傳感器系統的製作方法

2023-05-17 06:04:51 5

專利名稱：傳感器系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及用於傳感來自場景的射線的傳感器系統。本發明還涉及一種傳感這種射線的方法。
射線傳感器系統在先有技術中是周知的。這些系統例如在可攜式攝像機和數字像機以及在緊急無線電通訊業務所使用的熱成像器中有廣泛的應用。
典型的系統採用一傳感器，該傳感器包括兩維陣列的元件，每一維都帶有相關的信號處理電路。來自場景的射線投射到所述陣列上，其中，每個元件都按等式[1]所給出的那樣通過具有輸出Sk的相關處理電路來進行響應，這裡，下標k用於唯一地標識元件，即Sk是來自第k個元件電路的輸出。輸出Sk包括不希望有的贗象，這些贗象源於場景本身或者是在相關元件或處理電路中產生的Sk=Ak(Rfk，Rpedk)+Bk+Nk等式1其中Sk=通過相關處理電路產生自第k個元件的輸出；Ak=第k個元件的靈敏度函數；Rfk=在第k個元件處接收到的來自場景的特徵信息或場景對比射線；Rpedk=在第k個元件處接收到的來自場景的背景射線；Bk=在第k個元件及其相關處理電路內生成的偏移信號；Nk=在第k個元件及其相關處理電路內生成的噪音信號。
來自各元件的輸出Sk組合起來提供傳感器信號。
上述包括相關電路的傳感器可以是以電荷耦合器件(CCD)或金屬氧化物半導體(MOS)器件為基礎的。具體地說，在使用MOS器件時，可以發現，元件的靈敏度函數Ak存在有不希望出現的變化，也就是說，元件具有不同的靈敏度，因此會根據所接收到的同樣的射線強度而給出不同的輸出Sk。這種變化通常要大於採用電荷耦合器件(CCD)的傳感器中的變化。這就妨礙了比採用CCD的傳感器更好的採用MOS的傳感器在消費者攝像機中的廣泛應用，儘管有使用包括MOS的傳感器的長期需要，以便從MOS檢測和處理電路的兼容性中獲益。就此而言，提供用於使MOS器件運轉的電源和控制信號與提供用於使相應CCD運轉的電源和控制信號相比有較小的複雜性並且是廉價的，這是因為，諸如供電電壓之類的電路參數在前一種情況下是兼容的。所說的變化會導致輸出Sk中的固定格式噪聲(FPN)，從而會導致代表有斑點的場景的相應傳感器信號。而且，所述元件還具有元件中的不同的偏移信號Bk值。就用於響應低強度射線的傳感器而言，傳感器的檢測器元件及相應處理電路中產生的噪音Nk通常會成為問題，特別是導致Nk的原因之一的閃爍噪音會成為問題，這種噪音具有與頻率相反增加的噪聲譜密度。
在傳感器接收到來自場景的射線時，輸出Sk就會包含有不希望有的與來自場景的普通背景射線相對應的消隱脈衝電平分量及與場景中特徵相對應的特徵或反差分量。這具體在下列情況下是肯定的(ⅰ)傳感器正在檢測紅外射線；(ⅱ)所述場景處於約300K的環境溫度下；以及(ⅲ)給定的升至特徵分量的場景溫度變化Rfk小於1K。
消隱脈衝電平分量可以比特徵分量大一千倍或者更大。這就導致較差的信號反差，這種反差會使得在輸出Sk中難以識別出溫度的變化，除非是對輸出Sk作進一步的信號處理。
消隱脈衝電平分量的存在會限制用於對來自場景的射線特別是紅外線進行傳感的傳感器系統的結構和效率。它通常會導致這樣的表示場景圖像的傳感器信號，這種信號反差取決於相對場景的偏移誤差和贗象。
US專利第5155348號中公開了一種解決上述消隱脈衝電平分量問題的方案。該專利說明了一種讀取電路，它用於包括可對紅外線進行響應的由128×128光檢測器元件構成的兩維陣列的傳感器，其中，各個元件均與相應的讀取電路相連。所述電路具有校準和測定步驟。
在所述校準步驟中，將校準圖像投射到所述元件上。該圖像對應於溫度與要觀看的場景或完全模糊的無特徵均勻場景圖像相類似的無特徵校準對象。每個元件都響應校準圖像而產生一信號，並且，各元件的相應電路均設置成能將與各相應元件響應校準圖像而產生的信號相對應的校準信號存儲在包括在其中的存儲電容器Cc內。這就能在前述陣列上校正消隱脈衝電平分量。
在所述測定步驟中，將場景的聚焦圖像投射到前述陣列上並在各個元件處生成一測定信號。從各個元件的測定信號中減去所述校準信號，以提供一差值信號。對該差值信號進行積分以提供一輸出信號。所述電路會產生由一多路調製器所掃描的相應輸出，以給出一複合的傳感器信號。
上述方案通過在各個元件處除去消隱脈衝電平分量而減小了複合傳感器信號的動態範圍。該方案可降低對從多路調製器中接收傳感器信號的遠程電路的動態範圍效率的要求，從而例如可以使用有8位解析度而不是12位解析度的模擬-數字轉換器。
美國專利第5373151號中公開了一種用於降低FPN的技術。該說明書涉及一種光學系統，這種系統能將場景的聚焦和周期性散焦的圖像投射到一多元件的焦點平面陣列上，以便在各個元件處分別生成相應的聚焦和散焦的信號。通過從各元件的聚焦信號中減於相應的散焦信號，可以獲得用於各元件的差值信號。將來自各元件的差值信號組合到一起以提供業已減少了FPN贗象的系統輸出。
儘管先有技術中使用了FPN校正，但是，在實踐中可以看出，先在技術中的圖像質量不如開始校正所給出的那樣好，因此，必需不斷地進行再校準。目前，先有技術未說明這種矛盾性的原因。
本發明的目的是提供一種帶更有效FPN校正的傳感器系統。
依照本發明，提供了一種傳感器系統，它用於生成與過濾後的場景圖像相對應的傳感器信號，所述系統包括(ⅰ)檢測裝置，它採用多個檢測器元件，這些元件用於在第一和第二檢測步驟中分別生成第一個和第二元件信號；以及(ⅱ)處理裝置，它用於從上述元件信號中獲得差值信號，以供生成傳感器信號使用。
所述系統的特徵在於，上述處理裝置採用傳感裝置，它用於傳感至少一個對元件靈敏度有影響的環境因素，並且，所述系統設置成能根據環境的變化而重複上述第一和第二步驟。
