[发明专利]用于观察包括目标的场景的设备和方法

说明书

一种观察和指定装置，包括连接到与显示器相连接的电子图像处理器电路的第一图像传感器和第二图像传感器，所述第一图像传感器和所述第二图像传感器被布置成提供交叠的场，以分别提供同一场景的至少第一图像和第二图像，并且所述装置还包括用于将位于预定波长范围内的激光束发射到所述第二传感器的场的预定区域中的激光发射器；感兴趣区域滤光器在所述第二传感器前方延伸，以在第一区域中衰减位于所述预定波长范围之外的光通量，以在第二区域中阻挡来自场景的基本上所有光通量，并且在第三区域中透过最大量的光通量；所述电子处理器电路被布置成通过以下操作来叠加这两个图像：使用与滤光器的第三区域相对应的所述第二图像的区域来相对于所述第一图像在空间上配准所述第二图像。一种利用此类滤光的观察和指定方法。

本发明涉及成像和捕获图像的领域。更具体而言，本发明涉及用于观察包括反射激光束的目标的场景，以及用于在场景的图像中观察由激光束在目标上形成的光斑的设备和方法。

背景技术

当今，大多数观察设备包含图像捕获设备，该图像捕获设备包括具有确定被观察场景的场的光学和电子(或“光电”)传感器。光电传感器通常是互补金属氧化物半导体(CMOS)或电荷耦合器件(CCD)类型的，包括连续地布置以形成矩阵并且被布置成收集由存在于每一感测元件的场中的场景部分所反射或发射的光的感测元件(感测元件更通常被称为“像素”，其是术语“图像元素”的缩写)。由每一感测元件接收的光通量的光子使得在感测元件中产生电荷，该电荷在以代表光通量的电信号的形式收集之前在所谓的“积分”时间内在感测元件中累积。与传统摄影中的曝光时间一样，积分时间(对于所有感测元件都是相同的)取决于场景的亮度：场景的亮度越低，所选择的积分时间越长。

在某些应用中，必须能够查看场景和由激光束在要在场景中找到的目标上反射而产生的光斑。在非常明亮的场景中，诸如阳光明媚的场景，场景的所有细节都会出现，并且难以从中区分出激光光斑。在不太明亮的场景中，诸如在多云的天空下、在黎明或黄昏、或在夜间，在不借助诸如光电二极管之类的附加放大器件的情况下，难以获得清楚地示出光斑和场景细节的图像。然而，在某些条件下，此类设备具有产生伪像(诸如晕染)或者实际上因使其遭受过多光通量而损坏传感器的缺陷。

已经提议求助于如下观察装置：该观察装置包括用于在第一显示器上再现场景的第一图像捕获设备、向要在场景中找到的目标发射激光束并用于在目标上形成光斑的激光发射器，以及用于在第二显示器上再现该光斑的第二图像捕获设备，第一捕获设备和第二捕获设备具有可以彼此交叠的场。用于第一图像捕获设备的积分时间被选择成示出场景的细节，并且用于第二图像捕获设备的积分时间被选择成获得合理直径的光斑。由第一图像捕获设备产生的图像被显示在第一显示器上，并且由第二图像捕获设备产生的图像被显示在第二显示器上。然而，以这种方式在两个显示器上显示并不非常实际。

发明目的

本发明的目的是使得能够在单个图像中显示光斑和场景的细节，并且在相对较宽的亮度范围内这样做。

发明内容

为此，本发明提供了一种观察和指定装置，其包括连接到与显示器相连接的电子图像处理器电路的第一图像传感器和第二图像传感器，第一图像传感器和第二图像传感器被布置成提供交叠的场，以便分别提供同一场景的至少第一图像和第二图像，并且该装置还包括用于将位于预定波长范围内的激光束发射到第二传感器的场的预定区域中的激光发射器。感兴趣区域滤光器在第二传感器前方延伸，感兴趣区域滤光器具有与场的预定区域相对应的第一区域、包围第一区域的第二区域以及包围第二区域的第三区域，该滤光器被布置成在第二区域中阻挡来自场景的基本上所有光通量，在第一区域中衰减位于预定波长范围之外的光通量，并且在第三区域中透过最大量的光通量。电子处理器电路被布置成通过使用与滤光器的第三区域相对应的第二图像的区域来相对于第一图像在空间上配准第二图像，来叠加这两个图像。