[发明专利]一种基于图像曝光的多光谱成像系统和方法

权利要求书

1.一种多光谱成像系统，包括：

光源模块，提供可见光并产生激发光，被照射区由可见光和激发光组合照射，被照射区受激发光的激发而释放出荧光；

相机模块，包括一个或多个图像传感器，所述图像传感器接收来自被照射区的反射光中的可见光和荧光，以形成包含可见光谱段图像信息和荧光谱段图像信息的多光谱图像；

其中，可见光谱段图像的曝光时间值呈周期性变化，使可见光谱段的不同光强度的可见光谱段图像信息在视频连续帧图像中交替循环输出。

2.根据权利要求1所述的多光谱成像系统，其特征在于：

可见光谱段图像的曝光时间值包括可见光谱段图像的第一曝光时间值和可见光谱段图像的第二曝光时间值，可见光谱段图像的第一曝光时间值和可见光谱段图像的第二曝光时间值分别在视频连续帧图像中交替周期性循环出现。

3.根据权利要求2所述的多光谱成像系统，其特征在于：

所述多个图像传感器包括荧光谱段对应的第一图像传感器以及可见光谱段对应的第二图像传感器；每个周期帧为两帧图像，第一图像传感器的曝光时间值在图像的连续帧中保持不变，第二图像传感器的曝光时间值在上半个周期帧被设置成可见光谱段图像的第一曝光时间值，第二图像传感器的曝光时间值在下半个周期帧被设置成可见光谱段图像的第二曝光时间值，可见光谱段图像的第一曝光时间值不同于可见光谱段图像的第二曝光时间值。

4.根据权利要求2所述的多光谱成像系统，其特征在于：

可见光谱段图像的第一曝光时间值和可见光谱段图像的第二曝光时间值是根据预设的可见光谱段的基准曝光时间值来设置的。

5.根据权利要求2所述的多光谱成像系统，其特征在于：

可见光谱段图像的第一曝光时间值和可见光谱段图像的第二曝光时间值是根据荧光谱段图像的曝光时间值来设置的。

6.根据权利要求3所述的多光谱成像系统，其特征在于：

所述多个图像传感器采用逐行扫描曝光方式。

7.根据权利要求3所述的多光谱成像系统，其特征在于，通过以下各项中的一者或多者来调解图像相邻帧之间的光强度差异：

调解图像的相邻帧中可见光谱段图像的曝光时间值；对相邻帧图像的可见光谱段后期图像进行图像增强处理，或进行加权算法处理调解所述多个图像传感器中输出后期图像硬件增益放大值；或提高图像帧率。

8.根据权利要求2所述的多光谱成像系统，其特征在于：

所述图像传感器采用隔行曝光方式，图像的每一帧分为两个场图像，奇场图像对应所述图像传感器的滤色阵列的奇数行，偶场图像对应所述图像传感器的滤色阵列的偶数行，每个周期帧包括连续四个场图像，其中第一场被设置成以可见光谱段图像的第一曝光时间值曝光，第二场被设置成以可见光谱段图像的第二曝光时间值曝光，第三场被设置成以可见光谱段图像的第二曝光时间值曝光，并且第四场被设置成以可见光谱段图像的第一曝光时间值曝光。

9.根据权利要求2所述的多光谱成像系统，其特征在于：

可见光谱段图像的第一曝光时间值大于可见光谱段图像的第二曝光时间值。

10.根据权利要求8所述的多光谱成像系统，其特征在于：

对相邻奇场和偶场的图像信息进行后期图像增强处理，并分别隔行扫描显示输出。

11.一种多光谱成像方法，包括：

由可见光和激发光对被照射区组合照射，被照射区受激发光的激发而释放出荧光；

接收来自被照射区的反射光中的可见光和荧光，以形成包含可见光谱段图像信息和荧光谱段图像信息的多光谱图像；

其中，可见光谱段图像的曝光时间值呈周期性变化，使可见光谱段的不同光强度的可见光谱段图像信息在视频连续帧图像中交替循环输出。