基于二值化图像叠加的CMOS相机动态范围扩展方法

• 作者: 黄梅红 吴平辉 苏子生 杨惠山
• 来源期刊: 激光与光电子学进展
• 学科: 工学
• 关键词: 传感器 CMOS图像传感器 对数响应 图像叠加 二值化 动态范围
• 年，卷（期）: 2021,（24）
• 所属期刊栏目: 遥感与传感器|Remote Sensing and Sensors
• 页码范围: 490-497
• 页数: 8页
• 分类号: TN212.14
• 语种: 中文
• DOI: 10.3788/LOP202158.2428010

摘要

受动态范围的限制,传统的CMOS相机需要通过曝光时间控制和自动增益控制方式减小像素饱和与溢出的影响,以获得目标场景的清晰信息.若要同时获取目标场景的暗场和亮场图像,必须扩展CMOS图像传感器的动态范围.提出一种基于二值化图像叠加的CMOS相机动态范围扩展方法.该方法利用曝光时间按对数变化的一系列二值化图像进行叠加,拓宽了CMOS相机的图像探测动态范围,即使在亮度变化很大的环境下也能实现强信号和弱信号的同时探测,从而获得目标场景清晰的灰度图像.实验结果表明,与传统CMOS相机成像相比,二值化叠加CMOS相机的相对动态范围最高可拓宽8倍以上.通过图像亮度曲线对比,发现二值化叠加CMOS相机具有有效的对数响应输出.二值化叠加CMOS相机能有效减少图像亮处的饱和溢出和暗处细节信息的丢失,在高亮和背光处均能获得完整清晰、亮度均匀的图像.