本發明具有這樣的優點即所述傳感器系統能在對系統靈敏度有影響的任何一種環境因素產生變化的情況下在且僅在必要時進行再校準，以減小FPN。
美國專利5155348號所述的檢測電路以及美國專利5373151號所述的系統的第一個問題是，等式1中的檢測器元件的靈敏度函數Ak會受溫度的影響。因此，在檢測器元件的溫度有變化時，這兩份說明書中所述的FPN校正是不精確的。而且，第二個問題是，檢測器元件的函數Ak的變化會隨所接收到的射線的強度而變；例如，多元件的檢測器陣列中的元件在較高的接收射線強度下通常有相同的靈敏度，而在較低的接收射線強度下則通常有不同的靈敏度。這就意味著在較高的接收射線強度下確定的FPN校正值若用於較低的接收射線強度就會變得不精確。先有技術未提及元件靈敏度函數Ak的這種溫度和射線強度的敏感性。
解決第一個問題的通常辦法是例如通過使用熱連接於檢測器陣列的受溫度控制的元件來使多元件檢測器陣列的溫度保持穩定。這種受溫度控制的元件例如可以包括帕爾帖元件，儘管帕爾帖元件具有體積大、成本高、高能耗和對熱響應速度慢的缺點。而且，許多通常的光學系統均包括光圈組件，以使整個檢測器陣列的照度穩定，這種光圈組件通常在自動曝光控制的常規35mm相機中使用。所述光圈組件通常是易於有機械磨損的精密光學部件。
儘管在美國專利5155348號和5373151號中說明了降低FPN，但是，並不希望有為減小FPN而進行的經常的有規律的再校準，因為(ⅰ)在有關的校準步驟中傳感器信號會出現中斷；以及，(ⅱ)用於提供模糊和不模糊圖像的以機械方式啟動的光學組件易於機械磨損並有相關的不可靠性問題。
在視頻應用中傳感器按高的幀速率例如25圖像／秒進行輸出時，就不希望傳感器信號再校準而周期性地中斷，其中，校準步驟的持續時間基本上等於或大於測定步驟的時間。以機械方式啟動光學組件是一個較慢的過程，例如，用小型線性啟動器在1mm距離上啟動50g的透鏡通常要花50微秒。當在可視反饋控制系統中使用傳感器信號時，傳感器信號的中斷會導致閃爍並且例如會導致控制不穩定的問題。可視反饋控制系統例如包括供農業使用的自動果實採摘設備以及保安檢查系統。
依照本發明，可通過下述方法來減少上述問題即使得可執行如美國專利5155348和5373151號所述的用於減小FPN的校準和測定步驟的傳感器能響應一個或多個環境參數而執行校準步驟，所說的參數會對因與最近執行校準步驟時的值相比超過一閾值而有所變化的傳感器特性產生影響。
環境因素例如包括下列因素中的任何一種(ⅰ)系統溫度；以及(ⅱ)系統從場景中接收到的射線總量。
因此，(ⅰ)傳感裝置可對檢測裝置處的溫度和照度中的任何一個進行響應；以及(ⅱ)系統可設置成能響應溫度和照度中的任何一個超過一預定值的變化而重複上述第一和第二步驟。
通過使圖像之一成為場景的局部空間平均圖像，可以減少傳感器中的FPN。可通過使圖像之一成為場景的漫射圖像來獲得局部空間平均圖像。所以，上述系統可包括投影裝置，它用於將場景投射到檢測裝置上，因此，會在彌散圖像步驟中產生至少一個元件信號。
所述投影裝置可採用啟動裝置，它用於將射線散射裝置置於場景與檢測裝置之間。這就具有為生成漫射圖像提供一種實用的機械結構這樣的優點。例如，散射裝置可插入成能按與投影裝置相對檢測裝置為將精確對焦的圖像投射到檢測裝置上而必須保持的精度相比是較低的機械精度來生成漫射圖像，因此，在不相對檢測裝置幹擾投影裝置位置的情況僅通過插入散射裝置，就可將上述系統從投射精確對焦的圖像的系統轉換成投射模糊圖像的系統。
啟動裝置可包括螺線管裝置和用於使散射裝置移動並旋轉以使其介於場景與檢測裝置之間的裝置中的至少一個裝置。這就會提供這樣的優點即啟動裝置可適於系統外部包裝例如外罩、箱或外殼的形狀所施加的各種機械限制。
散射裝置可包括下列部件中的至少一個毛面玻璃板、半透明塑料板、描圖紙板、微稜鏡板、菲涅耳板和相位板。這就具有能選定實用整數以供生產漫射圖像使用的優點。
投影裝置是這樣設置成的在聚焦圖像是漫射的時，與一個元件上接收自該圖像的射線相對應的射線可被兩個元件之間以及64％的元件所接收。這就能提供有效且實用的模糊範圍這樣的優點，以便減小FPN。
可以採用上述系統，因此(ⅰ)該系統包括投影裝置，它用於將場景的圖像投射到檢測裝置上；(ⅱ)所述投影裝置設置成能在所述步驟之一中將局部空間平均圖像投射到檢測裝置上並在另一步驟中投射聚焦的測定圖像；以及(ⅲ)所述處理裝置設置成能從來自上述局部平均和測定圖像的元件信號中生成傳感器信號。
這就會有這樣的優點即可通過將投影裝置包括進所述系統以便將場景的局部空間平均圖像投射到檢測裝置上，從而減小FPN。
可在局部空間圖像之前將測定圖像投射到檢測裝置上，從而，可在傳感器信號中使圖像色調反轉。這就能提供這樣的優點即所述系統可同時進行FPN和色調反轉。這裡，將色調反轉定義為這樣的場景區域，它們會比其它區域發射更多的射線並且與傳感器信號中的上述其它區域相比表現為傳感器信號中的較暗區域。
投影裝置可包括一液晶空間光調製器，就將射線從場景傳到檢測裝置而言，在兩種情況下都可將該調製器構造成在一第一基本上為非散射狀態與一第二漫射狀態之間是受控的。這就提供了是一種簡單方法的優點，所述方法用於在不需使用於易於磨損的靠機械方式啟動的組件的情況下生成漫射圖像。
液晶調製器可以是含有聚合物的液晶裝置(PDLC)，它具有可根據加在該液晶裝置的控制電位來加以選擇的散射和非散射狀態。這就提供了是一種簡單裝置的優點，這種裝置可方便地從一種狀態轉變成另一種狀態，並且，不象其它類型的液晶裝置那樣，這種裝置不需要極化過濾器去進行操作。而且，這種裝置可更迅速地進行響應並且比以機械方式啟動的漫射快門更為小型化。
