一种基于光谱分析的高清图像动态采集方法技术

本发明专利技术一种基于光谱分析的高清图像动态采集方法属于计算机视觉测量技术领域，涉及一种基于光谱选择的高反光分离方法以及基于摄像机曝光参数时控的高清图像动态采集方法。该方法首先建立光条图像质量评价准则，获得满足光条特征信息提取要求的图像平均灰度阈值范围；对多光源信息进行光谱分析，基于特征光和环境光的光谱差异分离出高亮度的环境光；通过实时调节摄像机的曝光时间，控制摄像机的采集光量，在整体线激光扫描测量过程中得到亮度基本一致，满足光条特征信息提取的高质量序列图像。该方法能在三维形貌测量过程中有效地获得高质量的光条特征图像，得到的光条序列图像质量好、特征清晰、无强光干扰，可以满足高精度图像特征的提取。

【技术实现步骤摘要】
一种基于光谱分析的高清图像动态采集方法
本专利技术属于计算机视觉测量
，涉及一种基于光谱选择的高反光分离方法以及基于摄像机曝光参数时控的高清图像动态采集方法。
技术介绍
大型飞机的制造发展对国家经济和国防安全的发展至关重要。其中，其大型零构件制造和装配精度是大型飞机质量和性能的重要保障。碳纤维复合材料具有质量轻、强度高等特点，面对现代大型飞机的轻质量高性能的要求，碳纤维复合材料最为新型现代大型飞机制造的首选材料。但是由于复合材料的制造和加工仍存在许多问题，其几何尺寸信息难以得到高精度的保障。因此，大型零构件装配研究对于飞机性能的保证至关重要。其中，装配过程中形面尺寸的数据测量是装配性能研究的重要支撑数据。视觉测量具有非接触性、大信息、测量速度快等优势，已广泛运用在航天航空大型零件测量中。但是由于视觉测量方法的精度易受视场大小、现场光照环境、现场不定干扰因素影响，降低了大型零构件形面尺寸测量的精度。例如，被测量物体往往尺度很大，扫描光条在不同位置其灰度分布特性很不一致，而且测量现场往往光照环境复杂，被测物存在高反光现象，淹没部分光条特征信息，从而严重影响光条的提取效率和提取精度。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于光谱分析的高清图像动态采集方法，其特征是，该方法首先建立光条图像质量评价准则，获得满足光条特征信息提取要求的图像平均灰度阈值范围；对现场测量环境下的多光源信息进行光谱分析，基于特征光和环境光的光谱差异分离出高亮度的环境光；再通过实时调节摄像机的曝光时间，控制摄像机的采集光量进行线激光扫描图像动态采集，从而在整体线激光扫描测量过程中得到亮度基本一致且满足光条特征信息提取的高质量序列图像；方法具体步骤如下：第一步建立光条图像质量评价准则以光条横截面平均灰度来表征光条图像的质量，建立图像质量评价准则如下：{Ia<I<Ib,good qualityI≤Iaor I≤Ib...

【技术特征摘要】
1.一种基于光谱分析的高清图像动态采集方法，其特征是，该方法首先建立光条图像质量评价准则，获得满足光条特征信息提取要求的图像平均灰度阈值范围；对现场测量环境下的多光源信息进行光谱分析，基于特征光和环境光的光谱差异分离出高亮度的环境光；再通过实时调节摄像机的曝光时间，控制摄像机的采集光量进行线激光扫描图像动态采集，从而在整体线激光扫描测量过程中得到亮度基本一致且满足光条特征信息提取的高质量序列图像；方法具体步骤如下：第一步建立光条图像质量评价准则以光条横截面平均灰度来表征光条图像的质量，建立图像质量评价准则如下：其中，I表示图像的光条横截面平均灰度分布，而(Ia,Ib)为高质量光条图像的光条横截面平均灰度分布区间；当Ia<I<Ib,认为光条图像质量较好，可提取出精确的光条特征信息；当I≤Ia或I≥Ib，认为光条图像质量较差，需要在图像采集阶段通过实时调节曝光参数的方式进行控制，使得其采集的光条图像满足高质量要求，进而提取精确的光条特征信息；第二步基于光谱选择的高反光分离方法1)多光源环境光照强度差异模型对摄像机采集的激光与环境光强度差异性进行分析；综合考虑测量现场环境中照明光源、太阳光和投射激光的光照特性以及摄像机采集芯片的感光特性，建立多光源环境光照强度差异模型如下：Δ(λ)＝ηc(λ)×(Elas(λ)-Eenv(λ))(2)其中，ηc(λ)为相机在不同波长λ下的量子效率，Elas(λ)、Eenv(λ)分别为特征激光、环境干扰光在不同波长λ下的光照强度，则Δ(λ)为摄像机感光芯片接收到的激光和环境光强度差异性的表征；2)基于光谱选择确定最佳采集波长利用摄像机感光芯片接收到的激光和环境光强度差异性最大时的有效波长进行图像采集，获得特征清晰度最高的光条图像；对多光源环境光照强度差异模型进行最优化求解如下：

【专利技术属性】
技术研发人员：刘巍，高鹏，杨帆，张洋，李晓东，贾振元，高航，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：辽宁;21