[發明專利]一種探月工程用自適應寬動態成像方法及裝置

在審

• 申請號: 201410447104.7
• 申請日: 2014-09-04
• 公開（公告）號: CN104159046A
• 公開（公告）日: 2014-11-19
• 發明（設計）人: 徐起;侯建文;吳紅松;蘇遠航;葉盛;黎澤清;馮書誼;梁志林
• 申請（專利權）人: 上海航天電子通訊設備研究所
• 主分類號: H04N5/235
• 分類號: H04N5/235;H04N5/243
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司 31236
• 代理人: 胡晶

技術領域

本發明涉及視頻成像技術領域，特別涉及一種探月工程用自適應寬動態成像方法及裝置。

背景技術

動態范圍是評價圖像傳感器成像質量的重要指標，動態范圍的定義為最大非飽和輸入信號與最小可測輸入信號的比值。圖像傳感器的動態范圍也可理解為光學器件可接收的光照強度范圍。動態范圍的單位為dB(分貝)，通常情況下人眼的動態范圍可量化為180dB左右，而普通的圖像傳感器的動態范圍約為60～80dB。

隨著空間技術的不斷發展，在航天領域中對于多媒體視頻成像的需求也越來越多。然而由于空間的光照環境不確定性，可能視頻拍攝任務的光照環境為強光照(太陽作為光源)和暗光源(監視目標)并存。這就需要一種寬動態范圍的成像技術來實現，而傳統的圖像處理方法難以應對這種狀況，成像不清晰，質量較差。

發明內容

本發明針對現有技術存在的上述不足，提供了一種探月工程用自適應寬動態成像方法。本發明通過以下技術方案實現：

一種探月工程用自適應寬動態成像方法，包括步驟：

S1、圖像傳感器采集并輸出一當前幀圖像數據；

S2、對當前幀圖像數據進行一次曝光；

S3、根據一次曝光后的當前幀圖像數據形成統計直方圖，根據統計直方圖判斷一次曝光后的當前幀圖像數據是否過曝或者欠曝；

S4、分別對過曝或欠曝的當前幀圖像數據進行二次曝光；

S5、合成一次曝光后的當前幀圖像數據和二次曝光后的當前幀圖像數據，通過灰度加權平均法融合成一寬動態圖像幀數據；

S6、對寬動態圖像幀數據進行壓縮編碼及輸出。

較佳的，圖像傳感器的輸出幀率為25幀/秒。

較佳的，對寬動態圖像幀數據進行壓縮編碼及輸出包括：采用JPEG/H264壓縮成數據碼流，輸出幀率為10/25幀/秒。

本發明另提供一種探月工程用自適應寬動態成像裝置，包括：

圖像傳感器，用以采集、輸出一當前幀圖像數據，并進行一次曝光；

數字信號處理器，連接圖像傳感器，獲取一次曝光后的當前幀圖像數據的統計直方圖，判斷一次曝光后的當前幀圖像數據是否過曝或者欠曝，分別對過曝或欠曝的當前幀圖像數據進行二次曝光，將一次曝光和二次曝光后的當前幀圖像數據通過灰度加權平均法融合成一寬動態圖像幀數據，并對寬動態圖像幀數據進行壓縮編碼及輸出。

較佳的，圖像傳感器的輸出幀率為25幀/秒。

較佳的，對寬動態圖像幀數據進行壓縮編碼及輸出包括：采用JPEG/H264壓縮成數據碼流，輸出幀率為10/25幀/秒。

較佳的，數字信號處理器通過I2C接口連接圖像傳感器。

本發明通過寬動態成像后的圖像數據，可分辨出陰影區與陽照區共存時需要監視的目標，使在太空的監視任務具有更強的環境光照適應能力，改善了畫質，使被監視目標細節更加清晰。

附圖說明

圖1所示的是本發明的流程圖；

圖2所示的是本發明的結構示意圖。

具體實施方式

以下將結合本發明的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整的描述和討論，顯然，這里所描述的僅僅是本發明的一部分實例，并不是全部的實例，基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明的保護范圍。

為了便于對本發明實施例的理解，下面將結合附圖以具體實施例為例作進一步的解釋說明，且各個實施例不構成對本發明實施例的限定。

如圖1所示，本發明提供的一種探月工程用自適應寬動態成像方法，包括步驟：

S1、圖像傳感器采集并輸出一當前幀圖像數據；

S2、對當前幀圖像數據進行一次曝光；

S3、根據一次曝光后的當前幀圖像數據形成統計直方圖，根據統計直方圖判斷一次曝光后的當前幀圖像數據是否過曝或者欠曝；

S4、分別對過曝或欠曝的當前幀圖像數據進行二次曝光；

S5、合成一次曝光后的當前幀圖像數據和二次曝光后的當前幀圖像數據，通過灰度加權平均法融合成一寬動態圖像幀數據；

S6、對寬動態圖像幀數據進行壓縮編碼及輸出。