[发明专利]成像方法

说明书

一种成像方法，S1、成像单元将接收到的入射光束的光强度信号转换为图像灰度值数据，并传递至控制单元；S2、控制单元将接收到的图像各像元灰度值数据与预先设置的灰度阈值相比较，控制单元记录比较结果，并根据比较结果改变或维持控制信号，对应的控制信号发送至可变光衰减器阵列的驱动，可变光衰减器阵列的驱动根据控制信号改变或维持输出的电压，调整或维持可变光衰减器阵列的光衰减值；S3、重复步骤S1、S2，直至成像单元每个像元接收的光强度均处于非饱和状态，使不同强度的光信号在成像单元同时成像，且均不发生饱和。本发明提出的成像方法能够提高图像传感器的动态范围，可以实现逐个像元高精度调节。

技术领域

本发明属于光电成像技术领域，具体涉及一种成像方法。

背景技术

图像传感器的质量由多种因素决定，其中最直观的因素包括图像的亮度、噪声和动态范围等。动态范围是图像传感器的核心参数，用于表征图像传感器对强光和弱光同时分辨的能力，是衡量其成像能力的关键指标。图像传感器的动态范围越高，就可以同时探测更大光强范围内的场景信息，图像的细节也更丰富。图像传感器的动态范围与像元尺寸直接相关，受到加工工艺的限制。在像元尺寸固定的条件下提高动态范围是科学和工业界的研究热点，目前已发明出双光电二极管、高低电压增益切换、同一目标多次曝光、后期多帧图像合成等方式，但普遍存在操作复杂、后期处理繁琐等问题，尤其是上述方法均无法实现以像元为单位调节动态范围。

液晶空间光调制器又称为液晶光阀(Liquid Crystal Light Valve,LCLV)，是一种利用液晶的电光效应实现光场调制、可编程的器件，分为透射式和反射式两种。其在空间上是由若干液晶像素单元组成二维阵列，每个像素均可独立地接受外部信号的控制，并根据控制信号改变自身的光学性质，包括振幅、相位、频率等参数。液晶空间光调制器具有驱动电压低、分辨率高、结构简单、功耗小等优点，是目前使用最多的一种空间光调制器，主要的应用场景是高功率激光装置中和自适应光学领域。

目前，提高图像传感器动态范围的方式主要是从像元结构本身和控制处理策略两个方面入手，针对像元结构本身的方法普遍受限于加工工艺，难度大、成本高；高低电压增益切换、同一目标多次曝光、后期多帧图像合成等从控制处理策略入手的方法则普遍存在操作复杂、后期处理繁琐以及只能逐帧调整、无法逐个像元调节等问题。

发明内容

本发明克服现有技术的不足，本发明提供一种成像方法。

一种成像方法，包括以下步骤：

S1、所述成像单元将接收到的入射光束的光强度信号转换为图像灰度值数据，并传递至所述控制单元。

S2、所述控制单元将接收到的图像灰度值数据与预先设置的灰度阈值相比较，所述控制单元记录比较结果并根据比较结果选择改变或维持控制信号，对应的控制信号发送至所述可变光衰减器阵列的驱动，所述可变光衰减器阵列的驱动根据所述控制信号改变或维持输出的电压，调整所述可变光衰减器阵列的光衰减值。

S3、重复步骤S1、S2，直至所述成像单元每个像元接收的光强度均处于非饱和状态，使不同强度的光信号在所述成像单元同时成像。

进一步地，S2包括以下步骤：

S201、所述成像单元将接收到的光强度的图像灰度值数据与预先设定的灰度阈值进行比较并记录比较结果。

S202、当图像灰度值数据预先设定的灰度阈值时，增大并记录此像元所对应的光衰减值；当图像灰度值数据≤预先设定的灰度阈值时，记录此像元所对应的光衰减值。

S203、记录步骤S202中需要调整每个像元的所对应的位置。

S204、所述控制单元根据步骤S202、S203中所得衰减率、像元位置信息控制所述可变光衰减器阵列中每个像素的电压，控制所述可变光衰减器阵列中每个像素所透射到每个像元的光强度。