高動(dòng)態(tài)范圍成像系統(tǒng)的研究.pdf

1、人們通過(guò)感官?gòu)淖匀唤缣崛「鞣N信息，其中以人眼通過(guò)視覺(jué)提取的信息量最多，也最為豐富多彩，最為可靠。隨著數(shù)字技術(shù)的日益發(fā)展，數(shù)字成像技術(shù)已經(jīng)開(kāi)始慢慢地取代原先傳統(tǒng)的成像技術(shù)。而要獲取更為豐富，更為接近真實(shí)場(chǎng)景的圖像，圖像的動(dòng)態(tài)范圍是一個(gè)非常重要的指標(biāo)，本文針對(duì)成像系統(tǒng)以及擴(kuò)展動(dòng)態(tài)范圍圖像的方法進(jìn)行了理論和實(shí)驗(yàn)研究。
　　本文設(shè)計(jì)了一套面陣CCD成像系統(tǒng)，成像器件是使用SONY公司的CCD圖像傳感器，設(shè)計(jì)了CCD圖像傳感器的外圍電路；設(shè)

2、計(jì)了信號(hào)的自動(dòng)增益驅(qū)動(dòng)電路；設(shè)計(jì)了CCD圖像傳感器的時(shí)序驅(qū)動(dòng)；設(shè)計(jì)了與驅(qū)動(dòng)芯片進(jìn)行通信的電路，通過(guò)通信方式來(lái)改變CCD圖像傳感器的參數(shù)；實(shí)現(xiàn)了CCD圖像傳感器的圖像信號(hào)的輸出和利用圖像采集卡進(jìn)行采集并實(shí)時(shí)顯示。
　　為了使得到圖像的細(xì)節(jié)更加豐富，更加接近真實(shí)場(chǎng)景，本文還研究了擴(kuò)展圖像動(dòng)態(tài)范圍的方法，主要是提出了一種擴(kuò)展動(dòng)態(tài)范圍的圖像處理算法和利用不同曝光時(shí)間的雙圖像傳感器采集合成高動(dòng)態(tài)范圍圖像。合成圖像的方法有很多，本文提出了亮度

3、-色差空間算法來(lái)合成圖像，達(dá)到了比較理想的效果。
　　由于普通的顯示器件是256階（8bit）級(jí)區(qū)分圖像的灰度，而高動(dòng)態(tài)范圍圖像的位數(shù)要超過(guò)256階（8bit）的，所以研究高動(dòng)態(tài)范圍圖像的壓縮顯示技術(shù)是很重要的。在普通器件上顯示高動(dòng)態(tài)范圍圖像所采用的主要方法是色調(diào)映射的方法。本文提出了一種基于不完成 beta函數(shù)對(duì)高動(dòng)態(tài)范圍圖像進(jìn)行色調(diào)壓縮的色調(diào)映射方法。該方法結(jié)合了空間不變算法和空間相關(guān)算法的特點(diǎn)，通過(guò)這種高效率的算法可以有效地