所述系統可被包括進一個或多個數字靜物攝像機、視頻攝像機、個人電子記事本或行動電話。當在數字靜物攝像機或視頻攝像機中使用上述系統時，該系統可提供FPN校正，這種校正使得能在所述攝像機中使用CMOS檢測器。個人電子記事本通常靠來自電池的可用於包括於其中的電子元件的有限電位來進行工作，本發明能使得使用CMOS裝置的傳感器系統包括在上述記事本內，以便例如將所提供的文擋成像和掃描到該記事本中。包括在行動電話中的本發明可將圖像的數據入口提供給該行動電話，從而提供可視電話，特別是在行動電話不經常使用並且使用時會經歷極端溫度的情況下，本發明具有提高圖像質量的優點。
在另一個方面中，本發明提供了這樣一種方法，該方法能從傳感器系統中提供與場景的過濾圖像相對應的傳感器信號，上述方法包括下列步驟(a)監控包括在所述系統中的多元件檢測器，以測定對檢測器響應有影響的環境因素；(b)使系統中的投影器在第一步驟中將第一圖像投射到檢測器上，從而在各元件處提供一第一信號；(c)記錄各元件的第一信號；(d)使投影器在第二步驟中人將第二圖像投射到檢測器上，從而在各元件處提供第二信號，所述第一和第二圖像中的至少一個是場景圖像；(e)從各元件的第一和第二信號及各元件的第二元件信號中獲得一相應的差值信號以提供一差值信號。
(f)以總體的方式輸出各元件的差值信號以提供傳感器信號；(g)監控傳感器環境以檢測對其靈敏度有影響的變化；以及(h)根據環境變化是否被檢測為小於預定的閾值而重複步驟(d)至(g)或步驟(b)至(g)。
在又一個方面中，本發明解決了生成供執行FPN校正用的局部空間平均圖像的問題。在先有技術中，例如在美國專利US5155348號中以及在美國專利5373151號所述的系統中，通過投射一場景的散焦圖像可形成一局部空間平均圖像。這涉及在光學投影組件投射聚焦和散焦圖像的狀態之間啟動光學投影組件。
在還一個方面中，本發明提供了這樣一種傳感器系統，它用於生成與場景的過濾圖像相對應的傳感器信號，所述系統包括(ⅰ)檢測裝置，該裝置包括多個檢測部件，以便在第一和第二檢測步驟分別生成第一和第二元件信號；以及(ⅱ)處理裝置，該裝置用於從上述元件信號中獲得一差值信號以供生成前述傳感器信號使用；所述系統的特徵在於，該系統包括投影裝置，它用於將場景圖像投射到檢測裝置(528)上，因此，可在一漫射圖像步驟中生成至少一個元件信號。
本發明提供了一種用於生成局部空間平均圖像的實用方法這樣的優點。例如，可在漫射圖像步驟通過按與投影裝置為將精確對焦的圖像投射到檢測裝置必須相對檢測裝置所保持的精度相比較低的機械精度來插入散射裝置而生成漫射圖像；因此，在不相對檢測裝置幹擾投影裝置位置的情況下僅通過不精確地插入散射裝置，就可將上述系統從投射精確聚焦的圖像的系統轉換成投射模糊圖像的系統。
為了能更完全地理解本發明，以下參照附圖以舉例的形式說明本發明的實施例，在附圖中

圖1是一傳感器系統的概略圖；圖2是由圖1中的系統構成的先有技術聚焦平面陣列的概略圖；圖3是沿圖2中陣列的軸的傳感器信號的曲線圖；圖4是用全局消隱脈衝電平校正和局部消隱脈衝電平校正所校正的圖3中的信號的曲線圖；圖5是本發明的一個實施例的概略圖，該實施例包括獨立於一陣列的隨機存取存儲器；圖6是說明元件靈敏度的曲線圖，所述靈敏度是接收到的射線強度函數；圖7是說明元件靈敏度的曲線圖，所述靈敏度是元件溫度的函數；圖8是圖5中的本發明的另一個實施例，該實施例包括照度和溫度傳感器；圖9、10、11、12是四幅用圖5的本發明的實施例來記錄的圖，它們說明了由FPN校正所提供的圖像質量的改進情況；以及圖13是圖9至12所示的圖的輪廓圖，在該輪廓圖中用圓點來表示FPN斑點的位置。
以下參照圖1來說明減小FPN。在圖1中，示出了通常用標號1來表示的傳感器系統的概略圖。圖1包括一物體2、一成像透鏡4和一聚焦平面陣列6。陣列6包括一基層8，由諸如元件10之類的均勻分布的檢測器元件構成的陣列粘合在基層8的前部元件表面12上。表面12是一矩形區域，它具有如圖所示的長度為h的較長側邊。每個元件與其最近的相鄰元件之間的中心距均為元件間距離p，如圖所示。物體2、透鏡4和陣列6均順序地位於與表面12垂直相交的光軸z-z′上。在三個不同位置上即位置Q1、Q2、Q3示出了陣列6，所說的位置分別是物體2的被透鏡4投射到陣列6上的聚焦、部分模糊和完全模糊的均勻圖像的位置。在位置Q1、Q2、Q3處，陣列6沿光軸z-z′分別位於0、w1、w2的距離處。所說的元件可對發射自物體2的相應部分的光子進行響應以提供檢測器信號。
穿過透鏡4的來自物體2的發射和反射射線在位置Q1處入射到陣列6上時處於0至αmax弧度的範圍內。在位置Q1處入射到陣列6的一個元件10上的射線相對位置Q2、Q3上的元件10按高達Fmax的距離會散布在表面12上，所述Fmax是分別由等式[2]、[3]提供的Fmax=αmaxw1等式2Fmax=αmaxw2等式3就本說明書而言，聚焦圖像是基本上清晰的圖像，也就是說，其中的Fmax小於距離p。部分模糊的圖像是其中空間特徵是可辨別的但精細的空間特徵是模糊不清的圖像。而散焦圖像則是完全都模糊的圖像，因此，基本上都無法辨別空間特徵。
在圖2中，示出了沿方向z-z′來看的圖1中陣列6的表面12的正視圖。為了清楚起見，圖2中示出了這樣的陣列，它包括由5×5個元件構成的兩維區域，以表示包括由128×128個元件構成的區域的陣列6，也就是說，該陣列有128列元件和128行元件。所說的行和列是相互垂直的。示出了軸x-x′，它平行於表面12並與一行元件即包括位於陣列6的一邊附近的元件E1和位於陣列6的另一邊附近的元件E2的那行元件相交，如圖所示。元件E2至E127沿軸x-x′接相鄰的順序位於元件E1與元件E128之間，例如，元件E2位於元件E1與元件E3之間，元件E127位於元件E126與元件E128之間，等等。
