[发明专利]一种用于图像采集的高速对曝技术的方法

说明书

本发明公开了一种用于图像采集的高速对曝技术的方法，控制程序录入运行后，控制板发出两个脉冲信号；第一个脉冲信号通过电平转换板放大后给图像传感器端控制系统进行触发，第二个脉冲信号给光源驱动板进行触发；图像传感器端控制系统驱动图像传感器内部，图像传感器内部的感光芯片经历打开—等待—关闭进行同步图像采集；同时光源驱动板驱动光源，发出同步曝光信号，实现图像帧采集，将结果传输到电脑端进行显示。本发明具有采集鲁棒性好，能高速有效采集图片、不需要修改电路就能实现对不同型号的光源和图像传感器进行控制。

技术领域

本发明涉及光学成像技术领域，尤其涉及一种用于图像采集的高速对曝技术的方法。

背景技术

用于水下浮游生物采集系统的成像仪，其成像过程具有高速曝光的特点，只有这样才能采集到合格的图像提供给海洋学家们进行分析建模。由于浮游生物在海洋中的运动速度较快，而形体较小(尺度约为10μm-5mm)，若对浮游生物进行拍摄采集过程中，曝光时间较长，则将会产生“拖尾”现象，包含这种“拖尾”现象的图像将很难通过图像处理或肉眼识别等手段，判断采集到图像中浮游生物的具体形态特点以及尺寸等信息，即这种图像属于无效图像。在海洋经济高速发展的今天，作为对海洋探索分析的首要获取信息方式：图像采集系统是否可以正确地、高速地采集到清晰而准确的图像是重要的一环。

目前常用的同步曝光技术主要有两种方式，一种是图像传感器软件触发，可以实现对时序进行自动分析，但是其触发信号具有延时不稳定的缺点，尤其当选择不同长度或不同材料的线时，这种延时不稳定会增强，且具有累加效果，于是拍摄过程中可能会出现前N帧正常，然后突然无法采集到有效图像的结果；另一种是外界硬件触发方式，但是常用的触发技术也是基于固定不变的图像传感器进行硬件分析，从而对图像传感器直接进行修改电路控制，缺点是鲁棒性不足，不可能随着曝光频率的改变而改变，并且对于不同的图像传感器需要设计不同的电路。

发明内容

本发明的目的是为了解决图像采集鲁棒性不好、不能高速有效采集图片、对不同型号的光源和图像传感器进行控制需要修改电路的技术问题，本发明公开了一种用于图像采集的高速对曝技术的方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种用于图像采集的高速对曝技术的方法，控制程序录入运行后，控制板发出两个脉冲信号；第一个脉冲信号通过电平转换板放大后给图像传感器端控制系统进行触发，第二个脉冲信号给光源驱动板进行触发；图像传感器端控制系统驱动图像传感器内部，此时图像传感器内部的感光芯片经历打开—等待—关闭进行同步图像采集；同时光源驱动板驱动光源，发出同步曝光信号，实现图像帧采集。

优选的，该方法的具体步骤包括：

A1：电脑端将同步控制程序烧录到控制板中，图像传感器接收控制板发出的第一个脉冲信号后进行触发；

A2：图像传感器接收到触发信号后开始启动；

A3：启动后，图像传感器内部的感光芯片打开；

A4：图像传感器内部的感光芯片打开后，光源驱动板打开，并接收控制板发出的第二个脉冲信号，此时开始进行曝光实现图像采集，曝光完毕后光源驱动板关闭；在执行该步骤时，图像传感器感光芯片始终处于打开状态；

A5：当光源驱动板关闭后，图像传感器感光芯片关闭，图像传感器控制系统发出反馈信号，提供给控制板判断是否进行下一帧的触发；

A6：当无需进行采集时，图像传感器不发出反馈信号，不再工作；若需要继续工作，返回步骤A1继续进行循环采集。

进一步地，步骤A5中，图像传感器出现问题，内部的感光芯片不能关闭时，图像传感器会反馈出故障信号给控制板，控制板停止发出信号，自动报警，反馈给工作人员检查。

进一步地，该方法是一个自适应闭环方法。

进一步地，所述控制板发出脉冲信号的具体步骤包括：