[发明专利]一种液晶滤波方法、液晶滤波器和空间滤波系统

说明书

技术领域

本发明涉及光学成像技术领域，尤其涉及一种液晶滤波方法、液晶滤波器和空间滤波系统。

背景技术

空间频谱滤波是在光学系统的空间频谱面上放置适当的滤波器，去掉（或有选择地通过）某些空间频率或改变它们的振幅和相位，使物体的图像按照人们的希望得到改善。也就是说，空间频谱滤波是一种采用滤波处理的影像增强方法，目地是改善影像质量，包括去除高频噪声与干扰，及影像边缘增强、线性增强以及去模糊等。分为低通滤波（平滑化）、高通滤波（锐化）和带通滤波。处理方法有计算机处理（数字滤波）和光学信息处理两种。

在传统的4f系统中，空间频谱滤波单元一般采用机械结构，比如目前常用到的刀口滤波器、圆孔滤波器等均还采用机械结构。采用机械结构的空间滤波单元较适用于频谱位置固定的系统。但对于频谱位置经常发生变化的系统，若采用手动操作来移动刀口滤波器或圆孔滤波器等空间滤波单元的位置，会引起滤波位置控制精度差的问题；若采用驱动机械来移动刀口滤波器或圆孔滤波器等空间滤波单元的位置，则需要在系统中安装驱动电机、连轴、丝杆、机械滤波单元等多个元件，从而使系统结构复杂。

发明内容

有鉴于此，本公开实施例提供一种液晶滤波方法、液晶滤波器和空间滤波系统，其中，该液晶滤波方法包括：

逐次改变液晶滤波器上遮光部分的面积，记录遮光部分的面积每次改变时所透过所述液晶滤波器的光线强度；

根据所记录的光线强度确定最佳频谱位置。

优选地，逐次改变液晶滤波器中遮光部分的面积，包括：逐次以相同步长改变液晶滤波器中遮光部分的面积。

优选地，根据所记录的光线强度确定最佳频谱位置，包括：

根据所记录的光线强度计算遮光部分的面积每次改变时光线强度的变化率；

提取光线强度变化率的最大值，确定该值所对应的遮光部分的边界为最佳频谱位置。

当采用刀口滤波方式进行滤波时，通过改变滤波器上遮光部分的宽度来改变遮光部分的面积。

当采用圆孔滤波方式进行滤波时，通过改变滤波器上遮光部分的半径来改变遮光部分的面积。

本公开所提供的一种液晶滤波方法，通过改变液晶滤波器上遮光部分的面积，记录遮光部分面积每次改变时透过液晶滤波器的光线强度，从而根据所记录的光线强度确定最佳频谱位置。与现有技术相比较，在确定最佳频谱位置时，通过改变液晶滤波器上遮光部分的面积的方法来取代传统滤波时移动滤波器位置方法。因此，无需在空间滤波系统中安装驱动电机、连轴、丝杠等元件，提高测量精度的同时也减小了空间滤波系统的复杂度。

本公开还提供了一种液晶滤波器，该滤波器包括：液晶阵列单元和电路控制单元，其中：

所述液晶阵列单元，用于通过改变遮光部分的面积对透过液晶滤波器的光线进行控制；

所述电路控制单元，用于控制所述液晶阵列单元，改变所述液晶阵列单元上遮光部分的面积。

优选地，所述液晶阵列单元包括多个面积相同的液晶阵列子单元。

优选地，所述电路控制单元包括多个开关子单元，所述开关子单元与所属液晶子单元一一对应，并分别对所对应的液晶阵列子单元进行控制。

优选地，所述电路控制单元还包括：

时钟电路子单元，用于控制所述开关子单元的闭合和断开。

优选地，所述液晶滤波器还包括：

机械固定支架，用于固定所述液晶阵列单元和所述电路控制单元。

本公开所提供的一种液晶滤波器，通过其内部的电路控制单元实现对液晶阵列单元遮光面积的控制，从而实现对透过液晶滤波单元光线的控制。与现有技术相比较，本公开所提供的液晶滤波器，在确定最佳频谱位置时，只需要通过液晶阵列单元不断控制通过的光线，而无需移动滤波器本身。因此，可以无需在空间滤波系统中安装驱动电机、连轴、丝杠等元件，提高测量精度的同时也减小了空间滤波系统的复杂度。

本公开还提供了一种空间滤波系统，该系统包括：液晶滤波器和可见光接收器，其中：

所述液晶滤波器，用于通过逐次改变其上遮光部分的面积控制通过的光线；

所述可见光接收器，用于接收通过所述液晶滤波器的光线，并记录所述液晶滤波器上遮光部分的面积每次改变时透过所述液晶滤波器的光线强度，根据所记录的光线强度确定最佳频谱位置。

本公开提供的空间滤波系统采用液晶滤波器进行滤波，液晶滤波器通过逐次改变其上遮光部分的面积以控制通过的光线。因此，在滤波过程中，无需移动液晶滤波器的位置即可实现最佳频谱位置的确定。

附图说明