[发明专利]多个成像模式下红外成像的系统和方法

说明书

公开了用于在多个成像模式下促进红外成像的系统和方法的技术。一种设备可以包括红外图像捕获电路和至少一个处理电路。红外图像捕获电路可以被配置为检测第一红外数据并基于第一红外数据和多个成像模式中的第一成像模式生成第一像素值。至少一个处理电路可以被配置为将第一像素值和与第一成像模式相关联的一组饱和阈值进行比较。至少一个处理电路可以还被配置为基于第一像素值的比较在多个成像模式中选择成像模式。至少一个处理电路还可以被配置为基于选择的成像模式设置红外图像捕获电路以生成第二像素值。

相关申请的交叉引用

本专利申请要求2017年1月26日提交的、标题为“SYSTEMS AND METHODS FORINFRARED IMAGING IN MULTIPLE IMAGING MODES”的美国临时申请第62/450,967号的权益和优先权，其全文以引用方式并入本文中。

本专利申请涉及2016年6月3日提交的、标题为“SYSTEMS AND METHODS FORENHANCED DYNAMIC RANGE INFRARED IMAGING”的国际专利申请第PCT/US2016/035848号，该国际专利申请又请求2015年6月5日提交的、标题为“SYSTEMS AND METHODS FORENHANCED DYNAMIC RANGE INFRARED IMAGING”的美国临时专利申请第62/171,962号的权益和优先权，上述申请每一个的全文以引用方式并入本文中。

技术领域

一个或多个实施例总体涉及成像设备，并且更具体地说，例如，涉及用于在多个成像模式下促进红外(IR)成像的系统和方法。

背景技术

场景的热(例如红外)图像通常对于例如监测、检查和/或维护的目的以及监视是有用。通常，提供热成像设备(例如IR摄像机)以捕获一系列热图像并产生热视频序列，其中热图像可以包括具有表示从观察的真实世界场景发射的热辐射的数据值的像素。

例如，IR摄像机可以使用检测IR辐射(例如热IR辐射)的焦平面阵列(FPA)来提供热IR图像。通过IR摄像机光路的热IR辐射可以由FPA的IR检测器接收，该IR检测器提供热IR图像的像素的图像数据。

对于温度变化较大的场景，可能无法通过IR摄像机的单次曝光捕获高场景内温度范围的全跨度。如果IR摄像机针对较低的辐照度进行了优化，则较高辐照度的区域(例如，较热的区域)通常会饱和。在这种情况下，对于处于饱和水平或高于饱和水平的不同IR辐射强度，热IR图像的像素值可以用相同的饱和值表示，并且因此在热IR图像中不能彼此区分。如果IR摄像机针对较高的辐照度进行了优化，则较低辐照度的区域(例如，较冷的区域)可能被掩埋在IR摄像机的噪声本底中，并且例如由于信噪比(SNR)较低而看起来被冲蚀(washed out)和/或充满噪声。对于特定的IR摄像机和场景的预期温度范围，可以通过调整快门速度、积分时间、接收放大器增益、跨像素偏移、相关联光学器件的速度和/或与IR摄像机相关联的其他参数来优化成像。然而，使用单一积分时间可能无法完全涵盖场景的温度变化。

发明内容

在一个或多个实施例中，一种设备包括红外图像捕获电路，其被配置为使用多个成像模式中的第一成像模式捕获与第一多个像素值相关联的第一红外图像。多个成像模式中的每一个都与相应一组特性相关联。该设备进一步包括至少一个处理电路，其与红外图像捕获电路通信耦合并且被配置为确定是否至少阈值数量的第一多个像素值超过饱和阈值。至少一个处理器电路进一步配置为当确定少于阈值数量的第一多个像素值超过饱和阈值时，将设备保持在单模式状态，其中单模式状态与使用多个成像模式中的一个捕获单个红外图像相关联。至少一个处理器电路进一步被配置为当确定至少阈值数量的第一多个像素值超过饱和阈值时，将设备转换为超帧状态，其中超帧状态与使用多个成像模式中的不同成像模式捕获至少两个红外图像中的每一个相关联。