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原文传递多频带成像系统

专利名称：	多频带成像系统
摘要：	使用相同彩色或单色图像传感器成像的成像系统和方法，其中成像可以在至少两个成像模式之间切换，例如在可见成像模式和IR成像模式之间切换，而不从成像对象和图像传感器之间的光路中的给定位置移动任何系统组件。在示例中，一种系统包括图像传感器、可调谐光谱滤波器和多带通滤波器，可调谐光谱滤波器和多带通滤波器，布置在对象和图像传感器之间的通用光路中，以及控制器，其被配置并可操作以将可调谐光谱滤波器定位在与多个成像模式相关的多个操作状态中。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	以色列;IL
申请人：	尤尼斯拜特罗有限责任公司
发明人：	拉里埃勒·拉兹;伊莱·阿什肯纳兹;埃弗拉特·伊默;斯拉瓦·克雷洛夫;法勒·利文
专利状态：	有效
申请日期：	2017-11-18T00:00:00+0800
发布日期：	2019-10-25T00:00:00+0800
申请号：	CN201780083789.3
公开号：	CN110383047A
代理机构：	北京三友知识产权代理有限公司
代理人：	王小东;相迎军
分类号：	G01N21/55(2014.01);G;G01;G01N;G01N21
申请人地址：	以色列拉玛特甘
主权项：	1.一种系统，其特征在于，包括： a)图像传感器、可调谐光谱滤波器和不可调谐多带通滤波器，所述可调谐光波滤波器和所述多带通滤波器布置在对象和所述图像传感器之间的通用光路中；和 b)控制器，被配置并可操作为将所述可调谐光谱滤波器定位在与多个成像模式相关的多个操作状态中，其中，所述多个成像模式中的至少一个成像模式提供所述对象的相应图像数据。 2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，在至少一个透射窗口中提供所述图像数据。 3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述图像传感器是彩色图像传感器。 4.如权利要求3所述的系统，其特征在于，所述至少一个透射窗口是可见透射窗口。 5.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述图像传感器是单色图像传感器。 6.如权利要求5所述的系统，其特征在于，所述至少一个透射窗口是红外透射窗口。 7.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述多个成像模式包括可见成像模式和红外成像模式。 8.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述多个成像模式包括两个红外成像模式。 9.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述多个成像模式包括红外成像模式和快门模式。 10.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述多个操作状态包括与三个成像模式相关的三个状态。 11.如权利要求1-10中任一项所述的系统，其特征在于，所述可调谐光谱滤波器包括可调谐标准具装置。 12.如权利要求11所述的系统，其特征在于，所述可调谐标准具装置是微机电系统(MEMS)标准具装置。 13.如权利要求12所述的系统，其特征在于，所述MEMS标准具装置包括前镜和后镜，所述前镜和后镜在初始未致动标准具状态下由具有预应力未致动间隙尺寸的间隙分开，所述MEMS标准具装置被配置为采用至少一个致动状态，在所述致动状态中，所述间隙具有比所述预应力未致动间隙尺寸大的致动间隙尺寸间隙。 14.如权利要求13所述的系统，其特征在于，所述预应力未致动间隙尺寸由后止动器结构确定，所述后止动器结构与所述前镜物理接触，所述后止动器结构形成于所述后镜的面向所述前镜的第一表面上。 15.一种方法，其特征在于，包括： a)提供相机，所述相机包括图像传感器、可调谐光谱滤波器、多带通滤波器和控制器，所述可调谐光谱滤波器和所述多带通滤波器布置在对象和所述图像传感器之间的通用光路中；和 b)配置和操作所述控制器，以将所述可调谐光谱滤波器定位在与多个成像模式相关的多个操作状态中，其中，所述多个成像模式中的至少一个成像模式提供所述对象的相应图像数据。 16.如权利要求15所述的方法，其特征在于，所述多个成像模式中的至少一个成像模式在至少一个透射窗口中提供所述对象的相应图像数据。 17.如权利要求16所述的方法，其特征在于，所述至少一个透射窗口是可见透射窗口。 