CN108174122A - 一种基于光纤传感的多路图像采集装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于光纤传感的多路图像采集装置及方法,涉及图像检测处理领域,包括信号源模块,其用于发送激光信号;信号探测模块,其包括若干环形器,所述环形器通过光纤与一振镜相连接,所述环形器用于接收所述激光信号并通过光纤传输至相对应的振镜,所述振镜用于扫描相对应区间,并将对应区间的反射光信号反馈至环形器,通过环形器发送至相对应的高速AD模块;所述高速AD模块用于接收相对应的反射光信号并将其转换为数字信号;信号处理模块,其用于接收所有的数字信号,并将数字信号进行图像合成算法处理。本发明能够提高信息准确度。
Description
技术领域
本发明涉及图像检测处理领域,具体涉及一种基于光纤传感的多路图像采集装置及方法。
背景技术
图像处理是对采集到的图像信息进行加工以满足人的视觉心理或者应用需求的行为,图像处理的应用范围比较广泛,不仅在日常生活中对常规图片进行美化处理,还需要在测绘学、大气科学、天文学、日常监控中使用。
图像处理前采集的大多为光信号,目前对光信号进行处理主要进行去干扰、分析、变换和运算等处理,从而得到反映事件变化本质或处理者感兴趣的的信息的过程,但是,目前处理得到的信息准确度较低。
发明内容
针对现有技术中存在的缺陷,本发明的目的在于提供一种基于光纤传感的多路图像采集装置及方法,能够提高信息准确度。
为达到以上目的,本发明采取的技术方案是:
一种基于光纤传感的多路图像采集装置,包括:
信号源模块,其用于发送激光信号;
信号探测模块,其包括若干环形器,所述环形器通过光纤与一振镜相连接,所述环形器用于接收所述激光信号并通过光纤传输至相对应的振镜,所述振镜用于扫描相对应区间,并将对应区间的反射光信号反馈至环形器,通过环形器发送至相对应的高速AD模块;所述高速AD模块用于接收相对应的反射光信号并将其转换为数字信号;
信号处理模块,其用于接收所有的数字信号,并将数字信号进行图像合成算法处理。
在上述技术方案的基础上,所述采集装置还包括触发信号模块,其用于接收激光信号,并对所接收的激光信号进行处理得到第一触发信号。
在上述技术方案的基础上,所述触发信号模块所接收的激光信号为信号源模块所发射的激光信号的5%,所述信号探测模块所接收的激光信号为信号源模块所发射的激光信号的95%。
在上述技术方案的基础上,所述触发信号模块包括第一光信号耦合单元、延迟单元、第二光信号耦合单元和光电探测单元,所述第一光信号耦合单元用于接收所述信号源模块发射的激光信号,并将激光信号的50%发送至延迟单元,另50%发送至第二光信号耦合单元,经延迟单元延迟的激光信号与直接发送至第二光信号耦合单元中的激光信号发生干涉后发送至光电探测单元,所述光电探测单元将干涉后的信号转换为第一触发脉冲信号并发送至高速AD模块。
在上述技术方案的基础上,所述采集装置还包括伺服控制模块,所述伺服控制模块与所述振镜相连接,用于发送脉冲信号控制振镜扫描相对应区间,所述伺服控制模块还用于将振镜扫描过程中的有效探测时间作为第二触发脉冲信号发送至高速AD模块。
在上述技术方案的基础上,所述高速AD模块还用于将第一触发脉冲信号和第二触发脉冲信号发送至信号处理模块,所述信号处理模块判定第一触发脉冲信号和第二触发脉冲信号均为高电平,接受所有的数字信号,并将数字信号进行图像合成算法处理。
在上述技术方案的基础上,所述信号处理模块对数字信号进行图像合成算法处理包括:将经过AD采样后的数字信号进行滤波处理,然后传输至DSP高速处理模块,对连续若干数字信号进行拼接,并对拼接点数据进行平滑过度处理。
一种基于光纤传感的多路图像采集方法,包括以下步骤:
发送激光信号至信号探测模块,环形器将激光信号传输至相对应的振镜,若干振镜对应于待测区域的不同区间,振镜扫描相对应区间,将对应区间的反射光信号通过环形器发送至相对应的高速AD模块;高速AD模块将反射光信号转换为数字信号,将数字信号进行图像合成算法处理,得到待测区域图像。
在上述技术方案的基础上,所述发送激光信号至信号探测模块的同时,还包括以下步骤:发送激光信号至触发信号模块,将当前激光信号的50%发送至延迟单元,另50%发送至第二光信号耦合单元,经延迟单元延迟的激光信号与直接发送至第二光信号耦合单元中的激光信号发生干涉后发送至光电探测单元,将干涉后的信号转换为第一触发脉冲信号并发送至高速AD模块。
