[发明专利]一种基于变形目镜和OLED微显示器的高分辨全景夜视系统

说明书

本发明涉及一种基于变形目镜和OLED微显示器的高分辨全景夜视系统，属于微光夜视、近红外光电成像技术领域。具体包括三个低照度摄像机组件、图像处理模块、OLED微显示器模块和变形目镜。三个低照度摄像机组件接收视场范围内的光亮度图像并将其转化为电子图像信号，由图像处理模块对获取的三幅图像进行拼接得到全景图像，进一步针对OLED微显示器的子像素排列方式，实现对全景图像的压缩显示，最后经过变形目镜将微显示器上压缩的图像恢复到正常状态。本发明实现了在低照度条件下，高分辨全景图像的成像与显示，可广泛用于夜间侦查、驾驶、监控等领域，同时还可用于需求大视场的观察条件但对颜色不敏感的某些特殊领域。

技术领域

本发明涉及一种基于变形目镜和OLED微显示器的高分辨全景夜视系统，具体涉及一种工作于400nm～1.1μm波段的宽视场、高分辨率的夜视成像与显示系统，属于微光夜视、近红外光电成像技术领域。

背景技术

作为开拓人眼视觉的夜视技术，在夜间观察、瞄准、驾驶、导航等军事应用中始终发挥着巨大的作用。特别是在执行一些特殊的夜间军事任务时(例如特种兵作战、车辆/直升机辅助驾驶仪等)，夜视仪可以将微弱的夜间光或近红外光的能量增强，使士兵在很低的照度下也可以观察到周围的场景。

夜视系统的观察视场在很大程度上决定了使用者能否像裸眼观察时那样具有良好的感知和识别能力。在诸如夜间侦查岗位的值班人员、装甲车、运钞车等急需对岗位或外围周边态势进行有效警戒的情况下，通常需要尽可能宽的视场，即在强调作用距离的同时更强调成像视场范围。而由于传统的光电成像系统分辨率(包括成像器件、显示器和光学系统等)难以适应在大视场条件下对目标景物探测和识别的要求，即增大视场角和提高分辨率之间存在矛盾，无法同时满足大视场和高分辨率的要求，因此，通常传统的夜视系统成像视场都不超过60°。

随着全景成像技术的兴起和不断发展，也为提高夜视系统的视场大小提供了诸多切实可行的方法。目前在目标场景获取方面，通过成像传感器的像素增加以及多传感器结合等方法，已经获得了大视场高分辨的成像系统。

然而，在全景图像的显示方面，由于通过拼接得到的全景图像的纵横比通常较大且分辨率很高，仅采用现有的单一显示器来实现全景显示时，若在保证不牺牲图像垂直分辨率的情况下，势必会极大地损失的图像水平分辨率；若在保证不牺牲图像水平分辨率的情况下，则需进一步增大显示器的尺寸，或进行显示器的拼接，但均难以实现小型化，特别是在一些便携仪器的显示方面，一方面微显示器的分辨率不足，另一方面显示器的尺寸也会受到空间、重量以及目镜视场等多种限制。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于变形目镜和OLED微显示器的高分辨全景夜视系统，在低照度条件下，仅采用单一OLED微显示器来实现宽视场全景图像的成像与显示，且能够同时保证图像的水平和垂直分辨率。

本发明的目的是通过下述技术方案实现的。

一种基于变形目镜和OLED微显示器的高分辨全景夜视系统，包括三个低照度摄像机组件、图像处理模块、OLED微显示器模块和变形目镜。

各组成部分的连接关系为：三个低照度摄像机组件、图像处理模块和OLED微显示器模块按前后顺序依次相连接；变形目镜位于OLED微显示器模块之后，OLED微显示器的有效显示区位于变形目镜的物面上，且OLED微显示器的有效显示区中心位于变形目镜的光轴上。

所述的三个低照度摄像机组件由沿圆弧支架水平安装的三个同步控制的低照度CCD摄像机组成，各摄像机成像视场(与探测器光敏面尺寸和物镜焦距有关)，摄像机光轴沿圆弧支架径向向外且相邻摄像机光轴的夹角与摄像机水平视场一致(δ为重叠视场)。由此实现视场范围内全景图像的同时获取，并分别成像在各摄像机的光敏面上，实现光亮度图像到电子图像信号的转换。