基于直方图分析的航空摄像机自动调光方法研究

航空摄像机在空中对地面进行拍摄,拍摄场景复杂,传统的灰度平均值法在一些如有干扰点或背景与目标灰度差别大的场景下曝光会不正确,丢失图像信息,为了解决这些问题,该文在根据图像灰度信息的调光算法以及硬件实现方面进行了相关研究。首先根据当前帧图像的灰度直方图中灰度级为0和255附近的信息进行初调;然后根据图像直方图及其卷积和,搜索其中的峰值区域并确定图像的不感兴趣区域(包含的灰度级单一,信息量少的区域);接着根据这些区域占整幅图像的比重,由权值分配曲线为其分配不同的权值;最后计算加权后的灰度平均值,并将其作为反馈量控制下一帧的调光。实验结果表明,在普通场景下能够准确曝光,在暗背景和亮背景场景下,相比传统方法使图像感兴趣区域信息熵提高10%以上。此方法能适用于多种场景,满足航空摄像机对复杂场景自动调光的需求。     

模拟频域滤波重构直方图均衡的图像增强方法

针对传统图像增强方法的不足,提出一种基于模拟频域滤波重构直方图均衡的图像增强方法.将频率域滤波的思想引入空间域直方图运算当中,在模拟频率直方图统计中进行频率信息的统计,利用这些频率信息建立模拟频率域坐标,进行模拟频域滤波,对滤波处理后的直方图进行均衡化处理.实验表明:与传统方法相比,该算法优化了灰度级的动态分布范围,能得到更清晰的增强效果,且在图像中没有视觉明显的噪声放大.     

基于图像处理的自动调光系统

为了实现可见光摄像机的自动调光,建立了基于图像的自动调光系统。采用图像处理方法提取图像的边缘信息,改变CCD的积分时间、增益,通过爬坡算法,找到边缘信息达到最大时CCD的积分时间及增益值,并把此时的积分时间及增益作为最终的调光结果,完成一次自动调光。试验结果表明：系统在1 s内完成了自动调光过程,达到了理想的调光效果,该方法具有实时性好、适应范围广、调光准确的特点,能够满足光电设备自动调光的需要。     

一种基于信息熵的自动调光方法

根据遥感相机的数字成像和信息学原理，基于信息熵的自动调光方法已经在遥感相机上得到了应用并对其性能进行了详细的分析。针对灰度级在不同曝光时间下的特性以及图像亮度和信息熵之间的关系，提出了一种改进的MCS算法来快速逼近最佳曝光时间。该算法已经在改进的微型CMOS遥感相机上成功地证明了其有效性。实验结果证明，该算法能够通过图像信息快速、灵敏、可靠地自动调整曝光时间。这对于提高CMOS相机空间成像的质量有很高的价值。