特定光譜條件下的紋理檢測裝置制造方法及圖紙

本實用新型專利技術提供一種特定光譜條件下的紋理檢測裝置，其包括CCD/CMOS成像物鏡和CCD/CMOS圖像傳感器，CCD/CMOS圖像傳感器的輸出端連接后端圖像處理模塊，在所述CCD/CMOS成像物鏡之前，或者CCD/CMOS成像物鏡與CCD/CMOS圖像傳感器之間設置能夠透過特定波段光譜的檢驗鏡，使得圖像經過檢驗鏡之后再成像到CCD/CMOS圖像傳感器上，最后傳到后端圖像處理模塊。所述檢驗鏡可以是綠色檢驗鏡或白色檢驗鏡。本實用新型專利技術的優點是：由于在圖像傳感器前端加入了能夠透過特定波段光譜的檢驗鏡，獲得特定光譜條件下的目標與背景圖像成像，使得后端圖像處理模塊能夠提取兩幅圖像中光譜分布明顯不同的區域，利用該區域來代替整幅圖像進行匹配運算，縮小了搜索范圍，減少了計算量，從而有助于節省時間、減小誤判。

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及一種光學檢測裝置，具體地說，是一種特定光譜條件下的紋理檢測裝置。
技術介紹
在圖像分析中，紋理是圖像描述的一個常用概念，紋理特征是一種不依賴于顏色或亮度的能清晰反映圖像中同質現象的重要特征。它所反應的內在特征是所有物體表面共有的，包含了與周圍環境的聯系以及物體表面結構組織排列的重要信息，在圖像的分類識別等領域得到了廣泛的應用。比較圖像相似度的方法有很多，比較常用的為基于像素點比較方法和統計圖像基本特征的方法。基于像素點比較的方法是將目標圖像與原圖像的所有像素點按照先后順序直接逐個像素進行比較，再通過求歐氏距離得到目標圖像與原圖像的相似度。這種方法需要將圖像中的像素點逐個進行比較，耗時比較長，算法的復雜度高。因此選用基于統計圖像的基本特征的比較方法，此方法是通過提取原圖像與目標圖像的基本特征，將得到的原圖像與目標圖像的基本特征值進行比較，從而得到圖像間的相似度。然而現有的用來計算目標與背景的紋理相似度的圖像均為利用CCD/CMOS成像物鏡和CCD/CMOS圖像傳感器在多光譜條件下拍攝的，很有可能會出現同色異譜的現象，從圖像上看目標與背景容易混淆，不能精確地檢測目標的紋理相似度。
技術實現思路
針對該問題，本技術采取在獲取圖像的鏡頭前加一檢驗鏡的方案，使得后端圖像處理模塊可以提取目標與背景兩幅圖像中區別較大（即光譜分布不同）的區域來代替整幅圖像進行紋理相似度計算。為實現上述目的，本技術提供一種特定光譜條件下的紋理檢測裝置，包括CCD/CMOS成像物鏡和CCD/CMOS圖像傳感器，CCD/CMOS圖像傳感器的輸出端連接后端圖像處理模塊，在所述CCD/CMOS成像物鏡之前，或者CCD/CMOS成像物鏡與CCD/CMOS圖像傳感器之間設置能夠透過特定波段光譜的檢驗鏡，使得圖像經過檢驗鏡之后再成像到CCD/CMOS圖像傳感器上，最后傳到后端圖像處理模塊。所述檢驗鏡可以是綠色檢驗鏡或白色檢驗鏡。綠色檢驗鏡可透過480m-530mm波長范圍的綠光，以及大于660mm波長的紅光。白色檢驗鏡可透過300nm-390nm波長范圍的紫外光，以及690nm-750nm波長范圍的紅光。所述CCD/CMOS成像物鏡為消色差物鏡。本技術的優點是：由于在圖像傳感器前端加入了能夠透過特定波段光譜的檢驗鏡，獲得特定光譜條件下的目標與背景圖像成像，使得后端圖像處理模塊能夠提取兩幅圖像中光譜分布明顯不同的區域，利用該區域來代替整幅圖像進行匹配運算，縮小了搜索范圍，減少了計算量，從而有助于節省時間、減小誤判。附圖說明圖1為本技術一種特定光譜條件下紋理檢測裝置示意圖。圖2為本技術實施例一的光學系統示意圖。圖3為本技術實施例二的光學系統示意圖。附圖標記說明：1、檢驗鏡；2、CCD/CMOS成像物鏡；3、CCD/CMOS圖像傳感器；4、后端圖像處理模塊。具體實施方式下面結合具體圖例對本技術作進一步說明：參照圖1，一種特定光譜條件下的紋理檢驗裝置，由能夠透過特定波段光譜的檢驗鏡1、CCD/CMOS成像物鏡2、CCD/CMOS圖像傳感器3、后端圖像處理模塊4組成。