高動態(tài)范圍成像系統(tǒng)的研究.pdf

1、人們通過感官從自然界提取各種信息，其中以人眼通過視覺提取的信息量最多，也最為豐富多彩，最為可靠。隨著數(shù)字技術(shù)的日益發(fā)展，數(shù)字成像技術(shù)已經(jīng)開始慢慢地取代原先傳統(tǒng)的成像技術(shù)。而要獲取更為豐富，更為接近真實場景的圖像，圖像的動態(tài)范圍是一個非常重要的指標，本文針對成像系統(tǒng)以及擴展動態(tài)范圍圖像的方法進行了理論和實驗研究。
　　本文設(shè)計了一套面陣CCD成像系統(tǒng)，成像器件是使用SONY公司的CCD圖像傳感器，設(shè)計了CCD圖像傳感器的外圍電路；設(shè)

2、計了信號的自動增益驅(qū)動電路；設(shè)計了CCD圖像傳感器的時序驅(qū)動；設(shè)計了與驅(qū)動芯片進行通信的電路，通過通信方式來改變CCD圖像傳感器的參數(shù)；實現(xiàn)了CCD圖像傳感器的圖像信號的輸出和利用圖像采集卡進行采集并實時顯示。
　　為了使得到圖像的細節(jié)更加豐富，更加接近真實場景，本文還研究了擴展圖像動態(tài)范圍的方法，主要是提出了一種擴展動態(tài)范圍的圖像處理算法和利用不同曝光時間的雙圖像傳感器采集合成高動態(tài)范圍圖像。合成圖像的方法有很多，本文提出了亮度

3、-色差空間算法來合成圖像，達到了比較理想的效果。
　　由于普通的顯示器件是256階（8bit）級區(qū)分圖像的灰度，而高動態(tài)范圍圖像的位數(shù)要超過256階（8bit）的，所以研究高動態(tài)范圍圖像的壓縮顯示技術(shù)是很重要的。在普通器件上顯示高動態(tài)范圍圖像所采用的主要方法是色調(diào)映射的方法。本文提出了一種基于不完成 beta函數(shù)對高動態(tài)范圍圖像進行色調(diào)壓縮的色調(diào)映射方法。該方法結(jié)合了空間不變算法和空間相關(guān)算法的特點，通過這種高效率的算法可以有效地