[发明专利]一种提高光电成像设备动态范围的光学滤片装置

说明书

本发明揭示了一种提高光电成像设备动态范围的光学滤片装置，其包括玻璃基板，所述玻璃基板上设置有至少一组光学滤片条纹组，所述光学滤片条纹组包括N条(N≥2)截止率不同的光学滤片条纹，所述截止率包括最大截止率和最小截止率，光电成像设备动态范围提高倍数由所述最大截止率和最小截止率确定。本发明的一种提高光电成像设备动态范围的光学滤片装置，能有效解决光电成像设备动态范围不足的问题。

技术领域

本发明涉及图像动态范围技术领域，特别涉及一种提高光电成像设备动态范围的光学滤片装置。

背景技术

线结构光测量是通过激光投射器投射一条激光线到物体上，光电成像设备对带有激光条纹的物体成像，图像上的光线特征对应投射器的光线，根据三角测量原理，可确定落在物体上光线的深度信息。

激光光线具有能量强，方向性好的特点，但是在不同材质相交处，如金属与橡胶片，反射强度差异达到数百倍。而对于通过打磨等加工过的金属材质，由于区域反光强度不同，会生成非常强的镜面眩光干扰。

当光电成像设备中的CCD或CMOS成像器件的固有动态范围不能满足实际应用时，传统数字图像处理方法是通过控制图像曝光参数、图像滤波、或多次曝光合成等方案提升图像的动态范围。但是这些方法存在运算量大，如多帧，多曝光，需要对图像多次迭代处理；或数据量大，如需要二次或更多次曝光，处理数据翻多倍，多次曝光会有时间差，测量物体不能移动；多次曝光图像动态范围最高仅能提升至120dB，不能完全解决激光图像的眩光等干扰。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术中的上述缺陷，提供一种提高光电成像设备动态范围的光学滤片装置，能有效解决光电成像设备动态范围不足的问题。

为了实现上述发明目的，本发明采用了如下技术方案：

一种提高光电成像设备动态范围的光学滤片装置，其包括玻璃基板，所述玻璃基板上设置有至少一组光学滤片条纹组，所述光学滤片条纹组包括N条(N≥2)截止率不同的光学滤片条纹，所述截止率包括最大截止率和最小截止率，光电成像设备动态范围提高倍数由所述最大截止率和最小截止率确定，所述提高倍数＝最小截止率/最大截止率。

此外，本发明还包括如下附属技术方案：

所述光学滤片条纹组通过镀膜法或光刻法设置在所述玻璃基板上。

所述截止率不同的光学滤片条纹按照截止率从小到大依次排列。

所述光学滤片装置固定在所述光电成像设备上。

所述光电成像设备包括图像传感器芯片，所述光学滤片装置通过光学紫外固化胶固定在所述图像传感器芯片表面。

所述光学滤片条纹的宽度与所述图像传感器芯片的像元宽度一致。

相比于现有技术，本发明优点在于：

通过光学滤片装置解决了光电成像设备动态范围不足的问题，通过截止率不同的光学滤片条纹扩展光电成像设备的动态范围，不增加图像数据量，不需要多次曝光，最终不仅在不同材质下得到良好的激光线图像，也能大幅减小金属炫光干扰。

附图说明

图1是本发明一种提高光电成像设备动态范围的光学滤片装置的结构示意图。

图2是本发明中光学滤片装置固定在光电成像设备上的示意图。

图3是本发明中图像传感器芯片的结构示意图。

图4是本发明中光学滤片装置的光学滤片条纹固定后的示意图。

图5是本发明实施例一中光学滤片装置结构意图。

图6是本发明实施例一中光学滤片装置固定后的示意图。