[实用新型]一种采用线阵CCD的大动态范围图像获取的装置

说明书

技术领域

本实用新型是一种采用线阵CCD的大动态范围图像获取的装置，用于实现大动态范围成像。 

背景技术

大动态范围成像(High Dynamic Range Imaging)是一项近年来十分流行的技术，简单地说就是让照片表现出更大的明暗差别，强光下不过曝光，弱光下不欠曝光，令所有的层次和细节都很清楚。 

CCD图像传感器的动态范围多为60dB，而像素尺寸受限的动态范围只能获得有限的宽度，为了在有限的动态范围内获得层次和细节都很清楚的图像，必须要求高精密度的曝光控制。以往数码照片要获得HDR效果一般要反复给同一场景拍摄不同曝光的多张照片，然后再枯燥地剔除每一张中过曝和欠曝的部分，进行数码暗房合成。最近许多相机开始内置HDR的合成功能，譬如说索尼Alpha A550，是拍摄后由机身自行判断高光与低光进行合成，但因为处理方式相较通过专业软件制作的HDR简单许多，除了看起来不自然以外，细节的耗损更为严重。 

同样，在工业领域，许多目标是强光照射或透射下成像的，由于强光的存在，CCD成像极有可能过曝光，如减小曝光时间，又有部分区域可能欠曝光，为了使相机具有更宽的动态范围，研究者提出了一些方法，如采用曝光曲线非线性的CMOS传感器，但采用该方法在增加动态范围的同时，又降低了图像的对比度(或称灰度分辨率)。 

实用新型内容

本实用新型针对以上问题，利用线阵CCD的采像特点，提供一种大动态范围图像获取的装置，在不降低灰度分辨率的前提下，提高图像的动态范围。 

本实用新型采用的具体技术方案如下： 

一种采用线阵CCD的大动态范围图像获取的装置，该装置包括获取大动态范围图像的时序电路、计算机和获取大动态范围图像的线阵CCD图像传感 器；其中：计算机把获取大动态范围图像的线阵CCD图像传感器的时序写入获取大动态范围图像的时序电路；获取大动态范围图像的时序电路根据计算机写入的时序设定n个不同的行曝光时间；获取大动态范围图像的线阵CCD图像传感器根据获取大动态范围图像的时序电路设定的n个不同的行曝光时间进行数据采集，以n次数据采集为一个循环，同一循环内的每次数据采集的行曝光时间不同，并将数据实时传送至计算机进行存储；计算机对采集到的数据进行图像融合。 

所述图像融合采用基于灰度和入射光强度的传递函数修正的图像融合算法。 

本实用新型的积极效果在于： 

1.采用线阵CCD图像传感器，可以对其每一行的曝光时间单独控制，实现行曝光时间周期性循环可变。 

2.采用获取大动态范围图像的时序电路，对线阵CCD图像传感器的行曝光时间单独控制，实现一幅图像包含多曝光时间，较以往的整幅图像曝光时间一致节省了反复拍摄照片的时间。 

3.采用基于灰度和入射光强度的传递函数修正的图像融合算法，将多曝光时间的图像合成，减少细节损耗，呈现完美的大动态范围图像。 

附图说明

图1为本实用新型的系统框图； 

图2(a)、2(b)为本实用新型的大动态范围成像示意图； 

图3(a)、3(b)、3(c)、3(d)为运用加权平均融合算法对传递函数修正的示意图； 

具体实施方式

下面结合附图及优选实施例对本实用新型进行详细说明。 

一种采用线阵CCD的大动态范围图像获取的装置，该装置包括获取大动态范围图像的时序电路、计算机和获取大动态范围图像的线阵CCD图像传感器；并且，所述计算机含有获取大动态范围图像的基于灰度和入射光强度的 传递函数修正的图像融合算法程序。连接关系如图1所示，具体说明如下： 

计算机把获取大动态范围图像的线阵CCD图像传感器的时序写入获取大动态范围图像的时序电路；获取大动态范围图像的时序电路根据计算机写入的时序设定n个不同的行曝光时间；获取大动态范围图像的线阵CCD图像传感器根据获取大动态范围图像的时序电路设定的n个不同的行曝光时间进行数据采集，以n次数据采集为一个循环，同一循环内的每次数据采集的行曝光时间不同，并将数据实时传送至计算机进行存储；计算机对采集到的数据进行图像融合。所述图像融合采用基于灰度和入射光强度的传递函数修正的图像融合算法。运用此算法把利用线阵CCD图像传感器每一行感光单元的曝光时间可控可变得到的曝光时间不同的图像合成，实现大动态范围成像。