[發(fā)明專利]一種使用CMOS探測(cè)器的工業(yè)相機(jī)的自動(dòng)曝光方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810470177.6
• 申請(qǐng)日: 2018-05-16
• 公開（公告）號(hào): CN108551555B
• 公開（公告）日: 2019-12-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孔亮;閆鵬;溫志剛;武琪敬;劉永征;劉文龍;周冠
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院西安光學(xué)精密機(jī)械研究所
• 主分類號(hào): H04N5/235
• 分類號(hào): H04N5/235;H04N5/353
• 代理公司: 61211 西安智邦專利商標(biāo)代理有限公司
• 代理人: 唐沛

1.一種使用CMOS探測(cè)器的工業(yè)相機(jī)的自動(dòng)曝光方法，其特征在于，包括以下步驟：

【1】在光照固定的情況下，建立CMOS探測(cè)器中圖像灰度值與曝光時(shí)間檔位的數(shù)學(xué)關(guān)系，并將該數(shù)學(xué)關(guān)系輸入至工業(yè)相機(jī)內(nèi)，其具體數(shù)學(xué)關(guān)系式是：

其中，D₀為圖像的參考灰度值，E₀為參考灰度值對(duì)應(yīng)的曝光時(shí)間檔位，D₁為當(dāng)前幀頻曝光時(shí)間下的圖像灰度值，E₁為當(dāng)前幀頻的曝光時(shí)間檔位，E_min為CMOS探測(cè)器允許的最小曝光時(shí)間檔位，D_max為CMOS探測(cè)器飽和時(shí)輸出的最大灰度值，E_max為CMOS探測(cè)器允許的最大曝光時(shí)間檔位；

【2】確定圖像的參考灰度值D₀；

參考灰度值D₀有兩種方式確定：

A：根據(jù)工業(yè)相機(jī)的使用環(huán)境確定一個(gè)灰度值作為自動(dòng)曝光的參考灰度值，記為D₀，并將D₀通過串行接口配置到工業(yè)相機(jī)中；

B：使用工業(yè)相機(jī)默認(rèn)參考灰度值，記為D₀，此時(shí)不需要通過串行接口配置；

【3】確定當(dāng)前曝光時(shí)間下的圖像灰度值D₁；

以E₁為當(dāng)前曝光時(shí)間檔位工業(yè)相機(jī)上電拍照，獲取N幀圖像，N≥1，工業(yè)相機(jī)將奇數(shù)幀中每一幀圖像中感興趣區(qū)域的灰度值累加和記為D₁，或者將偶數(shù)幀中每一幀圖像中感興趣區(qū)域的灰度值累加和記為D₁；

【4】確定正確的自動(dòng)曝光時(shí)間檔位E₀；

對(duì)步驟【3】中D₁與步驟【2】中D₀的進(jìn)行比較：

情況一：當(dāng)時(shí)，則認(rèn)為自動(dòng)曝光過程收斂，CMOS探測(cè)器中的正確自動(dòng)曝光時(shí)間檔位為E₁，即就是E₀＝E₁；

情況二：當(dāng)或者時(shí)，則認(rèn)為自動(dòng)曝光過程不收斂，將D₁代入公式(1)計(jì)算出下一幀圖像的曝光時(shí)間檔位E₂，并將這個(gè)曝光時(shí)間檔位E₂設(shè)置成CMOS探測(cè)器的下一幀的曝光時(shí)間，重新執(zhí)行步驟【3】和【4】，直至獲得正確的自動(dòng)曝光時(shí)間檔位E₀；

情況三：當(dāng)D₁始終無法滿足收斂條件時(shí)，若圖像過暗的情況下，E₀值會(huì)算到超過E_max，CMOS探測(cè)器會(huì)將E₀調(diào)整為E_max來作為CMOS探測(cè)器正確的自動(dòng)曝光時(shí)間檔位進(jìn)行設(shè)置；

情況四：當(dāng)D₁始終無法滿足收斂條件時(shí)，若圖像過亮的情況下，E₀值會(huì)算到0，CMOS探測(cè)器會(huì)將E₀調(diào)整為E_min來作為CMOS探測(cè)器正確的自動(dòng)曝光時(shí)間檔位進(jìn)行設(shè)置。