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態(tài)范圍時,就會產(chǎn)生暈光現(xiàn)象。論文以汽車夜間行車時產(chǎn)生的暈光現(xiàn)象為背景,對視頻圖像暈光現(xiàn)象的機理進(jìn)行了研究和分析,針對視頻圖像抗暈光問題,作者提出了三種抗暈光新方法,并分別對這三種抗暈光方法的具體實現(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間單獨設(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、光積分時間脈沖產(chǎn)生電路和光積分時間設(shè)定電

2、路,使面陣CCD圖像傳感器每個像敏單元的光積分時間可以單獨設(shè)定。當(dāng)面陣CCD某個像敏單元發(fā)生暈光時,適當(dāng)縮短該像敏單元的光積分時間,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間單獨設(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)位脈沖信號產(chǎn)生電路及像敏單元復(fù)位脈沖信號鎖存電路,使面陣CMOS圖像傳感器每個像敏單元的光積分時間均可單獨設(shè)定。當(dāng)面陣CMOS圖像傳感器上某個像敏單元發(fā)生

3、暈光時,適當(dāng)延長其復(fù)位脈沖信號寬度,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。利用光積分時間一長一短兩路CCD攝像機同步采集同一景物,光積分時間較短CCD攝像機用來采集圖像景物中光線較亮部分的圖像信息,光積分時間較長CCD攝像機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兩路視頻圖像信號進(jìn)行處理,另一種方法是利用DSP通過分段線性取權(quán)

4、值合成算法對兩路視頻圖像信號進(jìn)行處理。經(jīng)過處理后的圖像信號通過視頻編碼器輸出一路具有寬動態(tài)范圍的視頻圖像信號,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,結(jié)合相關(guān)圖像處理算法,實現(xiàn)視頻圖像抗暈光目的。經(jīng)過實驗驗證,面陣CCD圖像傳感器像敏單元光積分時間單獨設(shè)定法和面陣CMOS圖像傳感器像敏