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文檔簡介
(19)國家知識產(chǎn)權(quán)局地址100176北京市大興區(qū)北京經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)(通州)經(jīng)海七路10號院5號樓1層限公司11710HO4N25/40(2023.01)HO4N2統(tǒng)包括的光源模塊被配置為光源的出射光照射和第二滑臺被配置為帶動成像鏡頭對成像目標(biāo)置為通過單像素探測器接收成像目標(biāo)物體反射模塊被配置為根據(jù)單像素探測模塊輸出的電信21.一種單像素掃描成像系統(tǒng),其特征在于,包括光源模塊、雙軸機(jī)械掃描模塊、單像素探測模塊和控制處理模塊;所述光源模塊至少包括光源,所述光源模塊被配置為所述光源的出射光經(jīng)過準(zhǔn)直處理和擴(kuò)束處理后,均勻照射至成像目標(biāo)物體;所述雙軸機(jī)械掃描模塊至少包括第一滑臺、第二滑臺和成像鏡頭,所述第一滑臺的滑行方向?yàn)榈谝环较颍龅诙_的滑行方向?yàn)榈诙较?,所述成像鏡頭通過連接件與所述第二滑臺固定;其中,所述第一方向和第二方向相互垂直;所述第一滑臺被配置為帶動所述第二滑臺和所述成像鏡頭沿所述第一方向移動,所述第二滑臺被配置為帶動所述成像鏡頭沿所述第二方向移動,所述成像鏡頭被配置為根據(jù)預(yù)設(shè)路徑對所述成像目標(biāo)物體的不同區(qū)域進(jìn)行掃描;所述單像素探測模塊至少包括單像素探測器,所述單像素探測模塊被配置為通過所述單像素探測器接收所述成像目標(biāo)物體反射回來、且經(jīng)過所述成像鏡頭聚焦的光信號,將所述光信號轉(zhuǎn)換為電信號,并將所述電信號輸出至所述控制處理模塊;所述控制處理模塊被配置為根據(jù)所述單像素探測模塊輸出的所述電信號進(jìn)行處理和分析,通過算法重建所述成像目標(biāo)物體的圖像。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單像素掃描成像系統(tǒng),其特征在于,所述光源的類型包括激光光源、LED光源、寬光譜光源中的至少一者。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單像素掃描成像系統(tǒng),其特征在于,所述雙軸機(jī)械掃描模塊還包括第一電機(jī)、第二電機(jī)、鏡頭安裝架,所述第一電機(jī)被配置為驅(qū)動所述第一滑臺沿所述第一方向移動,所述第二電機(jī)被配置為驅(qū)動所述第二滑臺沿所述第二方向移動,所述成像鏡頭通過所述鏡頭安裝架與所述連接件固定。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的單像素掃描成像系統(tǒng),其特征在于,所述雙軸機(jī)械掃描模塊還包括安裝于所述第二滑臺上的可變光闌和隨動光線隔板;所述可變光闌被配置為調(diào)節(jié)所述成像鏡頭的通光量和景深;所述隨動光線隔板包括第一通孔,所述第一通孔的形狀與所述成像鏡頭的形狀相匹配,所述隨動光線隔板被配置為跟隨所述成像鏡頭移動、通過所述第一通孔始終僅暴露出所述成像鏡頭。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的單像素掃描成像系統(tǒng),其特征在于,所述雙軸機(jī)械掃描模塊和所述單像素探測模塊之間包括固定光線隔板;所述固定光線隔板包括第二通孔,所述第二通孔的面積大于所述第一通孔的面積,所述第二通孔暴露出所述單像素探測器和部分區(qū)域的所述隨動光線隔板,所述雙軸機(jī)械掃描模塊控制所述隨動光線隔板的所述第一通孔在所述第二通孔范圍內(nèi)移動。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單像素掃描成像系統(tǒng),其特征在于,所述單像素探測模塊還包括單像素探測器探針工裝、支桿調(diào)整架和二維位移臺;其中,所述支桿調(diào)整架被配置為調(diào)節(jié)所述單像素探測器的高度;所述二維位移臺被配置為調(diào)節(jié)所述單像素探測器的位置;所述支桿調(diào)整架和所述二維位移臺共同被配置為調(diào)節(jié)所述單像素探測器的位置,使得所述單像素探測器位于所述成像鏡頭的后焦面上;所述單像素探測器探針工裝被配置為將所述單像素探測模塊輸出的所述電信號傳輸3至所述控制處理模塊。