[發明專利]用于觀察包括目標的場景的設備和方法

有效

• 申請號: 201980076180.2
• 申請日: 2019-11-20
• 公開（公告）號: CN113056903B
• 公開（公告）日: 2022-08-16
• 發明（設計）人: N·羅克斯;B·勒拉特;H·貝爾捷
• 申請（專利權）人: 賽峰電子與防務公司
• 主分類號: H04N5/225
• 分類號: H04N5/225;H04N5/232;H04N5/235;H04N5/33
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 蔡悅;陳斌

一種觀察和指定裝置，包括連接到與顯示器相連接的電子圖像處理器電路的第一圖像傳感器和第二圖像傳感器，所述第一圖像傳感器和所述第二圖像傳感器被布置成提供交疊的場，以分別提供同一場景的至少第一圖像和第二圖像，并且所述裝置還包括用于將位于預定波長范圍內的激光束發射到所述第二傳感器的場的預定區域中的激光發射器；感興趣區域濾光器在所述第二傳感器前方延伸，以在第一區域中衰減位于所述預定波長范圍之外的光通量，以在第二區域中阻擋來自場景的基本上所有光通量，并且在第三區域中透過最大量的光通量；所述電子處理器電路被布置成通過以下操作來疊加這兩個圖像：使用與濾光器的第三區域相對應的所述第二圖像的區域來相對于所述第一圖像在空間上配準所述第二圖像。一種利用此類濾光的觀察和指定方法。

本發明涉及成像和捕獲圖像的領域。更具體而言，本發明涉及用于觀察包括反射激光束的目標的場景，以及用于在場景的圖像中觀察由激光束在目標上形成的光斑的設備和方法。

背景技術

當今，大多數觀察設備包含圖像捕獲設備，該圖像捕獲設備包括具有確定被觀察場景的場的光學和電子(或“光電”)傳感器。光電傳感器通常是互補金屬氧化物半導體(CMOS)或電荷耦合器件(CCD)類型的，包括連續地布置以形成矩陣并且被布置成收集由存在于每一感測元件的場中的場景部分所反射或發射的光的感測元件(感測元件更通常被稱為“像素”，其是術語“圖像元素”的縮寫)。由每一感測元件接收的光通量的光子使得在感測元件中產生電荷，該電荷在以代表光通量的電信號的形式收集之前在所謂的“積分”時間內在感測元件中累積。與傳統攝影中的曝光時間一樣，積分時間(對于所有感測元件都是相同的)取決于場景的亮度：場景的亮度越低，所選擇的積分時間越長。

在某些應用中，必須能夠查看場景和由激光束在要在場景中找到的目標上反射而產生的光斑。在非常明亮的場景中，諸如陽光明媚的場景，場景的所有細節都會出現，并且難以從中區分出激光光斑。在不太明亮的場景中，諸如在多云的天空下、在黎明或黃昏、或在夜間，在不借助諸如光電二極管之類的附加放大器件的情況下，難以獲得清楚地示出光斑和場景細節的圖像。然而，在某些條件下，此類設備具有產生偽像(諸如暈染)或者實際上因使其遭受過多光通量而損壞傳感器的缺陷。

已經提議求助于如下觀察裝置：該觀察裝置包括用于在第一顯示器上再現場景的第一圖像捕獲設備、向要在場景中找到的目標發射激光束并用于在目標上形成光斑的激光發射器，以及用于在第二顯示器上再現該光斑的第二圖像捕獲設備，第一捕獲設備和第二捕獲設備具有可以彼此交疊的場。用于第一圖像捕獲設備的積分時間被選擇成示出場景的細節，并且用于第二圖像捕獲設備的積分時間被選擇成獲得合理直徑的光斑。由第一圖像捕獲設備產生的圖像被顯示在第一顯示器上，并且由第二圖像捕獲設備產生的圖像被顯示在第二顯示器上。然而，以這種方式在兩個顯示器上顯示并不非常實際。

發明目的

本發明的目的是使得能夠在單個圖像中顯示光斑和場景的細節，并且在相對較寬的亮度范圍內這樣做。

發明內容

為此，本發明提供了一種觀察和指定裝置，其包括連接到與顯示器相連接的電子圖像處理器電路的第一圖像傳感器和第二圖像傳感器，第一圖像傳感器和第二圖像傳感器被布置成提供交疊的場，以便分別提供同一場景的至少第一圖像和第二圖像，并且該裝置還包括用于將位于預定波長范圍內的激光束發射到第二傳感器的場的預定區域中的激光發射器。感興趣區域濾光器在第二傳感器前方延伸，感興趣區域濾光器具有與場的預定區域相對應的第一區域、包圍第一區域的第二區域以及包圍第二區域的第三區域，該濾光器被布置成在第二區域中阻擋來自場景的基本上所有光通量，在第一區域中衰減位于預定波長范圍之外的光通量，并且在第三區域中透過最大量的光通量。電子處理器電路被布置成通過使用與濾光器的第三區域相對應的第二圖像的區域來相對于第一圖像在空間上配準第二圖像，來疊加這兩個圖像。