在圖3中，示出了來自各個元件E1至E30即來自從元件E1至元件E30的一行元件的檢測器信號的曲線圖，所述元件E1至元件E30沿軸x-x′位於從元件E1至元件E128的距離的約四分之一處。所述曲線圖具有橫坐標軸30，它表示沿軸x-x′的元件位置距離。所述曲線圖還具有縱坐標軸31，它對應於來自前述元件的檢測器信號。軸31包括斷點32，因此，參照縱坐標軸31放大了該曲線圖中的對比信息。曲線33a(實線)、33b(虛線)、33c(點劃線)分別對應於用於位置Q1處的聚焦圖像的檢測器信號、用於位置Q2處的部分模糊的圖像以及用於位置Q3處的散焦圖像。曲線33a包括元件E3、E4、E11、E12、E13、E14、E19、E20元件處的特徵信息，該特徵信息對應用物體2的源於溫度變化的射線變化。元件E3、E4處的變化小於元件E11、E12、E13、E14、E19、E20處的變化。曲線33c對應於來自物體2的平均射線並且用作校正信號，該信號如在先有技術中那樣用於消除消隱脈衝電平分量。曲線33c的不規則性源於元件間靈敏度的差異。曲線33b對應於來自物體2的在陣列6上有所變化的局部平均射線。
在圖4中，示出了來自各個元件E1至E30的檢測器信號的曲線圖，其中，已從曲線33a中減去了曲線33b、33c，以便分別提供曲線35b、35a。曲線35a、35b分別被顯示為實線和虛線。橫坐標軸30對應於圖2中沿軸x-x′的元件位置距離。線36對應於零值。縱坐標軸38對應於校正了的元件信號，其中，已減去了用於各元件的消隱脈衝電平分量。曲線35a對應於來自物體2的相對空間射線即輻射計輸出。曲線35b對應於曲線35a的過濾形式，其中，加重了來自物體2的射線的局部變化。
曲線35a包含在為Aa至Ab的第一動態範圍內。元件E3、E4的局部變化包含在為Da至Db的第二動態範圍內。消除局部消隱脈衝電平分量會形成包含在為Ba至Bb的第三動態範圍內的曲線35b。Ca至Cb的第四動態範圍包含了曲線35b中的在元件E3、E4處的局部變化。
與和第一動態範圍成比例的第二動態範圍相比，第四動態範圍是第一動態範圍的更大比例，即Ca-CbBa-Bb>Da-DbAa-Ab]]>公式4結果，曲線35b不對應於相對的輻射計輸出但包含有來自物體2的射線的小的局部變化，相對來自物體其它區域的較大變化加重了這種小的局部變化。從而在曲線35b中加重了特徵邊緣，這就會如按物體2所確定的那樣增強了物體2的在視覺上的可理解性。
可選擇位置Q2處所提供的局部模糊的程度，以便在曲線35b中提供最佳的過濾度。如果聚焦圖像在位置Q1處的點模糊成該圖像在位置Q2處的100％，則曲線35a、35b會變得相同，在這種情況下，不進行過濾。如果模糊的程度減少成接近完全聚焦，即位置Q1、Q2是重合的，則曲線35b對所有的元件來說都是零值。在實踐中，可例如選擇模糊的程度，因此，圖像中在位置Q1處的點會在這樣的範圍內模糊即該範圍按陣列6中的元件的25％來遍及最近的周圍相鄰的元件(p)。可通過手工或自動控制來調節模糊度，以提供預定的過濾度。
進一步說明系統1的操作，可用下式[5]來說明通過透鏡4投射到元件E上的物體2的圖像，元件E設置在一包括表面12的笛卡爾x-y平面內L(x，y，z)=∫∫K(x-x0，y-y0，z)L(x0，y0，0)dxdy公式5
其中x0，y0=x軸、y軸在這樣的平面內的笛卡爾坐標，在所說的平面內z=0 且包括有清晰的圖像即在位置Q1處的圖像；z=沿軸z-z′的例如在位置Q2處的z軸坐標；x，y=x軸、y軸在這樣的平面內的笛卡爾坐標，所述平面包含有在z不等於0時模糊的圖像例如包含處在位置Q2處的圖像；K=透鏡4提供的模糊函數；以及L=描述圖像的函數。
曲線35b對應於差值信號(x0，y0)，它是第一與第二圖像之差，所述第一圖像具有在位置Q1處的z坐標z1=0，所述第二圖像具有在位置Q2處的z坐標z2=w1，如公式[6]所述D(x，y)=L(x，y，z1)-L(x，y，z2)公式6在w1=0的情況下，函數L(x，y，z1)和L(x，y，z2)相等並且兩者都包含特徵信息，但會使D(x，y)等於0。如果在位置Q1、Q2上將同樣模糊的圖像投射至陣列6上從而導致曲線35b缺乏任何特徵信息，上述情況就會出現；如果位置Q1和Q2是相同的，上述情況就會出現。
通過對函數K進行約束的幾何光學約束條件，可利用公式[7]來說明從透鏡4獲得的模糊度的上限FmaxFmax=ztanαmax公式7其中αmax=相對構成陣列6上圖像的射線的軸z-z′的最大射線半角。
因此，如果在公式[7]中z=0的位置Q1處有聚焦圖像出現在陣列6上，則會在D(x，y)所表示的曲線35b的最終過濾輸出中加重小於ztanαmax的圖像特徵。這些圖像特徵對應於圖像中受模糊影響的非均勻空間分量。這些空間分量大致對應於對解釋圖像來說是重要的特徵信息。
圖5示出了本發明的傳感器系統500。該系統包括攝像機502、控制器單元504、幀存儲器(RAM)506、模數轉換器(ADC)508、兩個地址鎖存器510、512、多路解調器(DEMUX)514以及減法器單元516；這些裝置如圖所示並如以下將說明的那樣連接在一起。
攝像機502包括成像透鏡單元520、由啟動裝置524所啟動的半透明快門522以及由諸如元件528a之類的金屬氧化物半導體(MOS)光檢測元件528構成的陣列526。沿系統500的光軸(未示出)來設置透鏡單元520、快門522和陣列526。快門522安裝在這樣的位置處，與距陣列526的距離相比該位置更靠近透鏡單元520，這就能為系統500提供這樣的校準用圖像，該圖像比在快門522安裝在較透鏡單元520更靠近陣列526的情況下所獲得的圖像更為彌散。圖5中未包括與標號520至528相連的防偏器、時鐘信號線以及電源線，因為這些裝置對本技術的專家來說是周知的。
