[發明專利]一種過曝抑制成像的方法

在審

• 申請號: 202211119043.2
• 申請日: 2022-09-13
• 公開（公告）號: CN115373193A
• 公開（公告）日: 2022-11-22
• 發明（設計）人: 邢強;王爽杰;陸古月;王佳佳;黃媛媛
• 申請（專利權）人: 南通大學
• 主分類號: G03B15/03
• 分類號: G03B15/03;F21V23/04;H05B47/11;H04N5/225
• 代理公司: 北京科家知識產權代理事務所(普通合伙) 11427
• 代理人: 曹振中

本發明提供一種過曝抑制成像的方法，本發明首先設計一種可以根據所要成像的表面特征及成像空間大小靈活配置子光源數量和子光源位置的照明裝置，基于該照明裝置發明了可對因表面高反光造成的圖像過曝現象進行抑制的動態照明決策方法，利用不同子光源或子光源組合進行照明并成像，其中，對子光源組合成像后圖像進行融合，從而獲得無過曝的最終圖像。本發明受成像表面輪廓變化及反光特性影響小，具有靈活的體積及外形形態，可用于需要主動照明光源或弱光照環境等自由場景下的照明成像，照明成像系統與外部條件耦合性低，自適應性好。

技術領域

本發明涉及相機成像技術領域，尤其涉及一種過曝抑制成像的方法。

背景技術

對密閉管道內部成像時常需要進行補光，而異形管道內表面高反光特征及其內部自由變化的結構特征極易導致圖像過曝，這直接影響對檢測表面細節信息的完整獲取，限制了檢測效果。為減少高反光特性給表面細節成像時所帶來的影響，SHAO W設計了一種基于DMD時空調制的自適應光學照明系統，該系統以數字微鏡器件為像素級調光核心，并引入準直光源和均勻條紋算法，實現了對高反光圓柱體表面強反射光干擾的抑制。SEULIN R利用一種具有二進制熒光燈管的大型照明隧道，實現對鏡面反射工件表面缺陷的檢測；Rosati G利用曲面先驗信息來定制多平面反射鏡輔助成像視覺系統，該系統利用背光效應來發現在白色涂層中顯示為小黑點的缺陷，并通過多個平面反射鏡反射多個不同曲率的表面，從而實現塑料涂層缺陷信息的突顯；Zhang Z利用待成像表面三維數據的先驗信息對多照明裝置進行優化，利用圖像融合技術實現了對固定視點但不同光源下序列圖像的融合，并恢復了過曝光區域的信息。

雖然這些針對特定高反光對象的成像研究均取得了一定的效果，但到目前為止，絕大多數研究都是面向確定對象外表面成像，由于專門設計的照明裝置比待成像目標體積更大，因此不適合在空間狹小的異形管道內工作，同時，這類專門設計的成像裝置及其成像算法與成像對象間具有高耦合特性，對成像條件的改變適應性較差，無法用于具有自由成像條件的高反光管道內成像。

發明內容

本發明的目的是為了解決現有技術中的成像裝置及其成像算法對成像條件的改變適應性較差，無法用于具有自由成像條件的高反光管道內成像的難題。

為了實現上述目的，本發明采用了如下技術方案：

一種過曝抑制成像裝置，包括安裝支架，所述安裝支架中心處設置有安裝槽，所述安裝槽用于放置相機，還包括若干子光源組件，所述子光源組件環繞所述安裝支架設置，所述子光源組件包括光源支臂及子光源，所述光源支臂一端轉動設置在所述安裝支架上，另外一端用于固定所述子光源。

優選的，所述安裝支架上設置有若干光強傳感器，所述光強傳感器用于檢測所述安裝支架上各點位的光源強度。

優選的，所述子光源組件沿所述安裝支架外周圓周陣列設置。

優選的，所述安裝支架的側邊設置有限位板，每側所述限位板成對設置，所述光源支臂的其中一端設置有限位軸，所述限位軸轉動設置在所述限位板上。

本申請還提供了一種過曝抑制成像裝置的動態照明方法，包含以下步驟：

S1：利用各光源單獨提供照明，根據光強傳感器反饋的反光強度調整各光源照明強度，使各光源下反光強度保持一致后進行預成像；

S2：計算每一位置光源照明下所呈圖像的反光情況，獲得各光源照明效果的先驗信息；

S3：根據先驗信息，選擇不產生高反光問題的光源進行照明；

S4：若單光源可以避免高反光過曝情況時，則選擇響應的光源i進行照明補光；

S5：若各光源單獨照明都無法避免高反光情況，則在兩不同光源(光源m，光源n)獨立照明下分別成像。

優選的，所述S4中的決策公式為：