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單像素掃描成像系統(tǒng),其特征在于,所述控制處理模塊包括機(jī)械掃描模塊控制器、觸控顯示屏、低噪聲跨阻放大器、電壓放所述機(jī)械掃描模塊控制器包括PLC控制器、電機(jī)驅(qū)動器、機(jī)械掃描模塊位置信息解碼器,所述機(jī)械掃描模塊控制器被配置為通過所述PLC控制器驅(qū)動所述電機(jī)驅(qū)動器,使得所述電機(jī)驅(qū)動器控制所述雙軸機(jī)械掃描模塊按照預(yù)設(shè)路線進(jìn)行掃描,還通過所述機(jī)械掃描模塊位置信息解碼器,實(shí)時(shí)輸出所述第一滑臺和所述第二滑臺的位置信息至所述數(shù)據(jù)采集卡;所述觸控顯示屏被配置為進(jìn)行參數(shù)設(shè)定、控制程序編制;所述低噪聲跨阻放大器和所述電壓放大器被配置為將所述單像素探測模塊輸出的所述電信號進(jìn)行放大處理,并傳輸至所述數(shù)據(jù)采集卡;所述數(shù)據(jù)處理模塊被配置為根據(jù)所述數(shù)據(jù)采集卡采集到的所述第一滑臺和所述第二滑臺的位置信息、經(jīng)過所述低噪聲跨阻放大器和所述電壓放大器放大后的電信號,利用算法重建所述成像目標(biāo)物體的圖像;所述觸控顯示屏還被配置為顯示重建后的所述成像目標(biāo)物體的圖像。8.一種單像素掃描成像裝置,其特征在于,包括權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的單像素掃描成像系統(tǒng)。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的單像素掃描成像裝置,其特征在于,所述雙軸機(jī)械掃描模塊和所述單像素探測模塊之間包括固定光線隔板,所述第一腔室和所述第二腔室之間通過所述固定光線隔板相隔離;所述第一腔室與所述第三腔室之間、所述第二腔室與所述第三腔室之間均通過層板相所述光源模塊固定安裝于所述第一腔室內(nèi)的所述外殼框架的頂部,所述雙軸機(jī)械掃描模塊固定安裝于所述第一腔室內(nèi)的所述層板上,所述第一滑臺的滑行方向平行于所述層板所在平面,所述第二滑臺的滑行方向垂直于所述層板所在平面;所述成像目標(biāo)物體放置于所述第一腔室內(nèi)的所述層板上,所述單像素探測模塊固定安裝于所述第二腔室內(nèi)的所述層板上;所述控制處理模塊安裝于所述第三腔室內(nèi)的所述外殼框架的底部與所述層板之間。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的單像素掃描成像裝置,其特征在于,所述外殼框架還包括電源控制按鈕面板。4單像素掃描成像系統(tǒng)和裝置技術(shù)領(lǐng)域[0001]本公開涉及成像設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種單像素掃描成像系統(tǒng)和裝置。背景技術(shù)[0002]傳統(tǒng)的成像設(shè)備主要依賴于像素陣列探測器(如CCD或CMOS)來捕捉圖像信息,每個像素獨(dú)立記錄光的強(qiáng)度和顏色等數(shù)據(jù)。雖然這種技術(shù)在常規(guī)應(yīng)用中表現(xiàn)良好,但在某些特殊場景下存在明顯的局限性。例如,像素陣列探測器在高分辨率、特外等)或低光照環(huán)境下的成像效果往往不盡如人意。此外,像素陣列探測器的制造成本較[0003]因此,提供一種能夠以較低成本實(shí)現(xiàn)高精度的成像,同時(shí)提高成像效率,適用于多種復(fù)雜環(huán)境下成像需求的成像系統(tǒng)和裝置,是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的技術(shù)問題。發(fā)明內(nèi)容[0004]為了解決上述技術(shù)問題,本公開提供了一種單像素掃描成像系統(tǒng)和裝置,以解決現(xiàn)有的成像裝置制造成本較高、硬件結(jié)構(gòu)復(fù)雜,限制了其在某些領(lǐng)域的應(yīng)用,無法較好的兼顧高精度成像和降低成本的問題。