[發(fā)明專利]一種CCD傳感器smear定位和消除的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410506042.2
• 申請(qǐng)日: 2014-09-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104270583B
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-07-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳超斌;黃庚
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 武漢烽火眾智數(shù)字技術(shù)有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): H04N5/357
• 分類號(hào): H04N5/357
• 代理公司: 武漢宇晨專利事務(wù)所42001
• 代理人: 黃瑞棠

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及CCD圖像處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種CCD傳感器smear定位和消除的方法。

背景技術(shù)

smear是指CCD在強(qiáng)烈點(diǎn)光源照射下的景物時(shí)出現(xiàn)光散射形成條狀光線影像的現(xiàn)象，一般稱為漏光。相機(jī)和攝像機(jī)等使用CCD的影像機(jī)器上會(huì)產(chǎn)生稱作漏光“smear”的光散射現(xiàn)象，這是由于CCD傳感器的缺陷，是從CCD的讀取方向即畫面的垂直方向上入射的強(qiáng)光會(huì)穿透圖像保護(hù)層產(chǎn)生多余影像而形成的。

通常消除smear效應(yīng)可以通過(guò)在CCD芯片成像區(qū)添加機(jī)械快門并由控制系統(tǒng)在曝光結(jié)束后立刻關(guān)閉機(jī)械快門移植曝光來(lái)實(shí)現(xiàn)；也可采用自動(dòng)光圈減小CCD芯片靶面上的光強(qiáng)，增加曝光時(shí)間來(lái)減弱；還可以通過(guò)暗像元區(qū)域記錄的信息，采用圖像處理的方式來(lái)消除。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點(diǎn)和不足，提供一種CCD傳感器smear定位和消除的方法。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：

針對(duì)移動(dòng)的光源產(chǎn)生的smear不在同一豎直線上并且消除過(guò)后源圖像細(xì)節(jié)信息丟失嚴(yán)重，導(dǎo)致smear消除時(shí)不能很好地找到smear位置進(jìn)行消除且消除后的圖像質(zhì)量比消除前的圖像質(zhì)量差。為解決這類問(wèn)題，提出大津閾值和連通在暗像素行區(qū)域定位smear位置和寬度、smear像素積分法定位非暗像素行的smear起始位置、smear像素與領(lǐng)近非smear像素差值均值消除算法，對(duì)斜率不同的smear進(jìn)行定位和消除。

具體地說(shuō)，本方法包括下列步驟：

①輸入一幀原始圖像數(shù)據(jù)；

②采用大津法【最大類間方差法是由日本學(xué)者大津（Nobuyuki Otsu）于1979年提出的，是一種自適應(yīng)的閾值確定的方法，又叫大津法，簡(jiǎn)稱OTSU?！坑?jì)算原始圖像數(shù)據(jù)中暗像素行圖像區(qū)域的最佳閾值；

③將大津法求得的最佳閾值對(duì)原始圖像數(shù)據(jù)中暗像素行區(qū)域圖像二值化得到暗像素行區(qū)域二值圖像；

④采用八鄰域求連通區(qū)域算法對(duì)暗像素行區(qū)域二值圖像求連通區(qū)域，計(jì)算得到smear起始位置和smear的寬度；

⑤采用非暗像素行區(qū)域圖像逐行smear像素積分法定位每行smear的起始位置；

⑥定位各行smear起始位置和smear寬度后，鄰近非smear像素和smear像素差異均值消除算法消除smear；

⑦輸出smear消除后的原始圖像數(shù)據(jù)。

本發(fā)明具有下列優(yōu)點(diǎn)和積極效果：

①占用資源少，不會(huì)產(chǎn)生視頻延時(shí)效應(yīng)；

②能自檢測(cè)smear起始位置和寬度；

③對(duì)不同斜率的smear也能夠很好地定位和消除；

④能夠很好地消除移動(dòng)光源造成的smear；

⑤消除后的smear區(qū)域保留了大部分的圖像細(xì)節(jié)信息。

附圖說(shuō)明

圖1是本系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)方框圖；

圖2是本方法步驟圖；

圖3是smear定位和消除流程圖；

圖4是smear定位積分法說(shuō)明圖；

圖5是smear差值消除法說(shuō)明圖。

圖中：

10—CCD圖像傳感器，

20—模數(shù)轉(zhuǎn)換器；

30—處理器，

31—數(shù)據(jù)采集模塊，32—smear定位模塊，

33—smear消除模塊， 34—數(shù)據(jù)輸出模塊；

40—顯示器。

英譯漢

CCD：Charge-coupled device，電荷耦合器件。

Smear：是指數(shù)碼相機(jī)的CCD在拍攝強(qiáng)烈點(diǎn)光源照射下的景物時(shí)出現(xiàn)光散射形成條狀光線影像的現(xiàn)象，一般稱為漏光。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例詳細(xì)說(shuō)明：

一、系統(tǒng)

1、總體

如圖1，本系統(tǒng)是本方法的工作平臺(tái)，包括依次連接的CCD圖像傳感器10、模數(shù)轉(zhuǎn)換器20、處理器30和顯示器40；

處理器30包括依次交互的數(shù)據(jù)采集模塊31、smear定位模塊32、smear消除模塊33和數(shù)據(jù)輸出模塊34。

2、功能部件

1）CCD圖像傳感器10

CCD圖像傳感器10是一種高感光度圖像傳感器；其功能是產(chǎn)生光電轉(zhuǎn)換后生成模擬信號(hào)；型號(hào)選用TSI的Kai-02150。

2）模數(shù)轉(zhuǎn)換器20

模數(shù)轉(zhuǎn)換器20是一種多片單路模數(shù)轉(zhuǎn)換器或者多片帶雙路功能的模數(shù)轉(zhuǎn)換器；其功能是將模擬信號(hào)量化成數(shù)字信號(hào)。

3）處理器30