一种曝光时间自适应宽动态行车记录仪设计

针对夜间行车环境中,行车记录仪后路摄像头处于逆光、强光或明暗反差大等复杂光线情况下不能清晰获取汽车后方影像的问题,提出一种像素单元曝光时间自适应技术来拓宽CMOS图像传感器的动态范围。在有源像素传感器像素单元电路基础上增加积分电容、电压比较器和时间-电压编码信号读入电路。其功能是当积分电容电压低于曝光时间阈值电压时,光电二极管停止积分,像素单元曝光时间短;当积分电容电压高于曝光时间阈值电压时,光电二极管曝光至固定时间,以此实现像素单元曝光时间自适应。在受到后方车辆远光灯照射情况下对两种行车记录仪摄像头进行测试,试验结果表明:与采用传统有源像素传感器的行车记录仪相比,安装有宽动态CMOS图像传感器的行车记录仪所拍摄的图像明亮区域图像不刺眼、阴暗区域图像不失真,降低了眩光、反射光、阴影对画面清晰度的影响,能够清晰、真实地还原拍摄环境图像信息。

基于自适应多曝光融合的高动态范围表面测量方法

为解决结构光测量高动态范围表面物体时出现局部过度曝光或曝光不足的问题,提出一种改进的多曝光融合方法,利用自适应曝光代替手动曝光,并对图像融合过程进行优化。首先,将初始曝光时间下拍摄的图像利用直方图进行分析,将被测物体表面反射率不同的区域分为若干组,分别计算出每个组别的最佳曝光时间;在此基础上,拍摄不同组别对应最佳曝光时间下投射白光和条纹的图像,并去除图像中超过设定阈值的高灰度值区域,再将投射白光处理后的图像制作成掩模图,与相同曝光时间下投射条纹处理后的图像相乘,进而对多组相乘后的图像进行亮度压缩与融合;最后,通过CLAHE算法提高融合后所生成条纹图的对比度与清晰度,并对条纹解相后进行点云重建和尺寸测量。实验结果表明:文中方法中自适应曝光相较于手动曝光具有高效性和准确性,U型卡、连接块、圆盘三个高动态范围表面物体的点云重建率分别高达99.98%、99.74%、99.76%,测量出的标准块阶梯高度差绝对误差为0.062 mm,相对误差仅为0.69%,该方法有效解决了高动态范围表面物体测量时点云缺失的问题,提高了三维轮廓的测量精度。

激光热处理高速升温过程的红外CCD监测方法

激光热处理作为一种材料表面高温处理技术,具有升温速度快、温度范围宽的特点,升温速度可达104℃/s。传统的接触式测温法无法满足快速升温的温度场和升温过程的测量需求,为满足这一需求,本文设计一种非接触式的基于图像处理的红外CCD测量材料表面温度的方法。针对温度测量范围宽的问题,提出了分段测量的方法;针对升温速度快,提出了计算机控制的快速自适应曝光时间算法;为提高测量精度,对温度-灰度曲线进行了严格标定。实验证明该方法是一种低成本、高稳定性、高精度、简单有效的测温方法,本研究为激光热处理中材料表面温度测量提供了切实可行的解决方案。