[实用新型]高速图像采集装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种高速图像采集装置，特别是一种具有高帧频、高分辨率的图像采集装置。

背景技术

高速图像采集已经成为多领域应用的研究检测设备，目前是各个企业研发的热点产品。尤其是高速摄像机已经广泛应用于军事领域，如火工品动作、炮弹发射、导弹发射等领域，以及航天目标分析，如空间碎片分析、空间粒子碰撞研究等。另外，在科研领域也有应用，如天文观测、闪电测探研究等等。

但是，对于传统的高速图像采集来说，帧频和分辨率是不可兼得的。因为当分辨率高的时候，必然导致帧频的降低。但是对于一些特定应用环境，即需要高的分辨率，获取目标图像更加清晰的纹理信息。而且，同时需要更快的帧频，获取目标的更加细腻的变化轨迹。传统的图像采集设备显然不能满足高端的需求。

对于图像采集来说，主要是感光元器件，也就是传感器在工作时带来的必然工作时间。特别是对于高速摄像机来说，需要有曝光时间、转移时间以及读取时间。下面一种传统图像采集传感器的时序图。

由此可见，读出时序的时间(Read-out time)是制约图像传感器帧频的关键因素。

为了提高图像输出帧频，也就是降低读出时序时间，可以采用多通道和提高输出像素时钟频率两种方式。目前，不同企业为了提高图像传感器的帧频，均采用多通道方式输出。但是多通道方式需要在硬件和软件上都花费研发精力，而且精密的结构对于生产来说也增加了难度。

那么，当图像传感器在其最高输出像素时钟频率下，全通道输出时，仍不能满足任务需求时，单图像传感器设计的高速图像采集设备受到制约。

实用新型内容

本实用新型的一个目的在于提供一种高速图像采集装置，特别是一种具有高帧频、高分辨率的高速图像采集与处理装置。

本实用新型的另一个目的在于提供一种高速图像采集装置，其包括一镜头组件、一采集组件以及一控制组件，通过所述镜头组件和所述采集组件配合实现高帧频采集。

本实用新型的另一个目的在于提供一种高速图像采集装置，所述镜头组件采用棱镜分光的光学设计，保证高帧频的同时具有高的分辨率。

本实用新型的另一个目的在于提供一种高速图像采集装置，所述采集组件与所述控制组件相互可通信地连接，所述控制组件将控制所述采集组件工作，并将所述采集组件采集的图像处理、储存和通讯。

本实用新型的另一个目的在于提供一种高速图像采集装置，所述采集组件采用多个图像传感器，利用所述控制组件进行采集控制，使得所述采集组件采集图像数据的工作被准确控制。

本实用新型的另一个目的在于提供一种高速图像采集装置，所述采集组件被所述控制组件控制以一定的时序进行图像采集，保持每个图像传感器在帧频工作的情况下，提高整体采集的帧频。

本实用新型的另一个目的在于提供一种高速图像采集装置，所述采集组件将以高帧频采集图像数据，所述控制组件可以实时储存并提供进一步分析的处理。

本实用新型的另一个目的在于提供一种高速图像采集装置，所述采集组件保证采集图像数据具有高分辨率，所述控制组件将图像数据在需要时进行传输。

本实用新型的另一个目的在于提供一种高速图像采集装置，所述镜头组件和所述采集组件被相互对应的连接，使得整体结构清晰，生产难度低。

本实用新型的另一个目的在于提供一种高速图像采集装置，所述控制组件可以根据需要的帧频，对所述采集组件进行控制，进而获得需求帧频的图像。

本实用新型的另一个目的在于提供一种高速图像采集装置，通过所述镜头组件、所述控制组件和所述采集组件被依次地连接，使得所述高速图像采集装置结构紧凑，在具有高性能的同时，有效结构相对集中。

依本实用新型的一个方面，本实用新型进一步提供一高速图像采集装置，包括：

一镜头组件，其中所述镜头组件采用分光的光学设计；

一采集组件；以及

一控制组件，其中所述镜头组件与所述采集组件相对应地被设置，其中所述采集组件与所述控制组件被通讯地连接，使得所述采集组件被所述控制组件控制进行图像数据的采集，从而所述采集组件通过所述镜头组件采集图像数据。

根据本实用新型的一个实施例，所述采集组件的采集工作被所述控制组件控

制，使得所述采集组件的采集工作具有一定的高帧频。

根据本实用新型的一个实施例，所述控制组件通过触发信号对所述采集组件进行控制。