[0005]本公開提供了一種單像素掃描成像系統(tǒng),包括光源模塊、雙軸機(jī)械掃描模塊、單像素探測模塊和控制處理模塊;光源模塊至少包括光源,光源模塊被配置為光源的出射光經(jīng)過準(zhǔn)直處理和擴(kuò)束處雙軸機(jī)械掃描模塊至少包括第一滑臺、第二滑臺和成像鏡頭,第一滑臺的滑行方向?yàn)榈谝环较?,第二滑臺的滑行方向?yàn)榈诙较颍上耒R頭通過連接件與第二滑臺固定;其中,第一方向和第二方向相互垂直;第一滑臺被配置為帶動第二滑臺和成像鏡頭沿第一方向移動,第二滑臺被配置為帶動成像鏡頭沿第二方向移動,成像鏡頭被配置為根據(jù)預(yù)設(shè)路徑對成像目標(biāo)物體的不同區(qū)域進(jìn)行掃描;單像素探測模塊至少包括單像素探測器,單像素探測模塊被配置為通過單像素探測器接收成像目標(biāo)物體反射回來、且經(jīng)過成像鏡頭聚焦的光信號,將光信號轉(zhuǎn)換為電信號,并將電信號輸出至控制處理模塊;控制處理模塊被配置為根據(jù)單像素探測模塊輸出的電信號進(jìn)行處理和分析,通過算法重建成像目標(biāo)物體的圖像。[0007]可選的,雙軸機(jī)械掃描模塊還包括第一電機(jī)、第二電機(jī)、鏡頭安裝架,第一電機(jī)被配置為驅(qū)動第一滑臺沿第一方向移動,第二電機(jī)被配置為驅(qū)動第二滑臺沿第二方向移動,成像鏡頭通過鏡頭安裝架與連接件固定。[0008]進(jìn)一步可選的,雙軸機(jī)械掃描模塊還包括安裝于第二滑臺上的可變光闌和隨動光線隔板;5可變光闌被配置為調(diào)節(jié)成像鏡頭的通光量和景深;隨動光線隔板包括第一通孔,第一通孔的形狀與成像鏡頭的形狀相匹配,隨動光線隔板被配置為跟隨成像鏡頭移動、通過第一通孔始終僅暴露出成像鏡頭。[0009]進(jìn)一步可選的,雙軸機(jī)械掃描模塊和單像素探測模塊之間包括固定光線隔板;[0010]可選的,單像素探測模塊還包括單像素探測器探針工裝、支桿調(diào)整架和二維位移支桿調(diào)整架被配置為調(diào)節(jié)單像素探測器的高度;二維位移臺被配置為調(diào)節(jié)單像素探測器的位置;支桿調(diào)整架和二維位移臺共同被配置為調(diào)節(jié)單像素探測器的位置,使得單像素探測器位于成像鏡頭的后焦面上;單像素探測器探針工裝被配置為將單像素探測模塊輸出的電信號傳輸至控制處理模塊。[0011]可選的,控制處理模塊包括機(jī)械掃描模塊控制器、觸控顯示屏、低噪聲跨阻放大機(jī)械掃描模塊控制器包括PLC控制器、電機(jī)驅(qū)動器、機(jī)械掃描模塊位置信息解碼第一滑臺和第二滑臺的位置信息至數(shù)據(jù)采集卡;觸控顯示屏被配置為進(jìn)行參數(shù)設(shè)定、控制程序編制;低噪聲跨阻放大器和電壓放大器被配置為將單像素探測模塊輸出的電信號進(jìn)行放大處理,并傳輸至數(shù)據(jù)采集卡;數(shù)據(jù)處理模塊被配置為根據(jù)數(shù)據(jù)采集卡采集到的第一滑臺和第二滑臺的位置信[0012]基于同一發(fā)明構(gòu)思,本公開還提供了一種單像素掃描成像裝置,該裝置包括上述單像素掃描成像系統(tǒng)。[0013]可選的,單像素掃描成像裝置包括外殼框架、第一腔室、第二腔室、第三腔室;雙軸機(jī)械掃描模塊和單像素探測模塊之間包括固定光線隔板,第一腔室和第二腔室之間通過固定光線隔板相隔離;第一腔室與第三腔室之間、第二腔室與第三腔室之間均通過層板相隔離;光源模塊固定安裝于第一腔室內(nèi)的外殼框架的頂部成像目標(biāo)物體放置于第一腔室內(nèi)的層板上,單像素探測模塊固定安裝于第二腔室內(nèi)的層板上;6控制處理模塊安裝于第三腔室內(nèi)的外殼框架的底部與層板之間。[0014]進(jìn)一步可選的,外殼框架還包括電源控制按鈕面板。[0015]本公開實(shí)施例提供的技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn):本公開提供的單像素掃描成像系統(tǒng)僅使用一個單像素探測器,大大降低了硬件成本,而且單像素探測器具有較高的靈敏度,能夠在低光環(huán)境下有效工作,適用于對弱光成像有需求的場景,如在特殊波段成像或低光照環(huán)境下,仍然具有較高的靈敏度及高分辨率成像的優(yōu)勢。