陣列526是由C-CAM Technologies SA公司生產的專用FUGA-15裝置，包括由512×512光檢測器元件構成的陣列，它可對波長在400nm至1000nm範圍內射線進行響應。陣列526包括用於對來自各光檢測元件528的的輸出進行多路調製的電路，以便提供模擬輸出S1。所述陣列還包括地址輸入ADX、ADY以及啟動輸入ENX、ENY。所述電路配置成在將輸入ENX、ENY設置成有效狀態時能在來自元件528的輸出S1處提供被輸入ADX、ADY的地址所參考的信號。
控制器單元504是Altera公司生產的可完全編程的門陣列(FPGA)式Max9000並且配置成能按40MHz的時鐘速率進行工作。RAM506包括由Cypress Semiconductor Ltd公司生產的一組四個CY62170型專用靜態隨機存取存儲器。該組存儲器排列成512×512個存儲器單元，每個單元均用於存儲16位信息。ADC508包括由Analogue Devices Inc公司生產的ADS800型12位流水線式半快閃記憶體轉換器以及由Analogue Devices Inc公司生產的AD817AN型視頻放大器，以便在陣列526與半快閃記憶體轉換器之間進行緩存。鎖存器510、512均包括兩個由QualitySemiconductor Ltd公司生產的QS74FCT373型八進位鎖存器。多路解調器514包括四個由Quality Semiconductor Ltd公司生產的QS74FCT541型八進位緩存器，這四個緩存器成對地配置以提供兩個輸出S3A、S3B以及信號輸入S2。減法器單元516是周知的標準的12位並行輸入、並行輸出裝置。
裝置524配置成能隨著控制器單元504提供給它的控制輸入SERVO而使快門522在第一與第二位置之間移動。快門522可位於上述第一位置處，因此，快門522不會遮擋從單元520到達陣列526的射線，並且，快門522可位於上述第二位置處，因此，快門522不會散射從單元520穿過該快門到達陣列526的射線。快門522包括一毛面玻璃板，它可透射並散射可見射線，同時能減弱基本上僅為5％的入射射線。所述快門提供了散射特性，其中，在快門位於所述第一位置時，位於陣列526中心區的元件528即參照元件所接收到的射線是散射的，因此，該射線的90％會在與參照元件最接近的元件範圍內照射在所述第二位置處的陣列526的與參照元件相鄰的64％的元件528上。快門522包括數千個光散射點，它們有助於提供模糊的透射圖像，該圖像適用於對系統500進行校正。
ADC508配置成能將輸出S1轉換成等價的12位數字輸出S2。多路解調器514配置成能按控制單元504在控制輸入Men處的指令將輸入S2解調製成兩個輸出S3A、S3B。
RAM506包括地址輸入ADX、ADY、啟動輸入Ren和雙向輸入-輸出總線(BUS)。RAM506配置成在控制器504通過Ren輸入對其發指令時能存儲和檢索與輸入ADX、ADY處的地址參照有關的存儲器單元中的數據。通過總線將數據輸入給和輸出自RAM506。
減法器516配置成能計算出輸入IN1，IN2處的數據輸入之差，以提供一來自系統500的輸出Sout。
以下參照圖5說明系統500的操作。攝像機502的操作員通過使攝像機對準用『S』表示的場景而開始操作。
在系統500的校準模式中，控制器單元504指令裝置524將快門522移至第二位置，以使介於透鏡單元520與陣列526之間。場景會發出可見射線，單元520可將該射線傳過快門522，以便在陣列526上形成一漫射投影的場景圖像。元件528對該漫射圖像進行響應，並且，來自控制器單元504的指令將各元件的輸出多路調製進輸出S1。ADC508將來自陣列526的輸出S1轉換成輸出S2處的數位訊號。輸出S2被多路解調器514多路解調成輸出S3B，該輸出從多路解調器514輸入給RAM506，並將其存儲在RAM506內。來自陣列526中各元件528的輸出被存儲在RAM506的相應存儲器單元內，以提供校準數據。
在系統500的測定模式中，同在上述校準模式中一樣，將攝像機502對準場景。受控制器單元504指令的裝置524使快門522移至第一位置，在該位置處，快門不會遮擋來自場景的射線。單元520將場景的非漫射圖像投射到陣列526上，並且，元件528對該圖像進行響應。控制器504指令陣列526對來自元件528的輸出進行多路調製，以提供輸出S1，該輸出在ADC508內被轉換成輸S2處的數位訊號。然後，經由多路調製器514將輸出S2多路調製進減法器516的輸入IN1。控制單元504還指令RAM506將所存儲的數據在總線上輸出給輸入IN2，輸入IN2與輸出位於輸入IN1處的元件528相對應。減法器516計算輸出IN1、IN2處的信號之差並在輸出Sout處輸出該差值，以便提供來自系統500的輸出。控制器單元504對陣列526中的每個元件528都重複上述減法操作。
輸出Sout對應於從各元件528對場景非漫射圖像的響應率中減去各元件528對場景漫射圖像響應率的差值。在測定模式中，與直接來自陣列526的位於S1處的輸出相比，可在輸出Sout處的數據中減少因閃爍噪音及元件偏移和靈敏度方面的變化所導致的缺陷即FPN。還可在輸出Sout中減少因元件偏移和靈敏度對溫度的依賴性所導致的缺陷。
系統500提供了能將在先有技術使用的可普遍獲得組件用於實現本發明這樣的優點。在校準與測定模式之間轉換時，快門522能在不需要改變透鏡單元520相對陣列526的位置的情況下為降低FPN而提供漫射圖像。而且，快門522可相對不精確地介於透鏡單元520與陣列526之間，並且，與通過使透鏡520相對陣列526移動而形成用於降低FPN的模糊圖像相比，能提供更佳的FPN下降。
系統500可用於多種應用，例如(ⅰ)用於記錄靜態圖像的數字靜物攝像機；(ⅱ)用於記錄移動圖像的視頻攝像機；(ⅲ)例如用於記錄文件的個人電子記事本；以及(ⅳ)行動電話。
