李 红，李明伟



编码曝光相机设计与实现

李 红，李明伟

( 大连理工大学电子信息与电气工程学部，辽宁大连 116024 )

为了用普通监控相机的资源获取快速运动物体的清晰图像，本文设计了一种基于硬件摄像技术的编码曝光相机。其方法是在CCD时序电路中预设二进制编码序列控制曝光方式，用FPGA技术实现并驱动CCD图像传感器获取图片。然后在ARM的微处理器核中，用反卷积方法对拍摄图片进行去模糊处理。使用编码序列控制曝光方式拍摄的图像能够充分的保留图像的高频信息，这样卷积去模糊能够转变为常态问题，最后得到较高质量的图像。实验表明，对比常规曝光获取的图像，编码曝光方式拍摄的快速运动物体图像信息清晰，效果满意。

摄影技术；编码曝光；曝光方式；ARM；FPGA

0 引 言

相机同被拍摄物体之间的相对运动而导致的图像模糊称为运动模糊，许多监控拍摄场景是无法重复，一旦发生这样情况，就会失去一张珍贵的资料照片，解决运动模糊问题是图像处理技术的一个重要课题[1]，本文介绍一种基于硬件摄像技术的解决方案。

除了一些特殊场合，如天文拍摄，相机拍摄时一般都采用单次曝光。单次曝光在时域中可以看作是一个窄带滤波器，在和运动图像进行卷积之后，破坏图像中非常重要的高频信息。在通过去卷积恢复图像时出现严重的振铃效应，图像变得模糊，这就使得通过去卷积方法去模糊成为一个病态问题。为了解决这一问题，Ramesh Raskar等人提出了一种新颖的方法，即通过编码控制曝光时间拍摄照片[2]。……