[发明专利]一种使用CMOS探测器的工业相机的自动曝光方法

权利要求书

1.一种使用CMOS探测器的工业相机的自动曝光方法，其特征在于，包括以下步骤：

【1】在光照固定的情况下，建立CMOS探测器中图像灰度值与曝光时间档位的数学关系，并将该数学关系输入至工业相机内，其具体数学关系式是：

其中，D₀为图像的参考灰度值，E₀为参考灰度值对应的曝光时间档位，D₁为当前帧频曝光时间下的图像灰度值，E₁为当前帧频的曝光时间档位，E_min为CMOS探测器允许的最小曝光时间档位，D_max为CMOS探测器饱和时输出的最大灰度值，E_max为CMOS探测器允许的最大曝光时间档位；

【2】确定图像的参考灰度值D₀；

参考灰度值D₀有两种方式确定：

A：根据工业相机的使用环境确定一个灰度值作为自动曝光的参考灰度值，记为D₀，并将D₀通过串行接口配置到工业相机中；

B：使用工业相机默认参考灰度值，记为D₀，此时不需要通过串行接口配置；

【3】确定当前曝光时间下的图像灰度值D₁；

以E₁为当前曝光时间档位工业相机上电拍照，获取N帧图像，N≥1，工业相机将奇数帧中每一帧图像中感兴趣区域的灰度值累加和记为D₁，或者将偶数帧中每一帧图像中感兴趣区域的灰度值累加和记为D₁；

【4】确定正确的自动曝光时间档位E₀；

对步骤【3】中D₁与步骤【2】中D₀的进行比较：

情况一：当时，则认为自动曝光过程收敛，CMOS探测器中的正确自动曝光时间档位为E₁，即就是E₀＝E₁；

情况二：当或者时，则认为自动曝光过程不收敛，将D₁代入公式(1)计算出下一帧图像的曝光时间档位E₂，并将这个曝光时间档位E₂设置成CMOS探测器的下一帧的曝光时间，重新执行步骤【3】和【4】，直至获得正确的自动曝光时间档位E₀；

情况三：当D₁始终无法满足收敛条件时，若图像过暗的情况下，E₀值会算到超过E_max，CMOS探测器会将E₀调整为E_max来作为CMOS探测器正确的自动曝光时间档位进行设置；

情况四：当D₁始终无法满足收敛条件时，若图像过亮的情况下，E₀值会算到0，CMOS探测器会将E₀调整为E_min来作为CMOS探测器正确的自动曝光时间档位进行设置。