[发明专利]一种基于数字图像的面阵自准直仪光源控制方法

说明书

技术领域

本发明属于控制方法，尤其涉及一种基于数字图像的面阵自准直仪光源 控制方法。

背景技术

光电自准直仪是通过自身光源发射出去，经目标反射后返回到光学系统 进入到图像传感器上的，目标的反射面不同，反射到图像传感器的光强就会 变化，理论上光强的变化不会影响到测量结果，但是CCD/CMOS器件自身特 点，光强太弱，信号太弱，造成图像灰度很低，与背景对比度低，不利于目 标的分离。太强则造成CCD/CMOS图像传感器饱和，造成目标失真。光源不 稳定势必造成图像不稳定，直接造成测量结果精度受损，因此提高精度需要 依靠稳定的光源。

经过检索，目前还没有关于基于数字图像的面阵自准直仪光源控制方法 的专利公开。

目前面针自准直仪稳定图像的方法主要是依靠改变曝光时间来改变图像 传感器成像灰度的，改变曝光时间能够有效改变灰度强度，理论上能够实现 图像灰度稳定，但是曝光时间的改变必然带来图像传感器噪声的变化，图像 质量会变差，另一种方法普遍借鉴了线阵CCD自准直仪的光源控制方法，通 过检测图像传感器输出信号的脉宽来确定当前光强是否合适，采用PWM占 空比调制方式控制光源的强度，对于基于图像采集卡架构、获取的是数字图 像的自准直测仪就无法测量器底层信号，而PWM调制方式对于自准直测量 又会影响成像质量。

发明内容

本发明实例的目的是针对现有技术的缺陷提供一种基于数字图像的面阵 自准直仪光源控制方法。

本发明为实现上述目的，采用如下技术方案：一种基于数字图像的面阵 自准直仪光源控制方法，包括下述步骤：

步骤一：设置光源恒流源驱动与控制电路

光源恒功率驱动与控制电路包括下述组成，外部输入的电压信号DAV通 过电阻R1与运算放大器U2的正输入相连接，运算放大器U2的负输入依次 通过电阻R3和电阻R4与地连接，运算放大器U2的正电源端接+5V电源， 运算放大器U2的负电源端接地，运算放大器U2的输出端通过电阻R2与三 极管Q1的基极连接，三极管Q1的集电极与+5V电源连接，三极管Q1的发 射极与光源的正极连接，电阻R3和电阻R4的连接点与光源的负极连接，

步骤二：目标图像信息提取

在图像坐标系内，目标成像为一圆斑，首先采用中值滤波对图像进行预 处理，利用阈值分割公式①将目标从背景中分离出来，去掉背景信息，只保 留了有效目标的灰度信息，在图像坐标，单位：像素，内向两个坐标轴X、Y 轴分别投影，确定出目标的外接四边形四个坐标(x1,y1)、(x2,y1)、(x1,y2)、 (x2,y2)，由此可以确定目标的灰度总和及有效灰度的像素数量，计算出平 均灰度，

F(x,y)=0f(x,y)<Af(x,y)f(x,y)≥A]]>①

其中F(x,y)为分割后的灰度图像(x，y)处的灰度值，f(x,y)为坐标(x， y)处的灰度值，A为设定的灰度阈值，A的值根据实际情况不同可以选择不 同的值，

步骤三：自适应控制方法