[发明专利]在双光谱数字成像焊接头盔中实现高动态范围

权利要求书

1.一种双光谱数字成像电弧焊接系统，所述系统包括：

焊工面罩，所述焊工面罩被配置成佩戴在用户的头部上并且用于至少防护所述用户的眼睛免受由电弧焊接过程发射的光谱辐射；

可见光谱数字摄像机，所述可见光谱数字摄像机与所述焊工面罩物理上整合，并且被配置用于提供原始可见光谱实时数字视频图像帧；

红外光谱数字摄像机，所述红外光谱数字摄像机与所述焊工面罩物理上整合，并且被配置用于提供原始红外光谱实时数字视频图像帧；

曝光控制器，所述曝光控制器与所述可见光谱数字摄像机和所述红外光谱数字摄像机可操作地接口连接，其中，所述曝光控制器被配置用于调整以下各项中的至少一项：

(i)根据由所述曝光控制器执行的曝光控制算法在逐帧的基础上实时调整所述可见光谱数字摄像机的曝光水平，或者

(ii)根据由所述曝光控制器执行的曝光控制算法在逐帧的基础上实时调整所述红外光谱数字摄像机的曝光水平；

光学显示组件，所述光学显示组件与所述焊工面罩物理上整合，并且被配置用于在所述用户正在佩戴所述焊工面罩时向所述用户呈现实时数字视频图像；以及

视觉引擎，所述视觉引擎与所述可见光谱数字摄像机、所述红外光谱数字摄像机和所述光学显示组件可操作地接口连接，其中，所述视觉引擎被配置用于生成以下各项中的至少一项：

(i)根据所述原始可见光谱实时数字视频图像帧和所述原始红外光谱实时数字视频图像帧生成双光谱实时数字视频图像帧，

(ii)根据所述原始可见光谱实时数字视频图像帧生成增强型可见光谱实时数字视频图像帧，或者

(iii)根据所述原始红外光谱实时数字视频图像帧生成增强型红外光谱实时数字视频图像帧。

2.如权利要求1所述的系统，其中，所述曝光控制器被配置用于独立于调整所述红外光谱数字摄像机的所述曝光水平来调整所述可见光谱数字摄像机的所述曝光水平。

3.如权利要求1所述的系统，其中，所述曝光控制器被配置用于根据所述红外光谱数字摄像机的所述曝光水平来调整所述可见光谱数字摄像机的所述曝光水平。

4.如权利要求1所述的系统，其中，所述曝光控制器被配置用于根据所述可见光谱数字摄像机的所述曝光水平来调整所述红外光谱数字摄像机的所述曝光水平。

5.如权利要求1所述的系统，其中，所述曝光控制器被配置用于通过控制对所述可见光谱数字摄像机的曝光时间、光圈数值、灵敏度、或滤光器中的至少一者进行的调整来调整所述可见光谱数字摄像机的所述曝光水平。

6.如权利要求1所述的系统，其中，所述曝光控制器被配置用于通过控制对所述红外光谱数字摄像机的曝光时间、光圈数值、灵敏度、或滤光器中的至少一者进行的调整来调整所述红外光谱数字摄像机的所述曝光水平。

7.如权利要求1所述的系统，其中，所述视觉引擎被配置用于通过将所述原始可见光谱实时数字视频图像帧中以不同曝光水平获取的至少两个组合为单个可见光谱图像帧来增大所述双光谱实时数字视频图像帧中的一个双光谱实时数字视频图像帧内的图像数据的动态范围。

8.如权利要求1所述的系统，其中，所述视觉引擎被配置用于通过将所述原始红外光谱实时数字视频图像帧中以不同曝光水平获取的至少两个组合为单个红外光谱图像帧来增大所述双光谱实时数字视频图像帧中的一个双光谱实时数字视频图像帧内的图像数据的动态范围。

9.如权利要求1所述的系统，进一步包括：用户接口，所述用户接口可操作地接口连接到至少所述曝光控制器，并且被配置用于允许用户从多个可选动态范围中手动地选择动态范围，其中，所述动态范围指定有待在至少所述双光谱实时数字视频图像帧内生成的图像数据的范围。