當在數字靜物攝像機或攝像機中使用系統500時，該系統可提供FPN校正，這種校正允許在所述攝像機中使用CMOS檢測元件。個人電子記事本通常靠從電池中獲得的可用於其中包括的電子組件的有限電源來運行；使用CMOS檢側元件的傳感器系統500可包括在所述記事本內，以便例如對提供給該記事本的文件進行成像和掃描。包括在行動電話中的本發明提供了進入行動電話的圖像數據入口，從而提供了一視頻電話；本發明提供了提高圖像質量的優點。
可將輸出Sout顯示在屏幕上、存儲在儲器內，以供將來顯示或作其它處理，或者印製到系統500構成了一電子相機系統一部分的地方。所述存儲器可以是可重寫EEPROM，該存儲器可在撤去了提供給它的電源時保持數據。
可用CCD陣列來代替系統500的MOS陣列526。在這一實施例中，系統500可提供與MOS陣列526相類似的優點即可降低閃爍噪音、FPN和偏移。而且，裝置524可包括一個或多個螺線管和電機，以便至少以線性和旋旋之一的方式移動快門522。
還有，在校準模式中，裝置524可使透鏡單元520相對陣列526移動，以便將部分模糊的場景圖像投射到陣列526上，而不是使用快門522。
快門522可不採用毛面玻璃板而是採用半透明塑料板、描圖紙板、微稜鏡板、一個或多個菲涅耳板或者一個或多個相位板，以便使來自場景的射線漫射。在如在標準的(SLR)的反射式相機中那樣以能作樞軸運動的方式來安裝快門522。另外，所述快門也可以安裝在一可旋轉的承載體上，以便在陣列526與透鏡單元520之間快速地插進和抽出。
快門522及其啟動裝置524可用液晶快門來代替，液晶快門配置成能在透明與部分不透明狀態之間操作；液晶快門呈空間光解調器的形式。在這種情況下，當在校準與測定模式之間轉換時，不需要快門522移動。液晶快門可以是含有聚合物的液晶裝置(PDLC)，該液晶裝置配置成能根據提供給它的偏壓電勢在一種狀態下散射從中透過的可見射線而在另一種狀態下則使射線基本上無散射地從中透過。所述PDLC包括有包含在連續的均質聚合物基質中的向列液晶涓滴；通過使單體與液晶相混合然後使單體聚合以便在聚合物基質內形成液晶滴的固體懸浮物，從而製造出所述的PDLC。PDLC中使用的向列液晶可具有正絕緣各向異性，因此，該液晶可在向其提供有零偏壓時於第一狀態下散射從中穿過的射線，而在向其提供偏壓電勢時於第二狀態下使得射線基本上無散射地從中穿過。另外，所述液晶可具有負絕緣各向異性，因此，該液晶可在向其提供有偏壓時於第一狀態下散射從中穿過的射線，而在向其提供零偏壓電勢時於第二狀態下使得射線基本上無散射地從中穿過。具有負絕緣各向異性的液晶包括這樣的分子，這些分子會以垂直的方式與因將偏壓電勢施加給液晶裝置而產生的電場相對齊；這是最佳的，因為，僅在系統500的校準過程中才需要偏壓電勢。而且，系統500按下述方式操作即該系統可交替地執行其校準模式和測定模式，或者，所述系統配置成能在返回至校準模式之前執行測定模式多次。再有，所述系統這可在看到場景時配置成能先執行測定模式，然後執行相關的校準模式；這就會在靜物攝像機中使用所述系統時提供這樣的優點即允許操作者在不必先執行校準模的情況下立即獲得場景的視圖。
可用動態隨機存取存儲器(DRAM)來代替系統500中的RAM506。DRAM通常要比SRAM廉價，從而能降低系統500的成本。系統500可以配置成用能提供多個信號輸出的陣列來代替陣列526，每個輸出均與自己的ADC相連，對ADC的輸出進行多路調製，以提供信號S2。這就允許使用較慢的ADC，這在所述陣列包括多於512×512個元件時有特別的優勢。
依照本發明，業已令人驚奇地發現，為了精確地校準系統500，所需的校正是依賴於射線的並且是依賴於溫度的。這一點在先有技術中未作說明，FPN校正中的誤差可看作是隨機性的。但是，本發明的實驗研究業已發現，陣列526中的光檢測元件528均表現出有一定的靈敏度Ak，它隨入射到該元件上的光強以及元件的溫度而變。而且，各元件均有一唯一的靈敏度Ak，它一般不同於陣列526中的其它元件的靈敏度。圖6和7分別用曲線圖600和700示出了元件靈敏度Ak，它是入射光強的和元件溫度的函數。
曲線圖600具有橫坐標軸602，它對應於入射到元件528上的光強IR；以及，縱標標軸604，它對應於元件靈敏度Ak。三條曲線610、612、614表示彼此相對分別具有平均、較高和較低靈敏度的第一、第二和第三元件的光檢測器的響應曲線。這三條曲線610、612、614均示出了靈敏度隨光強IR的增加而下降，這起因於元件響應曲線的飽和效應。
在光強IR2處，曲線612和614表示，與曲線610中的第一元件的靈敏度相比，第二和第三元件分別有靈敏度差ΔAA和-ΔAB。如果如在先在技術中那樣對光強IR2進行FPN校正，那麼，就使得偏移量校正-IR2ΔAA和IR2ΔAB分別作用於第二和第三元件產生的信號，以使它們在校準模式中與第一元件信號相匹配。但是，當偏移量校正-IR1ΔAC和IR1ΔAD分別適用於第二和第三元件時，這些偏移量校正對陣列526的不同光強IR1來說是錯誤的。因此，適用於一種入射光強IR2的FPN校正對另一種光強IR1來說是錯誤的，原因有兩個即光強和元件靈敏度都發生了變化。
在圖7中，曲線圖700具有橫坐標軸702，它表示元件的溫度T；以及，縱坐標軸704，它表示元件的靈敏度Ak。該曲線具有三個響應曲線710、712、714，它們分別用於具有平均、較高和較低靈敏度的第一、第二和第三元件。曲線710、712、714隨溫度T的增加而增加，因為(a)元件的帶隙隨溫度T的增加而降低；以及(b)元件的漏電電流隨溫度T的增加而增加。
元件528的帶隙隨溫度T的增加而降低會首先導致更有效地在各元件528內生成光電流，光電流源於光子感應的電子空穴對；其次，可導致各元件中有增大了的增益係數，以便將光電流轉換成輸出信號。每條曲線710、712、714具有相互不同的斜率。