18.如权利要求16所述的方法，其特征在于，所述至少一个透射窗口是红外透射窗口。 19.如权利要求15所述的方法，其特征在于，所述多个成像模式包括可见成像模式和红外成像模式。 20.如权利要求15所述的方法，其特征在于，多个成像模式包括两个红外成像模式。 21.如权利要求15所述的方法，其特征在于，所述多个成像模式包括红外成像模式和快门模式。 22.根据权利要求21所述的方法，其特征在于，所述快门模式在红外成像模式之前和之后被激活，其中，在利用滚动快门类型的图像传感器进行图像采集期间，所有模式顺序地切换。 23.如权利要求15所述的方法，其特征在于，所述多个成像模式包括可见成像模式和快门模式。 24.如权利要求23所述的方法，其特征在于，所述快门模式在可见成像模式之前和之后激活，其中，在利用滚动快门类型的图像传感器进行图像采集期间，所有模式顺序地切换。 25.如权利要求15所述的方法，其特征在于，所述多个操作状态包括与三个成像模式相关的三个状态。 26.如权利要求15-25中任一项所述的方法，其特征在于，所述可调谐光谱滤波器包括可调谐标准具装置。 27.如权利要求26所述的方法，其特征在于，所述可调谐标准具装置是微机电系统(MEMS)标准具装置。 28.如权利要求27所述的方法，其特征在于，所述MEMS标准具装置包括前镜和后镜，所述前镜和后镜在初始未致动标准具状态下由具有预应力未致动间隙尺寸的间隙分开，所述MEMS标准具装置被配置为采用至少一个致动状态，在所述致动状态中，所述间隙具有比所述预应力未致动间隙尺寸大的致动间隙尺寸间隙。 29.如权利要求28所述的方法，其特征在于，所述预应力未致动间隙尺寸由后止动器结构确定，所述后止动器结构与所述前镜物理接触，所述后止动器结构形成在所述后镜的面向所述前镜的第一表面上。 30.一种操作成像系统的方法，其特征在于，所述成像系统包括可调谐光谱滤波器和不可调谐多带通滤波器，所述可调谐光谱滤波器和所述多带通滤波器布置在对象和图像传感器之间的通用光路中，其中，所述不可调谐多带通滤波器至少包括第一透射窗口和第二透射窗口，每个透射窗口允许特定波长范围内的光通过，所述方法包括： a)将所述可调谐光谱滤波器调谐到与第一成像模式相关的第一操作状态；其中，在所述第一操作状态中，所述可调谐滤波器被定位成允许第一波长范围内的光通过，所述第一波长范围至少部分地与所述不可调谐多带通滤波器的所述第一透射窗口的波长范围重叠，使得通过所述第一波长范围外的光的通过被所述不可调谐多带通滤波器减少；和 b)将所述可调谐光谱滤波器调谐到与第二成像模式相关的第二操作状态，其中，在所述第二操作状态中，可调谐滤波器被定位成允许第二波长范围内的光通过，其中，所述第二波长范围不同于所述第一波长范围。 31.如权利要求30所述的方法，其特征在于，所述可调谐滤波器的所述第二波长范围至少部分地与所述不可调谐多带通滤波器的所述第二透射窗口的波长范围重叠，使得在所述第二波长范围外的光的通过被所述不可调谐多带通滤波器减少。 32.如权利要求31所述的方法，其特征在于，所述不可调谐多带通滤波器的所述第一透射窗口的所述波长范围比所述可调谐滤波器的所述第一波长范围窄，使得通向所述图像传感器的光的波长范围比所述第一波长范围窄，和/或其中，所述不可调谐多带通滤波器的所述第二透射窗口的所述波长范围比所述可调谐滤波器的所述第二波长范围窄，使得通向所述图像传感器的光的波长范围比所述第二波长范围窄。 33.如权利要求32所述的方法，其特征在于，所述第一操作状态与VIS成像模式相关，并且所述第二操作状态与IR成像模式相关，所述方法还包括，当所述可调谐光谱滤波器在所述第一操作状态中时，捕获至少一个VIS图像，并且当所述可调谐光谱滤波器在所述第二操作状态中时，激活IR投影仪并捕获至少一个IR图像，并从所述至少一个IR图像的所述图像数据中减去来自所述至少一个VIS图像的图像数据，从而增强IR图像数据。 34.如权利要求32所述的方法，其特征在于，所述第一操作状态与IR成像模式相关，并且其中，所述第二操作状态与快门模式相关，所述方法还包括在所述传感器中的所有像素或大多数像素的重叠曝光发生期间的时间窗口，使所述可调谐光谱滤波器的调谐与所述第一操作状态相关，在所述时间窗口期间激活IR投影仪，并在所述时间窗外，使所述可调谐光谱滤波器的调谐与所述第二操作状态相关。 35.如权利要求32所述的方法，其特征在于，所述第一操作状态与VIS成像模式相关，并且其中，所述第二操作状态与快门模式相关，所述方法还包括在所述传感器中的所有像素或大多数像素的重叠曝光发生期间的时间窗口，使所述可调谐光谱滤波器的调谐与所述第一操作状态相关，在所述时间窗口期间激活VIS投影仪，并在所述时间窗外，使所述可调谐光谱滤波器的调谐与所述第二操作状态相关。
所属类别：	发明专利