[发明专利]采用变色镜片控制图像亮度的装置和方法

说明书

本发明公开了一种采用变色镜片控制图像亮度的装置和方法。外滤光片、变色镜片、半反半透镜、相机依次同光轴布置，透镜、内滤光片、紫外发光管和半反半透镜依次同光轴布置；外界自然光线依次透过外滤光片、变色镜片后入射到半反半透镜透射到相机；紫外发光管发出紫外光线依次透过内滤光片、透镜后入射到半反半透镜反射到变色镜片；在实验环境下，调整不同的脉冲宽度并相机采集图像，代入到关系模型中拟合获得模型参数；在实验环境和实际检测环境中，同一脉冲宽度下通过相机采集图像两个亮度计算模型调整系数，利用模型调整系数计算新的脉冲宽度调整控制。本发明利用PWM技术控制变色镜片的透光率，可以实现对图像亮度的精确控制。

技术领域

本发明涉及控制图像亮度的方法和装置，具体涉及一种采用变色镜片控制图像亮度的装置和方法。

背景技术

在图像采集过程中，光照环境的变化易导致图像亮度不足或亮度过高，给后期图像处理带来困难。

为控制视场中的照度，中国专利CN2143974(杨梦麟.磁光双控变色电焊护目镜.申请号：932026249，申请日：1993.01.30)公开了一种磁光双控自动变色电焊护目镜，通过对电弧产生之前的电磁波和电弧光进行处理，从而控制护目镜的光通量。中国专利CN2676873(陈飚.电子自动变色电焊防护面罩.申请号：2003201214217申请日：2003.12.31)公开了一种电子自动变色电焊防护面罩，在电焊机侧设置与其输出端连接的电压信号检测单元，采用电焊机的输出电压变化作为液晶镜片透光性变化的控制信号。

这些专利对视场亮度的控制以人眼感受为主，不能适应图像成像系统中精确控制光照强度的需要。

发明内容

为了解决背景技术中存在的精确控制光照强度的问题，本发明提供了一种采用变色镜片控制图像亮度的装置和方法，采用PWM方法控制变色镜片的透光率来控制图像亮度，实现相机采集图像亮度的精确控制，解决了由于温度、湿度与等存在变化差异情况下导致相机所采集的图像亮度变化而无法保持控制图像亮度的技术问题。

本发明所采用技术方案如下：

一、一种采用变色镜片控制图像亮度的装置：

装置包括外滤光片、变色镜片、半反半透镜、相机、光源箱、紫外发光管、内滤光片和透镜；所述的外滤光片、变色镜片、半反半透镜、相机依次同光轴布置；光源箱中安装有内滤光片和紫外发光管，光源箱侧壁安装透镜，透镜、内滤光片、紫外发光管和半反半透镜依次同光轴布置；外界自然光线依次透过外滤光片、变色镜片后入射到半反半透镜发生反射和透射，外界自然光线在半反半透镜的透射光线入射到相机；紫外发光管发出紫外光线依次透过内滤光片、透镜后入射到半反半透镜发生反射和透射，紫外光线在半反半透镜的反射光线入射到变色镜片，使得变色镜片的透光率受到影响。

所述的变色镜片采用受紫外光影响作用的变色眼镜片，外滤光片为紫外截止滤光片，内滤光片为紫外透过滤光片。

紫外光照射到变色镜片时，使得变色镜片的透光量减少；通过紫外发光管发出的紫外光的脉冲宽度控制变色镜片的透光率，即控制外界自然光线透过变色镜片到相机的光通量。

还包括电脑和控制电路，紫外发光管经控制电路连接到电脑，相机直接连接到电脑。

所述的控制电路包括数据采集卡和MOS管Q1，数据采集卡连接电脑，MOS管Q1的栅极G与数据采集卡的DO0相连接，紫外发光管8两端连接在电源的正极和MOS管Q1的漏极D上，MOS管Q1的源极接地。数据采集卡采用USB5831型数据采集卡。

控制电路6的MOS管D1采用IRF540N型MOS管，IRF540N型的栅极G与数据采集卡的DO0相连接。

相机4采用Mars 2000-50gc型USB相机，电脑5采用带USB3.0的计算机，紫外发光管8采用10W紫外发光二极管。

二、一种采用变色镜片控制图像亮度的方法：