在溫度T2處，第二和第三元件具有這樣的靈敏度，它們相對第一元件的靈敏度分別差ΔAE和-ΔAF。按先有技術對溫度T2和接收到的光強IR所進行的FPN校正總是會導致偏移量校正-IRΔAE和IRΔAF分別作用於第二和第三元件形成的信號，以使得它們與第一元件的信號相匹配。但是，當偏移量校正-IRΔAG和IRΔAH分別適用於第二和第三元件時，這些偏移量校正不同的溫度T1來說是錯誤的。因此，為一種溫度所確定的FPN校正對另一種溫度來說是錯誤的，因為靈敏度Ak隨溫度而變。
當在攝像機例如用於記錄靜態圖像的靜物攝像機中使用系統500時，最好對要加以觀測和記錄的各個場景執行校準和測定模式。這是因為，與先前的場景相比，每個場景就照度而言都可能是不同的。而且，系統500的溫度會因場景而變。
但是，在將系統500包括進視頻攝像機內時，對每個測定模式都執行校準模式並不總是可行的，因為，攝像機使用了約50幀／秒的較高幀更新率。最好在包括系統500的視頻攝像機內僅響應照度或溫度的變化來執行校準模式。通過操作者按下系統500中所包括的開關以指令控制器單元504去執行校準模式，從而能手動地執行校準模式。
圖8示出了系統500的一種改進形式。它一般用標號800來表示。除溫度和照度傳感器802、804包括在陣列526內並與控制器單元504相連以便為其提供溫度和照度數據以外，系統800包括與系統500相類似的部件。控制器單元504配置成在每次執行校準模式時都將來自傳感器802、804的數據記錄成參照數據。當控制器單元504檢測到多個當前溫度和照度數據中的一個相對所述參照數據發生變化超過一閾值時，就執行校準模式，然後，將當前數據記錄為參照數據。溫度和照度傳感器802、804可位於陣列526的附近或者被包含成陣列526的一部分。包括溫度傳感器802可以通過陣列526溫度的變化來觸發再校準，從而，能根據溫度為FRN和偏移提供自動校正，同時又不會頻繁地影響系統800的操作。
在系統800包括用於陣列526的連續時間MOS檢測器例如FUGA-15器件以及MOS重置檢測器時，執行上述再校準和測定模式，所述MOS重置檢測器例如在市售JPLAPS系統中所使用的那樣在重置和曝光周期中進行操作。連續時間檢測器提供一輸出信號，該信號來自各個元件並對應於同時入射到元件上的射線，而重置檢測器則提供一輸出信號，該信號來自各個元件並對應於在設置期間入射到元件上的射線的一部分。連續時間檢測器一般有比重置檢測器大的FPN。當系統500、800包括APS系統的重置檢測器時，必需要重置該檢測器，並通過將快門522移至第二位置而使該檢測器曝露於場景的漫射圖像，然後，重置該檢測器，並通過使快門522重新移至第一位置而使該檢測器曝露於場景的非漫射圖像。諸如FUGA-15器件之類的連續時間檢測器可提供這樣的優點即它們不需重置。
儘管系統500、800可對可見射線進行響應，但是，也可以能在其它射線波長下例如在紅外射線和X射線的波長下進行操作的等價部件來代替陣列526、透鏡單元520和快門522。
參照圖9、10、11、12，它們示出了系統500的輸出Sout處提供的四個場景視圖。圖9對應於明亮地照射到系統500已進行了校準的場景的視圖。在圖9中，FPN是不顯著的。在隨後減少場景的照度以便在不對系統500進行再校準的情況下提供一變暗的場景時，FPN會變成如圖10所示的較亮的光斑。可通過將系統500再校準成變暗的場景，可消除這些較亮光斑，如圖11所示。在圖11中，FPN是不顯著的。但是，在場景的照度隨後再次提高時，FPN作為較暗的光斑是可見的，如圖12所示。當在校準之後改變系統500的溫度時，會出現類似的效果。因此，圖9至12證明了就保持在輸出Sout處提供的圖像質量而言必需響應環境參數例如場景照度的變化來對系統500進行再校正。
圖13是圖9至12所示的視圖的輪廓圖，在圖13中，用圓點來表示特別顯著的FPN斑點的位置。
本發明可同多元件的陣列一道使用，所述陣列的每個元件均包括鎘-汞-碲化物光電二極體、帶MOS讀出器的光電二極體、帶MOS讀出器的光電電晶體、帶MOS讀出器的光電門電路以及帶CCD讀數器的光電二極體中的一個或多個。
儘管本發明的上述實施例設置能對紅外和可見射線進行響應，但是，在另一個實施例中，通過使用對超聲波、X射線或微波射線進行響應的多元件陣列並使用諸如反射器之類的一個或多個聚焦裝置而將本發明設置成能對超聲波、X射線或微波射線進行響應，所述聚焦裝置可用於超聲波、X射線或微波射線以便將彼此有不同模糊程序的圖像投射到前述陣列上。
系統500、800可按下述方式進行操作即可分別在校準模式和測定模式中將基本上聚焦的圖像和部分模糊的圖像投射到陣列526上，因此，可將與基本聚焦的圖像相對應的信號記錄在RAM506內。這就能提供這樣的優點即可以獲得輸出Sout處的信號中的圖像色調反轉。
權利要求
1.一種傳感器系統(800)，用於生成與過濾後的場景圖像相對應的傳感器信號，所述系統包括(ⅰ)檢測裝置(526)，它包括多個檢測器元件(528)，這些元件用於在第一和第二檢測步驟中分別生成第一個和第二元件信號；以及(ⅱ)處理裝置(504至516)，用於從上述元件信號中獲得差值信號，以供生成傳感器信號，其特徵在於，上述處理裝置(504至516)包括傳感裝置(802、804)，用於傳感至少一個對元件(528)靈敏度有影響的環境因素，並且，所述系統(800)設置成能響應環境的變化而重複上述第一和第二步驟。
2.如權利要求1的系統(800)，其特徵在於(ⅰ)傳感裝置(802、804)可對檢測裝置(526)處的溫度和照度中的至少一個進行響應；以及(ⅱ)系統(800)可設置成能響應溫度和照度中的至少一個超過一預定值的變化而重複上述第一和第二步驟。
