[发明专利]可佩戴的成像装置、系统和方法

说明书

相关申请的交叉引用

该申请要求2013年10月3日提交的名称为“可佩戴的成像装置、系统和方法”的U.S.临时专利申请No.61/886,543的权益，在此通过参考将它的全部并入本文。

技术领域

本发明的一个或多个实施例通常涉及热成像装置，且尤其涉及例如可佩戴的热成像装置。

背景技术

热成像系统通常用于探测不同位置的目标。例如，执法人员，国防人员，安全保障系统，游戏猎手，有时会利用热成像系统来探测系统所处周围环境的人或动物的存在。

然而，在传统系统中，热成像系统的用户一般必须已经知晓被探测目标的位置，被探测的目标必须在固定成像系统前移动，或者必须在一定位置内扫描以定位目标。此外，这些系统一般是能检测不变位置的固定系统或是需要用户用手来把持和操作的手持系统。

固定系统的能力限于探测围绕移动用户存在的目标。在系统操作者需要空出手做其他事和/或需要持续监测用户周围广泛角度范围的时候，手持系统是不实用的。

因此需要提供改进的热成像系统。

发明内容

公开多个可佩戴的成像系统的实施方式。可佩戴的成像系统可以是可佩戴的热成像系统和/或可佩戴的成像装置，例如具有多个红外成像模块的可佩戴的多传感器阵列，每个具有包括一部分场景的视野。红外成像模块可以安装在可佩戴结构，例如头盔结构上。可佩戴结构可以用能在受到冲击时保护佩戴人员的坚硬材料制备。可佩戴结构可以部分或完全被有图案的材料例如着色图案或图案织物来覆盖。

可佩戴的成像装置可以包括包围可佩戴结构一部分的外壳结构。外壳结构可以是能从可佩戴结构上被除下来的可拆卸结构或可以与外壳结构一体成型。

可佩戴的成像装置可以包括一个或多个警示元件。每个警示元件与一个或多个红外成像模块相关。例如，每个红外成像模块可以包括安装在红外成像模块旁的可佩戴结构上的警示元件。警示元件可以是触觉元件，诸如压电元件，声音元件，诸如扬声器，发光元件，诸如发光二极管，或显示器，热产生元件，诸如发热元件，或其他用于给佩戴者产生警示的元件。

利用红外成像模块采集的热图像可以经处理来成探测诸如人或动物的目标。多传感器阵列可以包括处理热图像和探测目标的处理器。当探测到目标时，处理器操作警示元件来警告佩戴者目标被探测到。处理器可以操作位于采集物体图像的红外成像模块旁的警示元件。这样，警示元件可以用于警示佩戴者目标的存在与目标的位置。

在一个实施方式中，可佩戴的成像装置可以用于监视多个方向威胁的头盔，被军队人员、执法人员、猎人或其他对其附近生物的出现和位置需要警示的人佩戴。例如，夜晚的巡逻士兵可能需要获得从特定方向接近的敌军出现和位置的警示。监视多个方向威胁的头盔可以在头盔上使用一个或多个红外成像模块用于热探测敌军，并警示头盔佩戴者敌军的出现和位置。

本发明的范围由权利要求限定，通过参考将其并入该部分。通过考虑下面详细描述的一个或多个实施例，本领域技术人员将会更完全地理解本发明的实施例，还会认识到其附加优势。将参考首先简略描述的附图的附加页。

附图说明

图1示出了根据本公开的实施例的配置为在主机设备中实现的红外成像模块。

图2示出了根据本公开的实施例的装配好的红外成像模块。

图3示出了根据本公开的实施例的并置在插槽上方的红外成像模块的分解图。

图4示出了根据本公开的实施例的包括红外传感器阵列的红外传感器组件的方框图。

图5示出了根据本公开的实施例的确定非均匀校正(NUC)项的各种操作的流程图。

图6示出了根据本公开的实施例的邻近像素之间的差异。

图7示出了根据本公开的实施例的平场校正技术。

图8示出了根据本公开的实施例的图5的各种图像处理技术和在图像处理流水线中应用的其它操作。

图9示出了根据本公开的实施例的时域降噪过程。

图10示出了根据本公开的实施例的图6的图像处理流水线的几个过程的特定实现细节。

图11示出了根据本公开的实施例的邻近像素中的空间关连的FPN。

图12示出了根据本公开的实施例的红外传感器组件的另一种实施方式的方框图，包括红外传感器阵列和低压差线性稳压器。

图13示出了根据本公开的实施例的图12的一部分红外传感器组件的电路图。

图14示出了根据本公开的实施例的具有红外成像模块和可见光照相机主机系统的方框图。