另外還通過結(jié)合精密的雙軸機(jī)械掃描模塊對成像目標(biāo)物體進(jìn)行逐點(diǎn)掃描,并結(jié)合控制處理模塊特定的算法來重建圖像,能夠?qū)崿F(xiàn)對成像目標(biāo)物體的精細(xì)掃描,可獲得高精度的重建圖像。因此本公開的單像素掃描成像系統(tǒng),通過雙軸機(jī)械掃描模塊和單像素探均勻性好等優(yōu)勢,能夠以較低成本實(shí)現(xiàn)高精度的成像,同時(shí)提高成像效率,適用于多種復(fù)雜環(huán)境下成像需求。本公開提供的單像素掃描成像裝置,在利用單像素掃描成像系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)對成像目標(biāo)物體的掃描并重建圖像,兼顧高精度成像和降低成本的同時(shí),還可以解決現(xiàn)有的單像素掃描成像裝置可能在掃描靈敏度、雜散光抑制、電磁干擾屏蔽等方面仍存在不足,影響成像質(zhì)量和靈敏度的問題。通過設(shè)置外殼框架的固定光線隔板和層板,將單像素探測模塊包括的單像素探測器、單像素探測器探針工裝、支桿調(diào)整架和二維位移臺隔絕在了第二腔室這個密閉空間內(nèi),整個第二腔室的空間只有成像鏡頭對應(yīng)位置、隨動光線隔板開設(shè)的第一通孔這一個進(jìn)光孔,有效減少了照射在單像素探測器上的外部雜散光,從而有利于提高單像素探測器的探測靈敏度,并且還通過將控制處理模塊設(shè)置于第三腔室內(nèi),使得單像素探測器、控制處理模塊在物理空間上分開,可以屏蔽來自控制處理模塊的電磁干擾信號,有利于更好的提高單像素探測器的探測靈敏度,兼顧高精度成像和降低成本的同時(shí),還可以具備高靈敏度和抗干擾能力,有利于大大提高成像質(zhì)量。附圖說明[0016]此處的附圖被并入說明書中并構(gòu)成本說明書的一部分,示出了符合本公開的實(shí)施例,并與說明書一起用于解釋本公開的原理。[0017]為了更清楚地說明本公開實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案,下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言,在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。[0018]圖1是本公開實(shí)施例提供的單像素掃描成像系統(tǒng)的一種結(jié)構(gòu)示意圖;圖2是圖1中雙軸機(jī)械掃描模塊、單像素探測模塊和控制處理模塊在一種視角下的結(jié)構(gòu)示意圖;圖3是本公開實(shí)施例提供的單像素掃描成像系統(tǒng)工作原理圖;圖4是圖1中雙軸機(jī)械掃描模塊、單像素探測模塊和控制處理模塊在另一種視角下的結(jié)構(gòu)示意圖;圖5是本公開實(shí)施例提供的單像素掃描成像裝置的一種結(jié)構(gòu)示意圖;圖6是圖5中單像素掃描成像裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。7具體實(shí)施方式[0019]為了能夠更清楚地理解本公開的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn),下面將對本公開的方案進(jìn)行進(jìn)一步描述。需要說明的是,在不沖突的情況下,本公開的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。[0020]在下面的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本公開,但本公開還可以采用其他不同于在此描述的方式來實(shí)施;顯然,說明書中的實(shí)施例只是本公開的一部分實(shí)施[0021]請結(jié)合參考圖1-圖3,圖1是本公開實(shí)施例提供的單像素掃描成像系統(tǒng)的一種結(jié)構(gòu)示意圖,圖2是圖1中雙軸機(jī)械掃描模塊、單像素探測模塊和控制處理模塊在一種視角下的結(jié)構(gòu)示意圖,圖3是本公開實(shí)施例提供的單像素掃描成像系統(tǒng)工作原理圖,本實(shí)施例提供的單像素掃描成像系統(tǒng)000,包括光源模塊01、雙軸機(jī)械掃描模塊02、單像素探測模塊03和控制處理模塊04;光源模塊01至少包括光源101,光