3.如權利要求1或2的系統，其特徵在於包括系統投影裝置(502)，用於將場景圖像投射至到檢測裝置(528)上，因此，會在漫射圖像步驟中產生至少一個元件信號。
4.如權利要求3的系統，其特徵在於，所述投影裝置包括啟動裝置(524)，它用於將射線散射裝置(522)置於場景與檢測裝置(526)之間。
5.如權利要求4的系統，其特徵在於，所述啟動裝置(524)包括螺線管裝置和用於使前述散射裝置移動並旋轉以使其介於場景與檢測裝置(526)之間的裝置中的至少一個裝置。
6.如權利要求4或5的系統，其特徵在於，所述散射裝置(522)可包括下列部件中的至少一個毛面玻璃板、半透明塑料板、描圖紙板、微稜鏡板、菲涅耳板和相位板。
7.如權利要求3的系統，其特徵在於，投影裝置是這樣設置的在聚焦圖像是漫射的時，與一個元件上接收自該聚焦圖像的射線相對應的射線可被兩個元件之間以及64％的元件所接收。
8.如權利要求1的系統，其特徵在於(ⅰ)包括投影裝置(502)，用於將場景的圖像投射到檢測裝置(528)上；(ⅱ)所述投影裝置(502)設置成能在前述步驟中的一個步驟中將局部空間平均圖像投射到檢測裝置(528)上並在另一步驟中投射聚焦測定圖像；以及(ⅲ)所述處理裝置(504至516)設置成能根據來自上述局部平均和測定圖像的元件信號來生成傳感器信號。
9.如權利要求8的系統，其特徵在於，可在局部空間圖像之前將測定圖像投射到檢測裝置上，從而，可在傳感器信號中使圖像色調反轉。
10.如權利要求8的系統，其特徵在於，所述投影裝置包括一液晶空間光調製器，就將射線從場景傳到檢測裝置(526)而言，在兩種情況下均可將該調製器構造成在一第一基本上為非散射狀態與一第二漫射狀態之間是受控的。
11.如權利要求10的系統，其特徵在於，所述液晶調製器是含有聚合物的液晶裝置(PDLC)，具有可根據加在該液晶裝置上的控制電位來加以選擇的散射和非散射狀態。
12.如權利要求11的系統，其特徵在於，所述液晶裝置包括液晶材料，這種材料在聚合物基質上具有負絕緣各向異性，所述基質設置成能提供一定程度光散射，這種散射會根據加在該基質上的控制電位的增加而增加。
13.如權利要求1的系統，其特徵在於，該系統可包括在下列設備之一內數字靜物攝像機、攝像機、個人電子記事本以及行動電話。
14.一種能從傳感器系統中提供與過濾後的場景圖像相對應的傳感器信號的方法，該方法包括下列步驟(a)監控包括在所述系統中的多元件檢測器(526)，以測定時檢測器靈敏度有影響的環境因素；(b)使系統中的投影器(502)在第一步驟中將第一圖像投射到檢測器(526)上，從而在各元件處提供一第一信號；(c)記錄各元件的第一信號；(d)使投影器(502)在第二步驟中將第二圖像投射到檢測器(526)上，從而在各元件處提供第二信號，所述第一和第二圖像中的至少一個是場景圖像；(e)從各元件的第一和第二信號及各元件的第二元件信號中獲得一相應的差值信號以提供一差值信號；(f)以總體的方式輸出各元件的差值信號以提供傳感器信號；(g)監控傳感器(526)的環境以檢測對其靈敏度有影響的變化；以及(h)根據環境變化是否被檢測為小於預定的閾值而重複步驟(d)至(g)或步驟(b)至(g)。
15.如權利要求14的方法，其特徵在於，所述圖像是模糊的，因此，當場景被清楚地投射到檢測器(528)上時可在元件之一上接收到的射線是模糊的，所以，在聚焦圖像是漫射的時，該射線可被兩個元件之間以及檢測器上的64％的元件所接收。
16.一種傳感器系統(500)，用於生成與過濾後的場景圖像相對應的傳感器信號，所述系統包括(ⅰ)檢測裝置(526)，該裝置包括多個檢測元件(528)，以便在第一和第二檢測步驟中分別生成第一和第二元件信號；以及(ⅱ)處理裝置(504至516)，該裝置用於從上述元件信號中獲得一差值信號以供生成前述傳感器信號；其特徵在於，該系統(500)包括投影裝置(502)，用於將場景圖像投射到檢測裝置(528)上，因此，可在一漫射圖像步驟中生成至少一個元件信號。
17.如權利要求16的系統，其特徵在於，所述投影裝置包括啟動裝置(524)，用於將射線散射裝置(522)置於場景與檢測裝置(526)之間。
18.如權利要求17的系統，其特徵在於，所述啟動裝置(524)包括螺線管裝置和用於使前述散射裝置移動並旋轉以使其介於場景與檢測裝置(526)之間的裝置中的至少一個裝置。
19.如權利要求17或18的系統，其特徵在於，所述散射裝置(522)可包括下列部件中的至少一個毛面玻璃板、半透明塑料板、描圖紙板、微稜鏡板、菲涅耳板和相位板。
20.如權利要求16的系統，其特徵在於，所述投影裝置是這樣設置的在聚焦圖像是漫射的時，與一個元件上接收自該聚焦圖像的射線相對應的射線可被兩個元件之間以及64％的元件所接收。
21.如前述從屬權利要求16的任一權利要求的系統，其特徵在於，所述投影裝置包括一液晶空間光調製器，就將射線從場景傳到檢測裝置(526)而言，在兩種情況下均可將該調製器構造成在一第一基本上為非散射狀態與一第二漫射狀態之間是受控的。
22.如權利要求21的系統，其特徵在於，所述液晶調製器是含有聚合物的液晶裝置(PDLC)，它具有可響應加在該液晶裝置的控制電位來加以選擇的散射和非散射狀態。
23.如權利要求22的系統，其特徵在於，所述液晶裝置包括液晶材料，這種材料在聚合物基質上具有負絕緣各向異性，所述基質設置成能提供一定程度光散射，這種散射會根據加在該基質的控制電位的增加而增加。
全文摘要
本發明提供了一種傳感器系統(800),用於生成與過濾後的場景圖像相對應的傳感器信號(S
文檔編號H04N5/365GK1280739SQ98811598
公開日2001年1月17日 申請日期1998年9月23日 優先權日1997年9月26日
發明者G·F·馬沙爾, R·A·巴林加爾, S·科林斯, D·J·李斯 申請人:英國國防部