在上述技术方案的基础上,所述伺服控制模块将振镜扫描过程中的有效探测时间作为第二触发脉冲信号发送至高速AD模块,所述高速AD模块还用于将第一触发脉冲信号和第二触发脉冲信号发送至信号处理模块,所述信号处理模块判定第一触发脉冲信号和第二触发脉冲信号均为高电平,接受所有的数字信号,并将数字信号进行图像合成算法处理。
与现有技术相比,本发明的优点在于:
(1)本发明的基于光纤传感的多路图像采集装置,包括若干环形器,环形器通过光纤与振镜相连接,环形器用于接收激光信号并通过光纤传输至相对应的振镜,伺服控制模块控制振镜扫描相对应区间,并将对应区间的反射光信号反馈至环形器,通过环形器发送至相对应的高速AD模块,高速AD模块将反射光信号并将其转换为数字信号,信号处理模块将数字信号进行图像合成算法处理,通过将待测区域分割为多个区间进行扫描,多个画面拼接得到的整体画面,能够避免扫描漏洞,信息准确度较高。
附图说明
图1为本发明实施例中基于光纤传感的多路图像采集装置的结构示意图。
图2为触发信号模块的结构框图。
图3为信号探测模块的结构框图。
图4为本发明实施例中基于光纤传感的多路图像采集方法的流程图。
具体实施方式
以下结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明。
参见图1所示,本发明实施例提供一种基于光纤传感的多路图像采集装置,包括:
信号源模块,其用于发送激光信号,本发明中,利用FPGA控制激光信号源,向信号探测模块输出传感扫描待测区域所需的扫频激光信号,同时信号源还输出采集所需要的触发信号,扫频激光信号和触发信号均为激光信号。
触发信号模块,其用于接收触发信号,并对所接收的触发信号进行处理得到第一触发信号。
本实施例中,参见图2所示,触发信号模块包括第一光信号耦合单元、延迟单元、第二光信号耦合单元和光电探测单元,第一光信号耦合单元用于接收信号源模块发射的激光信号,并将激光信号的50%发送至延迟单元,另50%发送至第二光信号耦合单元,经延迟单元延迟的激光信号与直接发送至第二光信号耦合单元中的激光信号发生干涉后发送至光电探测单元,光电探测单元将干涉后的信号转换为第一触发脉冲信号并发送至高速AD模块。
信号探测模块,参见图3所示,其包括若干环形器,环形器通过光纤与一振镜相连接,环形器用于接收激光信号并通过光纤传输至相对应的振镜,振镜用于扫描相对应区间,并将对应区间的反射光信号反馈至环形器,通过环形器发送至相对应的高速AD模块,高速AD模块用于接收相对应的反射光信号并将其转换为数字信号。
伺服控制模块,伺服控制模块与振镜相连接,用于发送脉冲信号控制振镜扫描相对应区间,伺服控制模块还用于将振镜扫描过程中的有效探测时间作为第二触发脉冲信号发送至高速AD模块。
信号处理模块,其用于接收、第一触发脉冲信号、第二触发脉冲信号和所有的数字信号,判定第一触发脉冲信号和第二触发脉冲信号均为高电平,接受所有的数字信号,并将数字信号进行图像合成算法处理;信号处理模块对数字信号进行图像合成算法处理包括:将经过AD采样后的数字信号进行滤波处理,然后传输至DSP高速处理模块,对连续若干数字信号进行拼接,并对拼接点数据进行平滑过度处理。
本发明实施例中,环形器的数量为四个,信号源模块的输出激光信号分为共5路,其中一路5%激光信号给触发信号模块;剩余95%激光信号均分成4路输送至不同的环形器。
本发明还提供一种基于光纤传感的多路图像采集方法,参见图4所示,包括以下步骤:
S1、发送激光信号至信号探测模块。
S2、环形器将激光信号传输至相对应的振镜,若干振镜对应于待测区域的不同区间,振镜扫描相对应区间,采集对应区间的反射光信号。
S3、通过环形器将反射光信号发送至相对应的高速AD模块,同时,将振镜扫描过程中的有效探测时间作为第二触发脉冲信号发送至高速AD模块,高速AD模块将反射光信号转换为数字信号。
S4、高速AD模块将数字信号发送至信号处理模块、第一触发脉冲信号、第二触发脉冲信号和所有的数字信号发送至信号处理模块。
S5、信号处理模块判断第一触发脉冲信号、第二触发脉冲信号是否均为高电平,若是,转入步骤S6、否则,转入步骤S7。
S6、将数字信号进行图像合成算法处理,得到待测区域图像。
S7、结束。
其中,步骤S1还包括以下步骤:发送激光信号至触发信号模块。
触发信号模块将当前激光信号的50%发送至延迟单元,另50%发送至第二光信号耦合单元,经延迟单元延迟的激光信号与直接发送至第二光信号耦合单元中的激光信号发生干涉后发送至光电探测单元,将干涉后的信号转换为第一触发脉冲信号并发送至高速AD模块。