源模塊01被配置為光源101的出射光經(jīng)過準(zhǔn)直處理和擴(kuò)束處理后,均勻照射至成像目標(biāo)物體;雙軸機(jī)械掃描模塊02至少包括第一滑臺201、第二滑臺202和成像鏡頭203,第一滑臺201的滑行方向?yàn)榈谝环较騒,第二滑臺202的滑行方向?yàn)榈诙较騔,成像鏡頭203通過連接件204與第二滑臺202固定;其中,第一方向X和第二方向Z相互垂直;第一滑臺201被配置為帶動第二滑臺202和成像鏡頭203沿第一方向X移動,第二滑臺202被配置為帶動成像鏡頭203沿第二方向Z移動,成像鏡頭203被配置為根據(jù)預(yù)設(shè)路徑對成像目標(biāo)物體的不同區(qū)域進(jìn)行掃描;單像素探測模塊03至少包括單像素探測器301,單像素探測模塊03被配置為通過單像素探測器301接收成像目標(biāo)物體反射回來、且經(jīng)過成像鏡頭203聚焦的光信號,將光信號轉(zhuǎn)換為電信號,并將電信號輸出至控制處理模塊04;控制處理模塊04被配置為根據(jù)單像素探測模塊03輸出的電信號進(jìn)行處理和分析,通過算法重建成像目標(biāo)物體的圖像。[0022]可選的,本實(shí)施例中的光源101的類型包括激光光源、LED光源、寬光譜光源中的至少一者??梢岳斫獾氖?,光源101的類型包括但不僅限于上述類型,僅需滿足光源101能夠發(fā)射紫外、可見光、紅外或太赫茲波段的特定波長光,且光源101發(fā)出的光經(jīng)過準(zhǔn)直處理和擴(kuò)束處理后,可以均勻照射到成像目標(biāo)物體上即可,具體實(shí)施時(shí),可根據(jù)應(yīng)用場景和測試場景采用相匹配的光源101,能夠發(fā)射特定波長和強(qiáng)度的光。[0023]可選的,本實(shí)施例的成像目標(biāo)物體可以理解為需要該單像素掃描成像系統(tǒng)000完成掃描成像的物體,如圖1和圖2中以長方體和圓柱示意成像目標(biāo)物體,并標(biāo)號為成像目標(biāo)物體00。[0024]本實(shí)施例提供的單像素掃描成像系統(tǒng)000在對成像目標(biāo)物體00進(jìn)行掃描成像時(shí),采用的是單像素掃描成像,具體為,光線波段和光強(qiáng)匹配的光源101發(fā)出的光經(jīng)過準(zhǔn)直處理和擴(kuò)束處理后,準(zhǔn)確聚焦至成像目標(biāo)物體00,且均勻照射至成像目標(biāo)物體00上;成像目標(biāo)物體00的反射光經(jīng)過成像鏡頭203聚焦后成功照射至單像素探測器301的感光區(qū)域,第一滑臺201帶動第二滑臺202和成像鏡頭203沿第一方向X移動,第二滑臺202帶動成像鏡頭203沿第二方向Z移動,從而實(shí)現(xiàn)雙軸機(jī)械掃描模塊02控制成像鏡頭203根據(jù)預(yù)設(shè)路徑在水平方向8(第一方向X)和垂直方向(第二方向Z)上對成像目標(biāo)物體00的不同區(qū)域進(jìn)行移動并掃描,聚焦產(chǎn)生的像跟隨成像鏡頭203做二維掃描運(yùn)動;而單像素探測模塊03通過單像素探測器301接收成像目標(biāo)物體00反射回來、且經(jīng)過成像鏡頭203聚焦的光信號,然后將光信號轉(zhuǎn)換為電信號,并將電信號輸出至控制處理模塊04;最后控制處理模塊04根據(jù)單像素探測模塊03輸出的電信號進(jìn)行處理和分析,通過算法(如常用的圖像重建算法)重建成像目標(biāo)物體00的圖像,進(jìn)而完成對成像目標(biāo)物體00圖像重建。[0025]可以理解的是,本實(shí)施例中雙軸機(jī)械掃描模塊02包括的第一滑臺201和第二滑臺202可以為類似滑軌的結(jié)構(gòu),通過提供驅(qū)動動力,可以使得第一滑臺201沿第一方向X移動,進(jìn)而帶動第二滑臺202和固定于第二滑臺202上的成像鏡頭203一起沿第一方向X移動,同理通過提供驅(qū)動動力,可以使得第二滑臺202沿第二方向Z移動,進(jìn)而帶動固定于第二滑臺202上的成像鏡頭203一起沿第二方向Z移動,本實(shí)施例對于第一滑臺201和第二滑臺202的具體結(jié)構(gòu)不做限定,具體可參考相關(guān)技術(shù)中類似滑軌的結(jié)構(gòu)進(jìn)行理解。