[發明專利]可佩戴的成像裝置、系統和方法

無效

• 申請號: 201410525794.3
• 申請日: 2014-10-08
• 公開（公告）號: CN104519254A
• 公開（公告）日: 2015-04-15
• 發明（設計）人: A·C·泰希;J·D·弗蘭克
• 申請（專利權）人: 菲力爾系統公司
• 主分類號: H04N5/225
• 分類號: H04N5/225;H04N5/33;H04N7/18;G01J5/00
• 代理公司: 北京安信方達知識產權代理有限公司 11262
• 代理人: 張春媛;閻娬斌

相關申請的交叉引用

該申請要求2013年10月3日提交的名稱為“可佩戴的成像裝置、系統和方法”的U.S.臨時專利申請No.61/886,543的權益，在此通過參考將它的全部并入本文。

技術領域

本發明的一個或多個實施例通常涉及熱成像裝置，且尤其涉及例如可佩戴的熱成像裝置。

背景技術

熱成像系統通常用于探測不同位置的目標。例如，執法人員，國防人員，安全保障系統，游戲獵手，有時會利用熱成像系統來探測系統所處周圍環境的人或動物的存在。

然而，在傳統系統中，熱成像系統的用戶一般必須已經知曉被探測目標的位置，被探測的目標必須在固定成像系統前移動，或者必須在一定位置內掃描以定位目標。此外，這些系統一般是能檢測不變位置的固定系統或是需要用戶用手來把持和操作的手持系統。

固定系統的能力限于探測圍繞移動用戶存在的目標。在系統操作者需要空出手做其他事和/或需要持續監測用戶周圍廣泛角度范圍的時候，手持系統是不實用的。

因此需要提供改進的熱成像系統。

發明內容

公開多個可佩戴的成像系統的實施方式。可佩戴的成像系統可以是可佩戴的熱成像系統和/或可佩戴的成像裝置，例如具有多個紅外成像模塊的可佩戴的多傳感器陣列，每個具有包括一部分場景的視野。紅外成像模塊可以安裝在可佩戴結構，例如頭盔結構上。可佩戴結構可以用能在受到沖擊時保護佩戴人員的堅硬材料制備。可佩戴結構可以部分或完全被有圖案的材料例如著色圖案或圖案織物來覆蓋。

可佩戴的成像裝置可以包括包圍可佩戴結構一部分的外殼結構。外殼結構可以是能從可佩戴結構上被除下來的可拆卸結構或可以與外殼結構一體成型。

可佩戴的成像裝置可以包括一個或多個警示元件。每個警示元件與一個或多個紅外成像模塊相關。例如，每個紅外成像模塊可以包括安裝在紅外成像模塊旁的可佩戴結構上的警示元件。警示元件可以是觸覺元件，諸如壓電元件，聲音元件，諸如揚聲器，發光元件，諸如發光二極管，或顯示器，熱產生元件，諸如發熱元件，或其他用于給佩戴者產生警示的元件。

利用紅外成像模塊采集的熱圖像可以經處理來成探測諸如人或動物的目標。多傳感器陣列可以包括處理熱圖像和探測目標的處理器。當探測到目標時，處理器操作警示元件來警告佩戴者目標被探測到。處理器可以操作位于采集物體圖像的紅外成像模塊旁的警示元件。這樣，警示元件可以用于警示佩戴者目標的存在與目標的位置。

在一個實施方式中，可佩戴的成像裝置可以用于監視多個方向威脅的頭盔，被軍隊人員、執法人員、獵人或其他對其附近生物的出現和位置需要警示的人佩戴。例如，夜晚的巡邏士兵可能需要獲得從特定方向接近的敵軍出現和位置的警示。監視多個方向威脅的頭盔可以在頭盔上使用一個或多個紅外成像模塊用于熱探測敵軍，并警示頭盔佩戴者敵軍的出現和位置。

本發明的范圍由權利要求限定，通過參考將其并入該部分。通過考慮下面詳細描述的一個或多個實施例，本領域技術人員將會更完全地理解本發明的實施例，還會認識到其附加優勢。將參考首先簡略描述的附圖的附加頁。

附圖說明

圖1示出了根據本公開的實施例的配置為在主機設備中實現的紅外成像模塊。

圖2示出了根據本公開的實施例的裝配好的紅外成像模塊。

圖3示出了根據本公開的實施例的并置在插槽上方的紅外成像模塊的分解圖。

圖4示出了根據本公開的實施例的包括紅外傳感器陣列的紅外傳感器組件的方框圖。

圖5示出了根據本公開的實施例的確定非均勻校正(NUC)項的各種操作的流程圖。

圖6示出了根據本公開的實施例的鄰近像素之間的差異。

圖7示出了根據本公開的實施例的平場校正技術。

圖8示出了根據本公開的實施例的圖5的各種圖像處理技術和在圖像處理流水線中應用的其它操作。

圖9示出了根據本公開的實施例的時域降噪過程。

圖10示出了根據本公開的實施例的圖6的圖像處理流水線的幾個過程的特定實現細節。

圖11示出了根據本公開的實施例的鄰近像素中的空間關連的FPN。

圖12示出了根據本公開的實施例的紅外傳感器組件的另一種實施方式的方框圖，包括紅外傳感器陣列和低壓差線性穩壓器。

圖13示出了根據本公開的實施例的圖12的一部分紅外傳感器組件的電路圖。

圖14示出了根據本公開的實施例的具有紅外成像模塊和可見光照相機主機系統的方框圖。