杨 镔,王延长,李培弘,刘济林

(浙江大学信息与通信工程研究所,杭州 310027)

在月球车自主漫游、道路检测、隧道监测、金属焊接实时检测、智能交通等相关领域,图像信息作为最前端的信息输入直接影响着后端机器视觉算法执行的效果。这些领域对摄像机的动态范围和曝光模式提出了苛刻的要求。为此,本文提出了一种基于对数曲线响应功能传感器的曝光算法,在过曝光情况下,利用分段曝光及对数曲线响应曝光的方法对图像进行处理,算法对感兴区间与自适应判别的目标区间进行评估,动态调节分段阈值及相关的电压参数,从而实现对过曝区域的信息复原,提升摄像系统的动态范围。

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当前的曝光算法均基于传统的传感器模式。由于绝大多数的摄像系统并不存在机械快门,改变曝光时间长短及模拟/数字增益成为控制曝光量大小的唯一途径。一种较为简单的自动曝光控制方法是评估当前图像的亮度,并将它与用户自定义的理想指标相比较,通过控制电路增大或缩短曝光时间,增强或减弱模拟/数字增益值,逐渐逼近理想亮度区间[1],这类算法对过曝图像或者过暗图像的曝光控制结果会显得过暗或过亮。另一些比较普遍的曝光算法即通过研究不同光照条件下的亮度与曝光值之间的关系来进行曝光控制[2-5],或将图像分为几个不同权值区域[6-7]进行曝光评估,这些算法依然受到来自传感器的硬件限制。……