[发明专利]拍摄并存储光学可收集数据的方法

说明书

本发明按照权利要求1从整体上反映的技术方案，涉及一种把一个物体的光学可收集的数据拍摄并存储到一个存储媒体的方法。

这种方法在不同的波长范围内均可使用，例如在红外辐射和紫外辐射、可见光线或热辐射等方面均可使用。按照其波长范围，可以装入各种相应的摄象机和它所需的镜组。所令人感兴趣的物体或者是作为一个整体来拍摄，或是作为一个单个断面来拍摄。每个单个的照片都具有一定的尺寸。根据摄象机的光学部件的调整以及物体与摄象机之间的空间距离的调整，就可以显示出清晰的区域和不太清晰区域的照片。一个在所有各种区域内都清晰的照片是得不到的，因为，只有在所有镜组的焦点之内的那些物体才能清晰地成像。焦点从空间上说是有限的，而且大都小于该物体。如果这个物体是三维的，那么只凭一张照片就不可能把表面的全部区域都清晰地拍摄下来，也不能把在表面下的相邻层只凭一张照片就清晰地拍摄下来。此外，摄象机的光圈也不能张开得太大，这也是很不利的。因此，照片的亮度也就比较小，因为张得太大的光圈可能使景深缩小，因此，可能只有物体的相应的一小部分能够清晰成像。

在现有技术中，例如德国专利说明书第39 31 934 C2号和德国公开说明书第39 05 619 A1号，我们了解到：有一种图象输入装置和一种图象输出装置，它们上面都预先安装了一种聚焦装置。借助于这种聚焦装置，可以使多种不同物体平面的图象输入装置调出非常清晰的图象。为了给各种图象信息拍照，就对光学部件进行不同的调整，这样就可以从一个物体上拍摄到很多图象，并且把由此得出的信息汇总成一个整体，在这一方面必须采用数字的方法。这种已知装置也有其缺点，这就是为了要对其光学部件进行可变的调整，还需要一种机械装置，这种机械装置需具有很高的精确度，以便能移动这些光学部件。而制造这种机械装置是要花昂贵的费用的，而且在使用过程中，它还容易受到损坏、磨损和损伤。此外，由于要进行不同的光学调整，只有在很高的费用开支的情况下，才能达到信息的连接。而且，由于光学部件的改变，每一张照片的比例也会发生变化。

与此相比，按照本发明所述的这种拍摄和存储一个物体的光学可收集数据的方法还有一个优点，这就是只用一台摄象机就可以摄取摆放在不同空间位置，即针对物体与摄象机之间的相对位置的物体的由许多单个照片所组成的一个照片序列。此时光学部件的调整以及由此得出的焦点是仍然不会变化的。因此与现有技术中的已知方法相比较，本发明介绍的这种方法用起来是比较容易的。此时，不再需要那种对光学部件进行精密调整的机械装置了。与已知方法相比较，本发明介绍的方法花费较小，在使用本发明所介绍的方法时，损坏、损伤或磨损都较少。

单个照片所组成的清晰成像的区域是可以确定的，并且可以被合成为一张或多张合成照片。因为在拍摄不同的单个照片时，光学部件是不变的，所以比例也没变。此外，当单个照片进行并合时，也不会发生比例的匹配问题。与已知方法相比较，使用本发明介绍的方法时，信息的合成费用也较低廉。

本发明的方法既能拍摄物体的单张照片，又能用于拍摄胶片。本方法可以将清晰的区域用手工切除或并合，或借助于光圈进行切除或并合，但特别适合的方法是借助于计算机来完成这些工作。当物体为二维时，或物体的合成照片是二维时，这种情况是否足以能够合成为一幅单个的合成照片，或当物体为三维时，物体的不同平面的清晰区域是否能合成为一幅或多幅合成照片，两者中的后者所具有的优点是：在不同的合成照片中能表示出不同的特征。因此，照片的加工将是很容易的，特别是特征的再识别是非常容易的。而且，由于对物体进行辐射的渗透深度不同，从而会得出不同的合成照片。当摄象机的镜头有较大的光圈孔径时，也能够拍摄到一些单个的照片，这也是其优点。在这种情况下，虽然光圈孔径较大，但仍能得到清晰的合成照片。此时，照片对光线的灵敏度提高了，不用在每次拍摄单个照片时都把摄象机调到很清晰了。因为电子技术已然选择出了清晰的图象并把它存储下来，而那些不清晰的图象根本就没有存储，当拍照时，尽管物体发生移动，但仍能得出清晰的合成照片。从每个物体上所拍摄到单个照片的数量取决于有关应用。在一般情况下，有20张左右的单个照片就足够了。在特殊情况下，也可能远远大于此数，例如，要100张以上的单个照片，也可能远远小于此数，例如只要5张单个照片就够了。曝光时间则根据物体和摄象机之间的关系来选取。曝光时间与所希望的每秒钟或每分钟拍摄的单个照片的数量有关。有一些型号的摄象机，例如CCD摄象机，由于有了电子装置从而使曝光时间缩短了。