本發(fā)明涉及圖像采集預(yù)處理領(lǐng)域，具體涉及一種cis線陣相機(jī)adc通道自動(dòng)偏移矯正方法

背景技術(shù)：

1、cis(contact?image?sensor，接觸式圖像傳感器)接觸式圖像傳感器(contactimage?sensor,cis)是一種新型的圖像傳感器。相比于傳統(tǒng)的電荷耦合器件(chargecoupled?device,ccd)，cis采用光源、傳感器、放大器一體化設(shè)計(jì)，具有結(jié)構(gòu)更緊湊、成本更低等優(yōu)點(diǎn)。對(duì)于國(guó)內(nèi)而言，目前大多數(shù)致力于速度和分辨率，對(duì)圖像預(yù)處理方案少有涉獵，相機(jī)的偏移調(diào)整正處于這一領(lǐng)域。

2、cis相機(jī)在沒有對(duì)adc的通道進(jìn)行偏移矯正的情況下拍攝暗場(chǎng)圖像時(shí)，會(huì)使得不同通道的響應(yīng)出現(xiàn)較大的差異，這種現(xiàn)象會(huì)極大影響成像效果。目前cis相機(jī)后期處理圖像時(shí)，都會(huì)使用算法來(lái)對(duì)圖像各個(gè)位置進(jìn)行增益和偏移修正，一般情況下，采用的方法為一種非均勻性矯正方法，即平場(chǎng)矯正，使得相機(jī)在拍攝均勻圖像時(shí)，各個(gè)通道輸出的響應(yīng)值基本相同。雖然上述方法能起到一定的作用，但如果各個(gè)通道之間未進(jìn)行預(yù)處理，使得偏移過(guò)大，這種方法會(huì)使得圖像實(shí)際灰度失真，得到的實(shí)際圖像會(huì)與物體產(chǎn)生較大的差異。傳統(tǒng)的偏移調(diào)整方法主要為人工調(diào)整adc各個(gè)通道的偏移，這種方法浪費(fèi)時(shí)間和人力，每次修改都需要在寄存器處對(duì)各個(gè)通道進(jìn)行偏移調(diào)整，并且還要尋找圖像位置和通道的對(duì)應(yīng)關(guān)系，所以需要一種自動(dòng)化的方法來(lái)調(diào)整相機(jī)的偏移值，使得相機(jī)的不同通道在暗場(chǎng)情況下的響應(yīng)值基本一致。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明基于現(xiàn)有的問題與不足，提供了一種cis線陣相機(jī)自動(dòng)調(diào)整adc通道偏移的方法，通過(guò)拍攝不同通道在不同偏移下暗場(chǎng)圖像，獲得最適合目標(biāo)響應(yīng)范圍的偏移值，從而設(shè)置不同通道的最佳偏移值。不同adc通道響應(yīng)曲線是不同的，同一adc不同通道的響應(yīng)曲線也是不同的。這就導(dǎo)致在同一輸入的情況下，相機(jī)不同通道對(duì)應(yīng)的區(qū)域得到的輸出是不同的，使得相機(jī)拍攝的圖像出現(xiàn)明顯差異。要使得其響應(yīng)基本相同，通常采用的方法使給adc通道的輸出一個(gè)偏移，即加/減一個(gè)數(shù)值。為了滿足使用條件，通常會(huì)在同一環(huán)境光條件下調(diào)整偏移，如果同步調(diào)整偏移，會(huì)導(dǎo)致圖像部分過(guò)曝或者部分過(guò)暗，影響成像效果。最好的方法使根據(jù)不同通道的響應(yīng)，單獨(dú)調(diào)整通道的偏移，而手動(dòng)調(diào)整時(shí)間長(zhǎng)，精度低，本發(fā)明正是解決這一問題。

2、為了更好的滿足本發(fā)明的效果，對(duì)于如何確定各通道的實(shí)際偏移值，提出了一種cis線陣相機(jī)adc通道自動(dòng)偏移修正方法，該方法包括：

3、步驟1：確定相機(jī)的adc和通道數(shù)目，得到各個(gè)通道的的編號(hào)信息；

4、步驟2：調(diào)整通道的偏移值，與之對(duì)應(yīng)的實(shí)際圖像會(huì)在對(duì)應(yīng)區(qū)域發(fā)生變化，確定通道與圖像實(shí)際區(qū)域的映射關(guān)系；

5、步驟3：根據(jù)不同adc自身的配置，遍歷其不同的偏移值，找到所有偏移值對(duì)應(yīng)的各個(gè)通道的最小響應(yīng)值；

6、步驟4：選擇不同通道，根據(jù)上述得到的所有偏移值對(duì)應(yīng)的各個(gè)通道的最小響應(yīng)值，判斷響應(yīng)值是否處于輸入的目標(biāo)調(diào)整范圍中，將處于目標(biāo)調(diào)整范圍且最小的響應(yīng)值所對(duì)應(yīng)的偏移值作為當(dāng)前通道的目標(biāo)偏移值；

7、步驟5：對(duì)不同通道設(shè)置上述所計(jì)算出來(lái)的對(duì)應(yīng)的偏移值，完成自動(dòng)偏移設(shè)置。

8、進(jìn)一步的，所述步驟2的具體方法為：

9、步驟2.1：選擇第一個(gè)通道；

10、步驟2.2：拉高當(dāng)前通道的偏移值，設(shè)置為可允許的最大值；

11、步驟2.3：采集調(diào)整偏移值后的所有通道構(gòu)成的圖像；

12、步驟2.4：根據(jù)輸入的二值化閾值對(duì)圖像進(jìn)行二值化，拉高偏移值的通道對(duì)應(yīng)的圖像區(qū)域會(huì)被凸顯出來(lái)；

13、步驟2.5：找到凸顯區(qū)域的左右邊界，這就是當(dāng)前通道對(duì)應(yīng)的圖像實(shí)際區(qū)域，得到映射；

14、步驟2.6：更改通道，重新進(jìn)行步驟2.1到步驟2.5的操作，直到遍歷所有通道。

15、進(jìn)一步的，所述步驟3的具體方法為：

16、步驟3.1：將所有通道的偏移初始化為可調(diào)范圍的最小值；

17、步驟3.2：采集調(diào)整以后的所有通道構(gòu)成的圖像；

18、步驟3.3：找到當(dāng)前偏移下所有通道中的最小的響應(yīng)值；

19、步驟3.4：更改偏移值，重新進(jìn)行步驟3.1到步驟3.3的操作，直到遍歷所有可調(diào)的偏移值，找到所有偏移值對(duì)應(yīng)的所有通道中最小的響應(yīng)值；

20、進(jìn)一步的，所述步驟4的具體方法為：

21、步驟4.1：選擇第一個(gè)通道，初始化目標(biāo)響應(yīng)值為255；

22、步驟4.2：調(diào)整偏移值，檢測(cè)當(dāng)前偏移值對(duì)應(yīng)的響應(yīng)值是否處于目標(biāo)調(diào)整范圍內(nèi)，目標(biāo)調(diào)整范圍根據(jù)實(shí)際情況確定，且是否比當(dāng)前目標(biāo)響應(yīng)值小，如果上述條件都滿足，用當(dāng)前的響應(yīng)值替代目標(biāo)響應(yīng)值，并記錄對(duì)應(yīng)的偏移值；

23、步驟4.3：更改偏移值，重新進(jìn)行步驟4.2到步驟4.3的操作，直到遍歷所有可調(diào)的偏移值，得到的偏移值為當(dāng)前通道的目標(biāo)偏移值；

24、步驟4.4：更改通道，重新進(jìn)行步驟4.2到步驟4.4的操作，直到遍歷所有通道，最終得到所有通道的目標(biāo)偏移值。

25、與目前的方法相比，本發(fā)明具有以下的友誼效果：

26、本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)，可以得到滿足目標(biāo)范圍的最優(yōu)的偏移設(shè)置，使得各個(gè)adc的通道的響應(yīng)基本處于同一值，從而解決了cis線陣相機(jī)各個(gè)通道響應(yīng)差異過(guò)大的問題，也解決了人工調(diào)節(jié)耗時(shí)且精度較低的問題。

技術(shù)特征：

1.一種cis線陣相機(jī)adc通道自動(dòng)偏移修正方法，其特征在于，該方法包括：

2.如權(quán)利要求1所述的一種cis線陣相機(jī)adc通道自動(dòng)偏移修正方法，其特征在于，所述步驟2的具體方法為：

3.如權(quán)利要求1所述的一種cis線陣相機(jī)adc通道自動(dòng)偏移修正方法，其特征在于，所述步驟3的具體方法為：

4.如權(quán)利要求1所述的一種cis線陣相機(jī)adc通道自動(dòng)偏移修正方法，其特征在于，所述步驟4的具體方法為：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種CIS線陣相機(jī)的ADC通道自動(dòng)偏移修正方法，屬于圖像采集預(yù)處理領(lǐng)域。主要目的是自動(dòng)得到不同通道的偏移調(diào)整量并進(jìn)行調(diào)整，以得到預(yù)想的響應(yīng)范圍。其中目標(biāo)偏移量的調(diào)整主要是尋找各個(gè)通道不同偏移設(shè)置的條件下的與預(yù)想響應(yīng)范圍最接近的最小像素值，來(lái)找到最合適的偏移量。此時(shí)CIS線陣相機(jī)所有通道的偏移量都為最佳的偏移量，實(shí)現(xiàn)了CIS線陣相機(jī)的ADC通道偏移的自動(dòng)修正，提高了圖像質(zhì)量。

技術(shù)研發(fā)人員：羅穎,阮暉雄,王杰恒
受保護(hù)的技術(shù)使用者：電子科技大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/23