所述檢驗鏡1設置在CCD/CMOS成像物鏡2之前，或者設置在CCD/CMOS成像物鏡2與CCD/CMOS圖像傳感器3之間，使得圖像經過檢驗鏡之后再成像到CCD/CMOS圖像傳感器3上。其中，檢驗鏡1可為綠色檢驗鏡或白色檢驗鏡等。綠色檢驗鏡是用于綠色植被背景中，有人工目標時時，對附近紅外觀察的有效程度。綠色檢驗鏡選擇性透過少量綠光和大量紅光，當人工目標和綠色植被在該光譜區域透過的光能量差異大時，所得到的圖像中人工目標與綠色植被差異明顯。綠色檢驗鏡可透過480m-530mm波長的綠光，且在波長為490nm時光譜相應曲線僅約為7%；還可透過大于660mm波長的紅光，且其最大透過率達到83%。因此，綠色植被呈暗紅色，綠色人工目標仍舊為綠色。從而實現在一定特定光譜條件下采集圖像，減小了誤判。白色檢驗鏡，是用于雪地背景中，當有人工目標時時，對附近紫外觀察的有效程度。白色檢驗鏡選擇性透過少量紅光和大量紫外，當人工目標和雪地在該光譜區域透過的光能量差異大時，所得到的圖像中人工目標與雪地差異明顯。白色檢驗鏡可透過300nm-390nm波長范圍的紫外，且在波長為340nm時透過率最大可達到70%；在波長為690nm-750nm處透過部分紅光，且在波長為720nm時的透過率為2.5%。因此，反射率高的雪地仍呈現亮白色，白色人工目標也呈現白色，但由于白色人工目標的反射率低，導致白色人工目標顏色比較灰暗，由于有部分紅光透過，白中略微泛紅。從而實現在一定特定光譜條件下采集圖像，減小了誤判。檢驗鏡1的安裝位置可根據視場和觀察距離的不同而不同，如圖2所示，可將其安放在CCD/CMOS成像物鏡2前，或者如圖3所示，安置在CCD/CMOS成像物鏡2與CCD/CMOS圖像傳感器3之間。目標圖像和背景圖像經過檢驗鏡1和CCD/CMOS成像物鏡2，成像到CCD/CMOS圖像傳感器3上后，最后傳到后端圖像處理模塊4。由于整個系統對成像圖像的顏色要求較高，所以CCD/CMOS成像物鏡2應為消色差效果好的成像物鏡。將圖像傳到后端圖像處理模塊4后，后端圖像處理模塊4進行紋理相似度計算。首先經過檢驗鏡1獲取原始的目標圖像與背景圖像，將原始目標圖像減去背景圖像，提取兩幅圖像中區別較大（即光譜分布明顯不同）的區域得到待處理的目標圖像區域與背景圖像區域；從而利用該區域來代替整幅圖像進行匹配運算。由于提取的圖像塊是某一特定光譜條件下的圖像，并是原圖像的部分區域，檢測范圍便會縮小，從而節省了算法時間，去除先后拍攝圖像自然景物變化的影響，從而能夠保證匹配算法的精度，并且減小誤判，更為精準地描述目標與背景的紋理相似度。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
特定光譜條件下的紋理檢測裝置，包括CCD/CMOS成像物鏡（2）和CCD/CMOS圖像傳感器（3），CCD/CMOS圖像傳感器（3）的輸出端連接后端圖像處理模塊（4），其特征是，在所述CCD/CMOS成像物鏡（2）之前，或者CCD/CMOS成像物鏡（2）與CCD/CMOS圖像傳感器（3）之間設置能夠透過特定波段光譜的檢驗鏡（1），使得圖像經過檢驗鏡（1）之后再成像到CCD/CMOS圖像傳感器（3）上，最后傳到后端圖像處理模塊（4）。

【技術特征摘要】
1.特定光譜條件下的紋理檢測裝置，包括CCD/CMOS成像物鏡（2）和CCD/CMOS圖像傳感器（3），CCD/CMOS圖像傳感器（3）的輸出端連接后端圖像處理模塊（4），其特征是，在所述CCD/CMOS成像物鏡（2）之前，或者CCD/CMOS成像物鏡（2）與CCD/CMOS圖像傳感器（3）之間設置能夠透過特定波段光譜的檢驗鏡（1），使得圖像經過檢驗鏡（1）之后再成像到CCD/CMOS圖像傳感器（3）上，最后傳到后端圖像處理模塊（4）。
2.如權利要求1所述的特定光譜條件下的紋理檢測裝置，...

【專利技術屬性】
技術研發人員：王華林，繆安鈮，蔣曉軍，蔡實，華焱建，
申請(專利權)人：無錫市星迪儀器有限公司，
類型：新型
國別省市：江蘇;32