一种CMOS快速调整成像系统和方法技术方案

本发明专利技术所述的一种CMOS快速调整成像系统和方法，建立曝光参数模版，根据感光特性对对CMOS的图像亮度输出与数字增益、模拟增益、曝光值的关系进行计量统计。定性分析亮度输出与数字增益、模拟增益、曝光值的数量关系，并以此三个曝光参数的初始量和变量建立参数计算公式。依次迭代转换计算进行N次调整，以快速达到期望的图像亮度。该方法有效地解决了现有技术通过固定步长进行曝光控制(固定曝光增益和曝光值补偿两种)，在面对运动物体快速进行运动或者环境光发生突暗突亮的情况下，光强变化大而无法快速曝光成像获得细节丰富的问题。通过前景亮度、背景亮度、对比度等相关指标对图像质量进行评分，有效保障调整所生成的曝光参数的准确性和实用性。

【技术实现步骤摘要】
一种CMOS快速调整成像系统和方法
本专利技术涉及一种COMS曝光参数控制系统和方法，具体地说涉及一种CMOS快速调整成像系统和方法。
技术介绍
现有技术中利用CMOS图像传感器进行拍摄时，采用的是逐行曝光控制的方式，在每帧图像的曝光处理中，每行的像素阵列在有效行时间内启动设定的曝光，在经过行等待时间后，再启动下一行的曝光，这样逐行逐行地交互进行而完成整帧的曝光控制。这样的曝光控制方式，决定了目前大多数的曝光控制方法主要采用固定步长(包括曝光增益和曝光补偿两种变量)的方式，来使得CMOS图像传感器适配外部环境光的变化以生成图像。采用固定步长曝光控制方法，在一些拍摄对象处于运动状态，同时环境出现光照强度变化大(如环境光突然变亮，突然变暗)，或光照强度偏差大(如环境光过亮，过暗)的场景，会有适应性偏差的问题。关键在于步长的设计，如果步长偏小，那么就会增加曝光调整的次数，增加调整时间，从而降低后续的图像处理、加工速度；如果步长偏大，那么，就容易导致生成的图像过曝，甚至是无法保证将图像亮度调整到预定的期望值范围，从而导后续的图像处理、加工失败。
技术实现思路
为此，本专利技术所要解决的技术问题在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种CMOS快速调整成像系统，其特征在于，包含以下模块：曝光参数模版模块，存储在内部存储器中，根据CMOS的感光特性，建立参数计算公式：TexpN＝(Lexp*DAN*AAN*TN)/(LavrN*DA0*AA0)，其中，LavrN为CMOS第N次曝光时的亮度值、DAN为CMOS第N次曝光时的数字增益值、AAN为CMOS第N次曝光时的模拟增益值、TN为CMOS第N次曝光时的曝光值，Lexp为期望亮度值、DA0为预设的数字增益的初始值、AA0为预设的模拟增益的初始值、TexpN为CMOS第N次曝光时的优化曝光值；曝光参数计算模块，根据CMOS提供的第N次曝光时的亮度值LavrN、第N次曝光时的曝...

【技术特征摘要】
1.一种CMOS快速调整成像系统，其特征在于，包含以下模块：曝光参数模版模块，存储在内部存储器中，根据CMOS的感光特性，建立参数计算公式：TexpN＝(Lexp*DAN*AAN*TN)/(LavrN*DA0*AA0)，其中，LavrN为CMOS第N次曝光时的亮度值、DAN为CMOS第N次曝光时的数字增益值、AAN为CMOS第N次曝光时的模拟增益值、TN为CMOS第N次曝光时的曝光值，Lexp为期望亮度值、DA0为预设的数字增益的初始值、AA0为预设的模拟增益的初始值、TexpN为CMOS第N次曝光时的优化曝光值；曝光参数计算模块，根据CMOS提供的第N次曝光时的亮度值LavrN、第N次曝光时的曝光值TN、第N次曝光时的数字增益值DAN、第N次曝光时的模拟增益值AAN，调用所述曝光参数模版模块计算期望亮度值Lexp；曝光参数调整模块，判断所述CMOS第N次曝光时的亮度值LavrN是否符合需求，若符合需求，则停止调整，并将第N次的曝光的优化曝光值、数字增益值和模拟增益提供给CMOS，作为CMOS的曝光参数，获取图像数据；若不符合需求，则将获取所述曝光参数计算模块计算的CMOS提供的第N次曝光时的曝光值TexpN作为TN+1的值带入，根据上述公式计算第N+1次曝光时的优化曝光值TexpN+1，判断第N+1次曝光时的亮度值LavrN+1是否符合需求，直至CMOS曝光时的亮度值符合要求时停止调整，并将当次曝光的优化曝光值、数字增益值和模拟增益提供给CMOS，作为CMOS的曝光参数，获取图像数据。2.根据权利要求1所述的一种CMOS快速调整成像系统，其特征在于，还包括：图像评分模块，接收CMOS每次曝光时采集的图像数据，通过图像数据中的亮度直方图计算图像数据中背景亮度和前景亮度，通过加权计算得到图像对比度的值，根据对比度的值的高低判断图像数据的质量，从所述曝光参数调整模块中将图像数据质量最好的那一次的曝光的优化曝光值、数字增益值和模拟增益值提供给外部光源系统，并输出图像数据质量最好的图像数据。3.根据权利要求2所述的一种CMOS快速调整成像系统，其特征在于，还包括：光源系统，依据图像评分模块提供的优化曝光值、数字增益值和模拟增益值进行光照强度的调整。4.根据权利要求1-3任一所述的一种CMOS快速调整成像系统，其特征在于，所述CMOS的快门为卷帘式快门。5.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄江龙，吴志宇，罗烽，
申请(专利权)人：福建新大陆自动识别技术有限公司，
类型：发明
国别省市：福建,35