[发明专利]一种高低增益联合存贮的夜光遥感相机大动态范围图像获取方法

说明书

一种高低增益联合存贮的夜光遥感相机大动态范围图像获取方法属于相机图像获取技术领域，解决了没有给出高低增益像素的提取和重建的方法的问题。传感器的8通道数据同时输出，每个通道传输512字节数据，数据位宽为12bit，所述数据包括低增益数据和高增益数据，所述低增益数据和高增益数据按照穿插的像素排列方式进行输出；将穿插输出的所述低增益数据和高增益数据进行提取，分别存贮为低增益数据阵列和高增益数据阵列，形成一帧图像，其中左半区为低增益图像，右半区为高增益图像；对步骤二中所述的一帧图像进行处理，通过高低增益图像融合，重建成一帧高动态范围图像。本发明可广泛用于利用高、低增益通道实现高动态范围的图像传感器数据的存贮。

技术领域

本发明属于相机图像获取技术领域，一种高低增益联合存贮的夜光遥感相机大动态范围图像获取方法。

背景技术

夜光遥感影像是指应用光学遥感器以卫星作为平台获取的地球夜光影像。武汉大学作为应用主体研制了世界首颗夜光遥感卫星，并于2018年6月2日成功发射，并获取了大量的遥感数据，珞珈一号卫星01星的主要有效载荷是光学夜光遥感相机，相机的工作波段为500nm—900nm，获取夜光中的可见光—近红外的波段的辐射信息。

夜间目标的亮度存在较大差异，为了能够准确对场景不同目标的辐亮度进行反演，需要相机具有较大的动态范围。设计的珞珈一号夜光相机充分考虑了观测场景的特点，通过调整像素输出增益，能够在传感器完成光子---电子转换过程中，每个像素同时输出低增益图像和高增益图像，保证对亮目标、暗目标都有一定的输出。

专利“高动态范围图像传感器数据输出方法及装置，公开号：CN105163044 A“根据相机的特点，发明了一种高动态范围图像传感器数据输出方法及实现该方法的装置，通过集成在图像传感器芯片内部的模拟域或数字域阈值判断单元及标识位单元，实现高、低增益通道判断，当高增益数据小于等于阈值时高增益数据有效；当高增益数据大于阈值时低增益数据有效；然后将有效高、低增益数字数据增加标识位，根据标识位区分有效高、低增益数字数据，将有效低增益数字数据乘以合成系数后与有效高增益数字数据共同合成HDR响应曲线，如图1所示。该发明减少了图像传感器数据处理量和传输量，提高了输出效率，降低了功耗，降低了系统复杂度，节省了系统资源。可广泛用于利用高、低增益通道实现高动态范围的图像传感器设计中。

尽管如此，对于高低增益像素的提取和重建的方法，现有技术并没有做详细的介绍和说明。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供了一种高低增益联合存贮的夜光遥感相机大动态范围图像获取方法，解决了现有技术中没有给出高低增益像素的提取和重建的方法的问题。

本发明解决技术问题所采用的技术方案如下：

一种高低增益联合存贮的夜光遥感相机大动态范围图像获取方法，该方法包括如下步骤：

步骤一：传感器的8通道数据同时输出，每个通道传输512字节数据，数据位宽为12bit，所述数据包括低增益数据和高增益数据，所述低增益数据和高增益数据按照穿插的像素排列方式进行输出；

步骤二：将穿插输出的所述低增益数据和高增益数据进行提取，分别存贮为低增益数据(2048x2048)阵列和高增益数据(2048x2048)阵列，形成输出大小为2048x4096的一帧图像，其中左半区为低增益图像，右半区为高增益图像；

步骤三：对步骤二中所述的一帧图像进行处理，通过高低增益图像融合，重建成2048x2048的一帧高动态范围图像。