[发明专利]一种探月工程用自适应宽动态成像方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及视频成像技术领域，特别涉及一种探月工程用自适应宽动态成像方法及装置。

背景技术

动态范围是评价图像传感器成像质量的重要指标，动态范围的定义为最大非饱和输入信号与最小可测输入信号的比值。图像传感器的动态范围也可理解为光学器件可接收的光照强度范围。动态范围的单位为dB(分贝)，通常情况下人眼的动态范围可量化为180dB左右，而普通的图像传感器的动态范围约为60～80dB。

随着空间技术的不断发展，在航天领域中对于多媒体视频成像的需求也越来越多。然而由于空间的光照环境不确定性，可能视频拍摄任务的光照环境为强光照(太阳作为光源)和暗光源(监视目标)并存。这就需要一种宽动态范围的成像技术来实现，而传统的图像处理方法难以应对这种状况，成像不清晰，质量较差。

发明内容

本发明针对现有技术存在的上述不足，提供了一种探月工程用自适应宽动态成像方法。本发明通过以下技术方案实现：

一种探月工程用自适应宽动态成像方法，包括步骤：

S1、图像传感器采集并输出一当前帧图像数据；

S2、对当前帧图像数据进行一次曝光；

S3、根据一次曝光后的当前帧图像数据形成统计直方图，根据统计直方图判断一次曝光后的当前帧图像数据是否过曝或者欠曝；

S4、分别对过曝或欠曝的当前帧图像数据进行二次曝光；

S5、合成一次曝光后的当前帧图像数据和二次曝光后的当前帧图像数据，通过灰度加权平均法融合成一宽动态图像帧数据；

S6、对宽动态图像帧数据进行压缩编码及输出。

较佳的，图像传感器的输出帧率为25帧/秒。

较佳的，对宽动态图像帧数据进行压缩编码及输出包括：采用JPEG/H264压缩成数据码流，输出帧率为10/25帧/秒。

本发明另提供一种探月工程用自适应宽动态成像装置，包括：

图像传感器，用以采集、输出一当前帧图像数据，并进行一次曝光；

数字信号处理器，连接图像传感器，获取一次曝光后的当前帧图像数据的统计直方图，判断一次曝光后的当前帧图像数据是否过曝或者欠曝，分别对过曝或欠曝的当前帧图像数据进行二次曝光，将一次曝光和二次曝光后的当前帧图像数据通过灰度加权平均法融合成一宽动态图像帧数据，并对宽动态图像帧数据进行压缩编码及输出。

较佳的，图像传感器的输出帧率为25帧/秒。

较佳的，对宽动态图像帧数据进行压缩编码及输出包括：采用JPEG/H264压缩成数据码流，输出帧率为10/25帧/秒。

较佳的，数字信号处理器通过I2C接口连接图像传感器。

本发明通过宽动态成像后的图像数据，可分辨出阴影区与阳照区共存时需要监视的目标，使在太空的监视任务具有更强的环境光照适应能力，改善了画质，使被监视目标细节更加清晰。

附图说明

图1所示的是本发明的流程图；

图2所示的是本发明的结构示意图。

具体实施方式

以下将结合本发明的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述和讨论，显然，这里所描述的仅仅是本发明的一部分实例，并不是全部的实例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。

为了便于对本发明实施例的理解，下面将结合附图以具体实施例为例作进一步的解释说明，且各个实施例不构成对本发明实施例的限定。

如图1所示，本发明提供的一种探月工程用自适应宽动态成像方法，包括步骤：

S1、图像传感器采集并输出一当前帧图像数据；

S2、对当前帧图像数据进行一次曝光；

S3、根据一次曝光后的当前帧图像数据形成统计直方图，根据统计直方图判断一次曝光后的当前帧图像数据是否过曝或者欠曝；

S4、分别对过曝或欠曝的当前帧图像数据进行二次曝光；

S5、合成一次曝光后的当前帧图像数据和二次曝光后的当前帧图像数据，通过灰度加权平均法融合成一宽动态图像帧数据；

S6、对宽动态图像帧数据进行压缩编码及输出。