本发明不局限于上述实施方式,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也视为本发明的保护范围之内。本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
Claims (10)
1.一种基于光纤传感的多路图像采集装置,其特征在于,包括:
信号源模块,其用于发送激光信号;
信号探测模块,其包括若干环形器,所述环形器通过光纤与一振镜相连接,所述环形器用于接收所述激光信号并通过光纤传输至相对应的振镜,所述振镜用于扫描相对应区间,并将对应区间的反射光信号反馈至环形器,通过环形器发送至相对应的高速AD模块;所述高速AD模块用于接收相对应的反射光信号并将其转换为数字信号;
信号处理模块,其用于接收所有的数字信号,并将数字信号进行图像合成算法处理。
2.如权利要求1所述的基于光纤传感的多路图像采集装置,其特征在于:所述采集装置还包括触发信号模块,其用于接收激光信号,并对所接收的激光信号进行处理得到第一触发信号。
3.如权利要求2所述的基于光纤传感的多路图像采集装置,其特征在于:所述触发信号模块所接收的激光信号为信号源模块所发射的激光信号的5%,所述信号探测模块所接收的激光信号为信号源模块所发射的激光信号的95%。
4.如权利要求2所述的基于光纤传感的多路图像采集装置,其特征在于:所述触发信号模块包括第一光信号耦合单元、延迟单元、第二光信号耦合单元和光电探测单元,所述第一光信号耦合单元用于接收所述信号源模块发射的激光信号,并将激光信号的50%发送至延迟单元,另50%发送至第二光信号耦合单元,经延迟单元延迟的激光信号与直接发送至第二光信号耦合单元中的激光信号发生干涉后发送至光电探测单元,所述光电探测单元将干涉后的信号转换为第一触发脉冲信号并发送至高速AD模块。
5.如权利要求4所述的基于光纤传感的多路图像采集装置,其特征在于:所述采集装置还包括伺服控制模块,所述伺服控制模块与所述振镜相连接,用于发送脉冲信号控制振镜扫描相对应区间,所述伺服控制模块还用于将振镜扫描过程中的有效探测时间作为第二触发脉冲信号发送至高速AD模块。
6.如权利要求5所述的基于光纤传感的多路图像采集装置,其特征在于:所述高速AD模块还用于将第一触发脉冲信号和第二触发脉冲信号发送至信号处理模块,所述信号处理模块判定第一触发脉冲信号和第二触发脉冲信号均为高电平,接受所有的数字信号,并将数字信号进行图像合成算法处理。
7.如权利要求1所述的基于光纤传感的多路图像采集装置,其特征在于:所述信号处理模块对数字信号进行图像合成算法处理包括:将经过AD采样后的数字信号进行滤波处理,然后传输至DSP高速处理模块,对连续若干数字信号进行拼接,并对拼接点数据进行平滑过度处理。
8.一种基于权利要求1至7中任一项所述装置的方法,其特征在于,包括以下步骤:
发送激光信号至信号探测模块,环形器将激光信号传输至相对应的振镜,若干振镜对应于待测区域的不同区间,振镜扫描相对应区间,将对应区间的反射光信号通过环形器发送至相对应的高速AD模块;高速AD模块将反射光信号转换为数字信号,将数字信号进行图像合成算法处理,得到待测区域图像。
9.如权利要求8所述的一种基于光纤传感的多路图像采集方法,其特征在于:所述发送激光信号至信号探测模块的同时,还包括以下步骤:发送激光信号至触发信号模块,将当前激光信号的50%发送至延迟单元,另50%发送至第二光信号耦合单元,经延迟单元延迟的激光信号与直接发送至第二光信号耦合单元中的激光信号发生干涉后发送至光电探测单元,将干涉后的信号转换为第一触发脉冲信号并发送至高速AD模块。
10.如权利要求9所述的一种基于光纤传感的多路图像采集方法,其特征在于:所述伺服控制模块将振镜扫描过程中的有效探测时间作为第二触发脉冲信号发送至高速AD模块,所述高速AD模块还用于将第一触发脉冲信号和第二触发脉冲信号发送至信号处理模块,所述信号处理模块判定第一触发脉冲信号和第二触发脉冲信号均为高电平,接受所有的数字信号,并将数字信号进行图像合成算法处理。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20180615 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |