[发明专利]一种成像光谱仪快速自动化曝光成像方法及存储介质

说明书

本发明的一种成像光谱仪快速自动化曝光成像方法及存储介质，包括以下步骤指定波段、指定行作为测光像元，根据该区域像元的平均DN值作为测光依据；然后对成像光谱仪进行初始化操作，根据需要设定相关参数：基于上述指定的波段、指定的行作为测光像元，进行测光，并得到曝光时间T；最后采用曝光时间T进行数据采集。本发明根据成像光谱仪数据特点，在保证测光质量的前提下，通过指定波段、指定空间维像元的方法，减少读出像元，缩短测光图像的读出时间；结合成像系统工作原理，通过两点法，快速读出两幅短曝光测光图像即可得到目标曝光时间、实现成像光谱仪快速自动化曝光成像，准确、可靠。

技术领域

本发明涉及成像技术领域，具体涉及一种成像光谱仪快速自动化曝光成像方法及存储介质。

背景技术

成像系统的成像亮度调整参数通常包括三种：调整光圈大小、调整曝光时间长短和调整成像增益(即放大倍数)。因此调整拍摄目标亮度的方法即是对此三个参数的调整。

自动曝光即是成像系统自动调整系统参数，使得目标亮度达到指定标准。该标准即是目标亮度的评价算法，通常有三种：平均亮度法、权重均值法和亮度直方图。平均亮度法就是对图像所有像素亮度求平均值，通过不断调整曝光参数最终达到目标亮度。而权重均值法是对图像不同区域设置不同权重来计算图像亮度。亮度直方图法是通过为直方图中峰值分配不同权重来计算图像亮度。

光谱仪成像系统获取的是目标区域的光谱信息，可采用平均亮度法进行目标亮度评价(即测光)，此方法获取的是目标区域全波段的平均亮度信息。当需要获取某个特定波段的高亮度信息时，此测光方法不再适用。

成像光谱仪通过获取目标区域的光谱信息，结合反演算法可获取目标区域的浓度信息。如差分成像光谱仪获取目标区域在338～370nm波段的光谱数据可反演NO2的柱浓度，307.8～330nm波段的光谱信息可用于反演SO2的柱浓度等。因此当反演特定气体时，须获取其对应反演波段的高质量数据，即指定波段具有较高亮度。

总的来说，传统方法的自动曝光标准不适合光谱仪类成像系统，且通常需要获取至少3-4幅图像用于曝光测定，浪费数据采集时间窗口。为提升数据采集效率同时保证光谱数据质量，需要快速自动化曝光方法。

发明内容

本发明提出的一种成像光谱仪快速自动化曝光成像方法及存储介质，根据成像目标亮度，实现成像光谱仪快速自动化曝光时间调整，使得获取的图像达到指定亮度，从而提升数据质量。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种成像光谱仪快速自动化曝光成像方法，包括以下步骤：

指定波段、指定行作为测光像元，根据该区域像元的平均DN值作为测光依据；然后对成像光谱仪进行初始化操作，根据需要设定相关参数：

基于上述指定的波段、指定的行作为测光像元，进行测光，并得到曝光时间T；

最后采用曝光时间T进行数据采集。

进一步，最后采用曝光时间T进行数据采集之前还包括判断目标曝光时间T是否超出最值，并且当小于设定的最小值T_MIN则将T值修改为T_MIN；大于设定的最小值T_MAX则将T值修改为T_MAX。

进一步的，所述对成像光谱仪进行初始化操作，根据需要设定相关参数，包括：

设定目标波段：λ₁～λ₂；

设定目标波段目标灰度值：DN_t；

设定测光行号：R₁,R₂,…,R_N；