便携式多波段相机的自动调光算法

为提高便携式多波段相机在宽照度环境下的拍摄需求，针对传统多区域均值加权曝光时间调节算法中图像灰度参考均值的取值范围对调光性能影响大的问题，提出了一种基于便携式多波段相机的多区域均值加权调光和图像信息熵调光相结合的调光方法。系统采用多区域均值加权调光方法，实现了过高或过低图像灰度情况下的快速调光；利用图像信息熵调光方法，解决了传统调光算法中超调振荡问题，提高了便携式多波段相机的照度环境适应性；进行了基于便携式多波段相机的调光实验，调光时间为31 ms，消除振荡时间约为180 ms。实验结果表明，利用多区域均值加权和图像信息熵相结合的调光算法可快速、稳定地选择合适的曝光时间，获得更好的多波段拍摄结果。     

航天遥感相机及参数优化方法北大核心CSCD

为提高遥感图像质量,对航天遥感相机系统进行了优化,并提出一种航天遥感相机参数优化方法。在航天遥感相机中设计动态钳位电压值并在航天遥感相机前加装大尺度面阵测光相机,在航天遥感相机推扫某一区域前,测光相机通过低曝光参数和高曝光参数获取该区域图像,实测当前区域的高辐射亮度和低辐射亮度。将高辐射亮度与低辐射亮度的差值设为航天遥感相机的饱和亮度,解算航天遥感相机的曝光参数,并将实测低辐射亮度值设置为钳位电压值。随着卫星的转动,航天遥感相机采用上述曝光参数和钳位电压值完成该位置区域的成像,实现航天遥感相机参数自动调整。地面验证实验表明,通过优化航天遥感相机系统,可在成像前去除大气对灰度层次的影响,提高图像辐射分辨率。根据实验结果统计,图像的灰阶范围可提高80.7%,图像熵显著提升。该方法能够根据当前场景内容充分利用成像系统的动态范围,提高图像的灰度层次和图像质量。     

基于图像直方图统计的CCD相机自动调光算法

在一些特殊应用场合,CCD相机成像时具有场景不可重复、应用环境多样性等特点,使得自动调光成为一个研究难点。针对该问题提出了一种基于图像直方图统计的自动调光算法。该算法首先分析一帧图像的亮度分布,并计算出下一帧图像的最佳均值。然后根据该均值调整下一帧图像的曝光量,使其合理曝光。实验表明,利用此方法可以获得整体亮度合适的图像,同时此方法具备较好的场景适应能力,满足场景时刻变化时CCD相机自动调光的需求。     

一种CMOS图像传感器自动曝光算法的设计及实现

针对传统自动曝光算法收敛时间长的问题,设计了一种基于对分搜索的CMOS图像传感器自动曝光控制算法,研究了基于CMOS图像的测光方法,给出了自动曝光算法的流程。首先在MATLAB中对算法进行了仿真,并和传统算法进行了比较,曝光收敛时间缩小了一半。最后在基于FPGA的CMOS图像采集平台上对算法进行了实现,实验证明了该算法的有效性。     

一种应用于安防监控的CMOS图像传感器的自动曝光算法研究

针对传统自动曝光算法难以兼顾实时性和平滑性的缺点,设计了一种结合直接计算法和可变步长调节法的综合性算法,研究了算法原理,给出了算法流程.该算法可以通过改变步长参数,自由设定将图像亮度调节到目标亮度的时间,使其能够适用于各种不同的应用场合.在基于FPGA的CMOS图像采集平台上完成了算法实现,实验结果证明采用该算法可以使图像亮度快速平稳地接近理想亮度,成像效果很好.     

遥感相机的智能调焦方法

为了将基于图像处理的智能调焦方法引入到空间遥感相机中,从而提高其在轨调焦能力,提出了采用辅助CCD的遥感相机智能调焦方法。该方法解决了推扫式遥感相机由于图像动态变化导致的比较基准不确定问题,为智能调焦方法在遥感相机中的应用开创了途径。在阐述基本调焦原理的基础上,给出了实际应用中多片CCD级联时评价区域选择依据和算法,并以Variance函数为评价函数对调焦过程进行了仿真模拟,实验结果表明:该方法能够可靠、自动地搜索到最佳聚焦位置,获取清晰图像,适用于遥感相机使用。     

一种基于双通道CMOS相机的低照度动态场景HDR融合方法

高动态范围成像技术能够全面有效反映场景信息,有利于在高动态范围场景下获得高质量的成像。但当前常用的基于单台相机的多次曝光融合方法在动态场景下易出现“鬼影”问题,基于多个传感器同时曝光的系统复杂且价格昂贵,基于单幅低动态范围图像的拓展方法易丢失欠曝光或过曝光区域的细节信息,且多用于较好的照明条件。针对低照度动态场景成像,研究了一种基于双通道低照度CMOS相机的高动态范围图像融合方法,对双通道CMOS相机采集低照度动态场景两幅不同曝光图像,依据累计直方图拓展原则分别进行动态范围拓展,并采用像素级融合方法对动态范围拓展的序列图像进行融合。实验表明,动态范围拓展融合方法可满足低照度动态场景下获取高动态范围图像的应用要求,获得更佳的成像质量。     

基于HDMI数码显微相机的自动曝光优化方法

针对HDMI数码显微相机在观测时由于不同目标反光水平不一致而出现过曝、曝光收敛速度慢、不稳定的问题,提出一种自动曝光优化方法。相较于传统的HDMI显微相机中的自动曝光控制方法,所提方法实现了基于感兴趣区域的曝光控制,可对RAW图像中的任意区域进行测光和亮度统计,拓展亮度统计的动态范围并实现基于不同目标的曝光控制,提升亮度统计的准确性,解决因目标过亮或者过暗而出现的过曝现象。同时设计了可变的曝光调节步长,该功能能够根据当前亮度水平动态调整曝光步长,实现曝光的粗调和细调,以平衡曝光收敛速度和曝光精确度。最终结合实际的相机进行实验,所提曝光控制优化方法相较于原有的自动曝光法曝光偏离度降低了一半,曝光收敛时间缩短了一半以上,最快能在4帧图像内完成曝光收敛。     

一种基于DSP+FPGA的CCD相机图像处理模块设计与实现

文章针对CCD相机视频处理技术的特点提出了一种实时图像处理的解决方案。该方案采用DSP+FPGA的架构,既保证了图像的实时性要求,又能实现复杂的算法。利用FPGA并行流水的处理方式,完成BAYER彩色滤波阵列到RGB空间的视频重构、实现自动白平衡算法和相机的自动曝光控制。利用DSP强大的运算能力,实现复杂的视频去雾算法。     

一种基于图像多区域的变步长自动曝光算法

针对传统自动曝光算法不能适应背光或正面强光等复杂光照环境,且在实时性和平滑性不能同时兼顾等方面的缺点,提出一种基于图像多区域的变步长自动曝光算法。该算法将主体区域和背景区域进行分区,并将主体区域赋予更大的调整权重值来计算图像平均亮度,最后根据平均亮度距离目标亮度的差值等级来调整曝光时间的变化步长。实验结果表明,利用这种曝光方法在复杂光照环境下图像主体区域也能得到很好地体现,且在光照强度不断地变化时,图像亮度也能快速平稳地接近理想亮度,具有很好地成像效果。