[0026]本實(shí)施例提供的單像素掃描成像系統(tǒng)000僅使用一個單像素探測器301,大大降低了硬件成本,而且單像素探測器301具有較高的靈敏度,能夠在低光環(huán)境下有效工作,適用于對弱光成像有需求的場景,如在特殊波段成像或低光照環(huán)境下,仍然具有較高的靈敏度及高分辨率成像的優(yōu)勢。另外還通過結(jié)合精密的雙軸機(jī)械掃描模塊02對成像目標(biāo)物體進(jìn)行逐點(diǎn)掃描,并結(jié)合控制處理模塊04特定的算法來重建圖像,能夠?qū)崿F(xiàn)對成像目標(biāo)物體的精細(xì)掃描,可獲得高精度的重建圖像。因此本實(shí)施例的單像素掃描成像系統(tǒng)000,通過雙軸機(jī)械掃描模塊02和單像素探測模塊03,與控制處理模塊04的配合,具有硬件結(jié)構(gòu)簡單、成本提高成像效率,適用于多種復(fù)雜環(huán)境下成像需求。[0027]在一些可選實(shí)施例中,請結(jié)合參考圖1-圖3、圖4,圖2是圖1中雙軸機(jī)械掃描模塊、單像素探測模塊和控制處理模塊在另一種視角下的結(jié)構(gòu)示意圖,本實(shí)施例中,雙軸機(jī)械掃描模塊02還包括第一電機(jī)205、第二電機(jī)206、鏡頭安裝架207,第一電機(jī)205被配置為驅(qū)動第一滑臺201沿第一方向X移動,第二電機(jī)206被配置為驅(qū)動第二滑臺202沿第二方向Z移動,成像鏡頭203通過鏡頭安裝架207與連接件204固定。[0028]可選的,雙軸機(jī)械掃描模塊02還包括安裝于第二滑臺202上的可變光闌208和隨動光線隔板209;可變光闌208被配置為調(diào)節(jié)成像鏡頭203的通光量和景深;隨動光線隔板209包括第一通孔209K,第一通孔209K的形狀與成像鏡頭203的形狀相匹配,隨動光線隔板209被配置為跟隨成像鏡頭203移動、通過第一通孔209K始終僅暴露出成像鏡頭203。[0029]可選的,雙軸機(jī)械掃描模塊02和單像素探測模塊03之間包括固定光線隔板501;固定光線隔板501包括第二通孔501K,第二通孔501K的面積大于第一通孔209K的面積,第二通孔501K暴露出單像素探測器301和部分區(qū)域的隨動光線隔板209,雙軸機(jī)械掃描模塊02控制隨動光線隔板209的第一通孔209K在第二通孔501K范圍內(nèi)移動。[0030]可選的,單像素探測模塊03還包括單像素探測器探針工裝302、支桿調(diào)整架303和二維位移臺304;其中,支桿調(diào)整架303被配置為調(diào)節(jié)單像素探測器301的高度;二維位移臺304被配置為調(diào)節(jié)單像素探測器301的位置;支桿調(diào)整架303和二維位移臺304共同被配置為調(diào)節(jié)單像素探測器301的位置,使得單像素探測器301位于成像鏡頭203的后焦面上;單像素探測器探針工裝302被配置為將單像素探測模塊03輸出的電信號傳輸至控制處理模塊04。9[0031]可以理解的是,本實(shí)施例的支桿調(diào)整架303可以通過調(diào)節(jié)支桿調(diào)整架303的長度來控制調(diào)節(jié)單像素探測器301的高度,二維位移臺304可以理解為可以在橫向和縱向兩個方向上產(chǎn)生一定位移的臺面,用于承載支桿調(diào)整架303、單像素探測器探針工裝302和單像素探測器301,本實(shí)施例對于支桿調(diào)整架303和二維位移臺304的具體結(jié)構(gòu)不做限定,僅需滿足能夠共同配合調(diào)節(jié)單像素探測器301的位置即可。[0032]可選的,控制處理模塊04包括機(jī)械掃描模塊控制器401、觸控顯示屏402、低噪聲跨阻放大器403、電壓放大器404、數(shù)據(jù)401包括PLC控制器、電機(jī)驅(qū)動器、機(jī)械掃描模塊位置信息解碼器,機(jī)械掃描模塊控制器401被配置為通過PLC控制器驅(qū)動電機(jī)驅(qū)動器,使得電機(jī)驅(qū)動器控制雙軸機(jī)械掃描模塊02按照預(yù)設(shè)路線進(jìn)行掃描,還通過機(jī)械掃描模塊位置信息解碼器,實(shí)時(shí)輸出第一滑臺201和第二滑臺202的位置信息至數(shù)據(jù)采集卡405;觸控顯示屏402被配置為進(jìn)行參數(shù)設(shè)定、控制程序編制;低噪聲跨阻放大器403和電壓放大器404被配置為將單像素探測模塊03輸出的電信號進(jìn)行放大處理,并傳輸至數(shù)據(jù)采集卡405;數(shù)據(jù)處理模塊被配置為根據(jù)數(shù)據(jù)采集卡405采集到的第一滑臺201和第二滑臺202的位置信息、經(jīng)過低噪聲跨阻放大器403和電壓放大器404放大后的電信號,利用算法重建成像目標(biāo)物體00的圖像;可以理解的是為了減小設(shè)備體積,數(shù)據(jù)處理模塊可以被集成于機(jī)械掃描模塊控制器401中;觸控顯示屏402還被配置為顯示重建后的成像目標(biāo)物體00的圖像。[0033]本實(shí)施例解釋說明了雙軸機(jī)械掃描模塊02還包括第一電機(jī)205、第二電機(jī)206、鏡頭安裝架207,以及安裝于第二滑臺202上的可變光闌208和隨動光線隔板209;第一電機(jī)205用于驅(qū)動第一滑臺201沿第一方向X移動,第二電機(jī)206用于驅(qū)動第二滑臺202沿第二方向Z移動,成像鏡頭203通過鏡頭安裝架207與連接件204固定。第一電機(jī)205、第二電機(jī)206可以均為高精密電機(jī),用于為滑臺提供動力。本實(shí)施例中第一電機(jī)205、第二電機(jī)206的控制精度可達(dá)微米級別,能夠在水平方向(第一方向X)和垂直方向(第二方向Z)上精確移動,通過在機(jī)械掃描模塊控制器401包括的PLC控制器中編寫控制程序,PLC控制器可以驅(qū)動電機(jī)驅(qū)動器,使得電機(jī)驅(qū)動器控制雙軸機(jī)械掃描模塊02的第一電機(jī)205、第二電機(jī)206,進(jìn)而第一滑臺201在第一電機(jī)205的提供的動力驅(qū)動下、第二滑臺202在第二電機(jī)206提供的動力驅(qū)動下,能夠按照預(yù)設(shè)的路徑在水平和垂直方向上移動,完成對成像目標(biāo)物體00不同區(qū)域的掃描。[0034]而雙軸機(jī)械掃描模塊02中的鏡頭安裝架207、可變光闌208和隨動光線隔板209安裝在第二滑臺202上,可選的可以安裝于連接件204上,隨著第一滑臺201和第二滑臺202按照預(yù)設(shè)的路徑在水平和垂直方向上移動??勺児怅@208可以調(diào)節(jié)成像鏡頭203的通光量和景深,可選的,可變光闌208可以由多片可移動的葉片組成,這些葉片圍改變它們之間的重疊程度,從而調(diào)整光闌的孔徑大小,葉片的表面可以經(jīng)過特殊處理以減少光線散射和吸收??勺児怅@208通過改變光闌孔徑的大小,可以控制成像鏡頭203接收到的光線量,從而得到合適的曝光效果,調(diào)節(jié)光闌孔徑的大小還可以用于調(diào)節(jié)景深效果,大光圈(即光闌孔徑大)可以產(chǎn)生較淺的景深,使得成像鏡頭203接收到的成像突出而背景模糊,小光圈(即光闌孔徑小)則可以產(chǎn)生較深的景深,使得前景、中景和背景都保持清晰。隨動光線隔板209包括第一通孔209K,第一通孔209K的形狀與成像鏡頭203的形狀相匹配,如成像鏡頭203為圓形,則隨動光線隔板209的第一通孔209K也為圓形,兩者的面積可以接近一致,隨動光線隔板209可以跟隨成像鏡頭203移動、通過第一通孔209K始終僅暴露出成像鏡頭和二維位移臺304,其中支桿調(diào)整架303用于調(diào)節(jié)單像素探測器301的高度,二維位移臺304器301的位置能夠被調(diào)整至可以準(zhǔn)確接收成像目標(biāo)物體00反射光的位置上。單像素探測器探針工裝302用于將單像素探測模塊03輸出的電信號傳輸至控制處理模塊04,具體的單像素探測器探針工裝302可以將單像素探測器301的電學(xué)信號引出并通過數(shù)據(jù)線連接至控制過算法重建出成像目標(biāo)物體的圖像。具體的,控制處理模塊04包括機(jī)械掃描模塊控制器401還通過機(jī)械掃描模塊位置信息解碼器,實(shí)時(shí)輸出第一滑臺201和第二滑臺202的位置信[0039]本實(shí)施例提供的單像素掃描成像系統(tǒng)000在對成像目標(biāo)物體00進(jìn)行掃描成像時(shí),架207、可變光闌208和隨動光線隔板209安裝在第二滑臺202上,隨著第一滑臺201和第二滑臺202按照預(yù)設(shè)的路徑在水平和垂直方向上移動??