[发明专利]一种复杂环境光应用条件下的相机系统及像质调节方法

说明书

本发明提供一种复杂环境光应用条件下的相机系统及像质调节方法，能够获得像质高且稳定的成像结果。所述方法包括：采用盲图像质量评估参数方法对相机系统采集的图像进行像质的定量化评价，其中，像质表示图像质量；将像质评价结果输入到训练好的人工智能模型中，得到相机系统控制参数；其中，在训练所述人工智能模型时，其输入为使主观图像质量评估等级低的图像变成等级高的图像的客观图像质量评估参数，监督数据为该客观图像质量评估参数对应的相机系统控制参数；将得到的相机系统控制参数值输入到相机系统相应的机构中，各个机构按照接收到的控制参数进行执行；本发明涉及成像领域。

技术领域

本发明涉及成像领域，特别是指一种复杂环境光应用条件下的相机系统及像质调节方法。

背景技术

近年来，成像系统被广泛应用于国防、安全、科学试验等各个领域。成像系统因其采集数据直观、丰富、易于分析的特点，目前可被用来执行目标观测、目标搜索、目标特征分析等相关任务。一般而言，成像系统的设计属于光学、电子学等领域的研究范畴，成像系统主要依靠光电传感器对物质辐射光场能量的变化进行感知，以了解环境状态的变化。然而复杂的环境光往往会对成像系统的输出产生不利影响。例如：水下潜航器在浑浊的水域航行时，成像装置容易受水中浮游生物或漂浮物反光影响，或是受自身携带的主动光源工作能力影响，最终导致成像清晰度较差；又如地面行驶车辆上安装的成像装置，当受到阳光直射影响，或是观测到强烈爆炸现象时，容易产生眩光现象，而强眩光同样会引起成像系统传感元件的过饱和问题，进而导致整个系统无法清晰成像；再如，空间在轨高速运动的成像装置在执行空间碎片的观测时，往往易受高动态范围太阳光及地球反射光的影响，进而无法稳定清晰成像。

为了解决上述问题，不同应用领域的专家提出过不少解决方案。中国专利“通过自然环境识别提高成像质量的方法”(专利公开号：CN105959541A)提出一种通过自然环境识别提高成像质量的方法，该方法根据对天气光线识别的结果计算出最佳匹配值，并控制遮光片进行环境光强的控制。中国专利“一种基于辅助焦面的推扫式遥感相机调焦方法”(专利公开号：CN107888836A)提出一种根据成像质量参数分析结果进行相机焦距快速调节的方法。中国专利“一种数字域TDI相机成像质量的调整方法及调整系统”(专利公开号：CN106791508A)提出一种在轨TDI相机成像质量自适应调整的方法，该方法根据相机检测参数、卫星运行参数等初始值自适应估计相机的积分级数、积分时间、增益及曝光时间等值，以提高相机成像效果。中国专利“相机噪声和帧率的控制方法与装置”(专利公开号：CN104079842A)通过调节相机增益和曝光时间的方式改善相机的噪声及帧率。中国专利“一种自动调整相机曝光效果的方法及系统”(专利公开号：CN103957362A)提出一种当在亮暗对比明显场景拍照时，根据图像分析结果对图像中分别对明亮度和暗亮度区域进行不同曝光以提升成像质量的方法。中国专利“低照度摄像机成像控制方法、装置及摄像系统”(专利公开号：CN102223486B)提出一种根据图像分析的结果进行相机快门速度、电荷自动增益调整级别、图像积分时间等指标进行动态控制的方法。

通过比较分析，可知:目前在成像系统的设计与研究方面，相关研究虽然取得了一定的成果，但仍然存在一定的不足。一方面，在当前已有的成像装置中，成像装置控制系统的环境感知与自适应调节能力较为有限。例如，仅能对环境光变化做出较为“粗糙”的分析，无法对环境光变化进行全面的定量化描述。而在进行成像系统像质调节方法设计时，由于受复杂光学成像模型以及算法计算复杂度的约束，系统所能考虑到的相机像质影响因素也不够全面。如当前大多数应用执行一次仅能对相机的焦距、曝光时间或增益等少数几个控制指标进行同时调节。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种复杂环境光应用条件下的相机系统及像质调节方法，以解决现有技术所存在的环境感知有限与自适应调节能力有限的问题。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种复杂环境光应用条件下的相机系统，包括：控制模块、与控制模块相连的相机、遮光板装置、照明装置、滤光装置、相机姿态控制装置、减震装置、通信装置和供电装置；其中，