绿色人工目标仍旧为绿色。从而实现在一定特定光谱条件下采集图像，减小了误判。
[0017]白色检验镜，是用于雪地背景中，当有人工目标时时，对附近紫外观察的有效程度。白色检验镜选择性透过少量红光和大量紫外，当人工目标和雪地在该光谱区域透过的光能量差异大时，所得到的图像中人工目标与雪地差异明显。白色检验镜可透过300nm-390nm波长范围的紫外，且在波长为340nm时透过率最大可达到70%;在波长为690nm_750nm处透过部分红光，且在波长为720nm时的透过率为2.5%。因此，反射率高的雪地仍呈现亮白色，白色人工目标也呈现白色，但由于白色人工目标的反射率低，导致白色人工目标颜色比较灰暗，由于有部分红光透过，白中略微泛红。从而实现在一定特定光谱条件下采集图像，减小了误判。
[0018]检验镜I的安装位置可根据视场和观察距离的不同而不同，如图2所示，可将其安放在CCD/CM0S成像物镜2前，或者如图3所示，安置在CCD/CM0S成像物镜2与CCD/CM0S图像传感器3之间。目标图像和背景图像经过检验镜I和CCD/CM0S成像物镜2，成像到CCD/CM0S图像传感器3上后，最后传到后端图像处理模块4。
[0019]由于整个系统对成像图像的颜色要求较高，所以CCD/CM0S成像物镜2应为消色差效果好的成像物镜。
[0020]将图像传到后端图像处理模块4后，后端图像处理模块4进行纹理相似度计算。首先经过检验镜I获取原始的目标图像与背景图像，将原始目标图像减去背景图像，提取两幅图像中区别较大(即光谱分布明显不同)的区域得到待处理的目标图像区域与背景图像区域;从而利用该区域来代替整幅图像进行匹配运算。
[0021]由于提取的图像块是某一特定光谱条件下的图像，并是原图像的部分区域，检测范围便会缩小，从而节省了算法时间，去除先后拍摄图像自然景物变化的影响，从而能够保证匹配算法的精度，并且减小误判，更为精准地描述目标与背景的纹理相似度。
【主权项】
1.特定光谱条件下的纹理检测装置，包括CCD/CMOS成像物镜(2)和CCD/CMOS图像传感器(3)，CCD/CM0S图像传感器(3)的输出端连接后端图像处理模块(4)，其特征是，在所述CCD/CM0S成像物镜(2)之前，或者CCD/CM0S成像物镜(2)与CCD/CM0S图像传感器(3)之间设置能够透过特定波段光谱的检验镜(1)，使得图像经过检验镜(I)之后再成像到CCD/CM0S图像传感器(3)上，最后传到后端图像处理模块(4)。2.如权利要求1所述的特定光谱条件下的纹理检测装置，其特征是，所述检验镜(I)为绿色检验镜或白色检验镜。3.如权利要求1所述的特定光谱条件下的纹理检测装置，其特征是，所述CCD/CM0S成像物镜(2)为消色差物镜。4.如权利要求2所述的特定光谱条件下的纹理检测装置，其特征是，所述绿色检验镜可透过480m-530mm波长范围的绿光，以及大于660mm波长的红光。5.如权利要求2所述的特定光谱条件下的纹理检测装置，其特征是，所述白色检验镜可透过300nm-390nm波长范围的紫外光，以及690nm-750nm波长范围的红光。
【专利摘要】本实用新型提供一种特定光谱条件下的纹理检测装置，其包括CCD/CMOS成像物镜和CCD/CMOS图像传感器，CCD/CMOS图像传感器的输出端连接后端图像处理模块，在所述CCD/CMOS成像物镜之前，或者CCD/CMOS成像物镜与CCD/CMOS图像传感器之间设置能够透过特定波段光谱的检验镜，使得图像经过检验镜之后再成像到CCD/CMOS图像传感器上，最后传到后端图像处理模块。所述检验镜可以是绿色检验镜或白色检验镜。本实用新型的优点是：由于在图像传感器前端加入了能够透过特定波段光谱的检验镜，获得特定光谱条件下的目标与背景图像成像，使得后端图像处理模块能够提取两幅图像中光谱分布明显不同的区域，利用该区域来代替整幅图像进行匹配运算，缩小了搜索范围，减少了计算量，从而有助于节省时间、减小误判。
【IPC分类】G06T7/40
【公开号】CN205302395
【申请号】
【发明人】王华林, 缪安铌, 蒋晓军, 蔡实, 华焱建
【申请人】无锡市星迪仪器有限公司
【公开日】2016年6月8日
【申请日】2015年12月24日