勺児怅@208可以調(diào)節(jié)成像鏡頭203的11203,從而通過隨動光線隔板209和雙軸機(jī)械掃描模塊02和單像素探測模塊03之間的固定光線隔板501的相互配合,實(shí)現(xiàn)屏蔽雜散光的效果。機(jī)械掃描模塊控制器401包括的PLC控制器中可以編寫控制程序,使得PLC控制器可以驅(qū)動電機(jī)驅(qū)動器,電機(jī)驅(qū)動器控制雙軸機(jī)械掃描模塊02的高精密的第一電機(jī)205、第二電機(jī)206,進(jìn)而第一滑臺201在第一電機(jī)205的提供的動力驅(qū)動下、第二滑臺202在第二電機(jī)206提供的動力驅(qū)動下,能夠按照預(yù)設(shè)的路徑在水平和垂直方向上移動,完成對成像目標(biāo)物體00不同區(qū)域的掃描,且聚焦產(chǎn)生的像跟隨成像鏡頭203做二維掃描運(yùn)動。[0040]而單像素探測模塊03通過單像素探測器301接收成像目標(biāo)物體00反射回來、且經(jīng)過成像鏡頭203聚焦的光信號,并且通過單像素探測模塊03中支桿調(diào)整架303和二維位移臺304共同配合,可以調(diào)節(jié)單像素探測器301的位置,使得單像素探測器301位于成像鏡頭203的后焦面上,進(jìn)而調(diào)整單像素探測器301的位置,使其能夠準(zhǔn)確接收成像目標(biāo)物體00反射光。單像素探測器301接收成像目標(biāo)物體00反射回來、且經(jīng)過成像鏡頭203聚焦的光信號后,將光信號轉(zhuǎn)換為電信號,單像素探測器探針工裝302可以將單像素探測器301的電學(xué)信號引出并通過數(shù)據(jù)線連接至控制處理模塊04。[0041]最后控制處理模塊04的低噪聲跨阻放大器403和電壓放大器404將單像素探測模塊03輸出的電信號進(jìn)行放大處理,優(yōu)化電信號數(shù)據(jù),并傳輸至數(shù)據(jù)采集卡405;控制處理模塊04的數(shù)據(jù)處理模塊用于利用算法,根據(jù)數(shù)據(jù)采集卡405采集到的第一滑臺201和第二滑臺202的位置信息、經(jīng)過低噪聲跨阻放大器403和電壓放大器404放大后的電信號,重建成像目標(biāo)物體00的圖像。[0042]本實(shí)施例的單像素掃描成像系統(tǒng)000,僅使用一個單像素探測器301,相比傳統(tǒng)的像素陣列探測器成像系統(tǒng),大大降低了硬件成本。由于單像素探測器301具有較高的靈敏度,能夠在低光環(huán)境下有效工作,適用于對弱光成像有需求的場景,因此即使在特殊波段成像或低光照環(huán)境下,仍然具有較高的靈敏度。還通過雙軸機(jī)械掃描模塊02的高精密的第一電機(jī)205、第二電機(jī)206提供驅(qū)動動力,使得第一滑臺201和第二滑臺202帶動成像鏡頭203移動,能夠?qū)崿F(xiàn)對成像目標(biāo)物體00的精細(xì)掃描,控制處理模塊04結(jié)合單像素探測器301輸出信號、成像鏡頭203位置信息,利用圖像重建算法,可獲得例的單像素掃描成像系統(tǒng)000,通過上述結(jié)構(gòu)的雙軸機(jī)械掃描模塊02和單像素探測模塊03,能夠以較低成本實(shí)現(xiàn)高精度的成像,同時(shí)提高成像效率,適用于多種復(fù)雜環(huán)境下成像需求。[0043]在一些可選實(shí)施例中,請結(jié)合參考圖1-圖4、圖5和圖6,圖5是本公開實(shí)施例提供的單像素掃描成像裝置的一種結(jié)構(gòu)示意圖,圖6是圖5中單像素掃描成像裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖,本實(shí)施例中,單像素掃描成像裝置111,包括上述任一實(shí)施例中的單像素掃描成像系統(tǒng)000。本公開實(shí)施例提供的單像素掃描成像裝置111,具有上述任一實(shí)施例提供的單像素掃描成像系統(tǒng)000的有益效果,具體可以參考上述各實(shí)施例對于單像素掃描成像系統(tǒng)000的具[0044]可選的,請繼續(xù)結(jié)合參考圖1-圖4、圖5和圖6,本實(shí)施例中,單像
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