視頻圖像抗暈光研究.pdf

1、當(dāng)圖像景物中明暗之處亮度之比大于圖像傳感器的動(dòng)態(tài)范圍時(shí),就會(huì)產(chǎn)生暈光現(xiàn)象。論文以汽車夜間行車時(shí)產(chǎn)生的暈光現(xiàn)象為背景,對(duì)視頻圖像暈光現(xiàn)象的機(jī)理進(jìn)行了研究和分析,針對(duì)視頻圖像抗暈光問題,作者提出了三種抗暈光新方法,并分別對(duì)這三種抗暈光方法的具體實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了深入研究。第一種視頻圖像抗暈光方法是面陣CCD圖像傳感器像敏單元光積分時(shí)間單獨(dú)設(shè)定法。在現(xiàn)有面陣CCD圖像傳感器結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上,通過增加像敏單元尋址電路、光積分時(shí)間脈沖產(chǎn)生電路和光積分時(shí)間設(shè)定電

2、路,使面陣CCD圖像傳感器每個(gè)像敏單元的光積分時(shí)間可以單獨(dú)設(shè)定。當(dāng)面陣CCD某個(gè)像敏單元發(fā)生暈光時(shí),適當(dāng)縮短該像敏單元的光積分時(shí)間,就可以達(dá)到消除暈光現(xiàn)象的目的。第二種視頻圖像抗暈光方法是面陣CMOS圖像傳感器像敏單元光積分時(shí)間單獨(dú)設(shè)定法。在現(xiàn)有CMOS圖像傳感器結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上,通過增加復(fù)位脈沖信號(hào)產(chǎn)生電路及像敏單元復(fù)位脈沖信號(hào)鎖存電路,使面陣CMOS圖像傳感器每個(gè)像敏單元的光積分時(shí)間均可單獨(dú)設(shè)定。當(dāng)面陣CMOS圖像傳感器上某個(gè)像敏單元發(fā)生

3、暈光時(shí),適當(dāng)延長(zhǎng)其復(fù)位脈沖信號(hào)寬度,就可以達(dá)到消除暈光現(xiàn)象的目的。第三種視頻圖像抗暈光方法是雙CCD圖像傳感器法。利用光積分時(shí)間一長(zhǎng)一短兩路CCD攝像機(jī)同步采集同一景物,光積分時(shí)間較短CCD攝像機(jī)用來采集圖像景物中光線較亮部分的圖像信息,光積分時(shí)間較長(zhǎng)CCD攝像機(jī)用來采集圖像景物中光線較暗部分的圖像信息。圖像處理過程采取兩種方法：一種方法是利用CPLD通過像素亮度置換算法對(duì)兩路視頻圖像信號(hào)進(jìn)行處理,另一種方法是利用DSP通過分段線性取權(quán)

4、值合成算法對(duì)兩路視頻圖像信號(hào)進(jìn)行處理。經(jīng)過處理后的圖像信號(hào)通過視頻編碼器輸出一路具有寬動(dòng)態(tài)范圍的視頻圖像信號(hào),達(dá)到視頻圖像消除暈光現(xiàn)象的目的第一種視頻圖像抗暈光法與第二種視頻圖像抗暈光法均需通過改變圖像傳感器的內(nèi)部結(jié)構(gòu),從而實(shí)現(xiàn)視頻圖像抗暈光目的。第三種視頻圖像抗暈光法是通過DSP構(gòu)建圖像處理硬件平臺(tái),結(jié)合相關(guān)圖像處理算法,實(shí)現(xiàn)視頻圖像抗暈光目的。經(jīng)過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,面陣CCD圖像傳感器像敏單元光積分時(shí)間單獨(dú)設(shè)定法和面陣CMOS圖像傳感器像敏