一种多光谱相机及其预曝光的优化方法技术

本发明专利技术公开了一种多光谱相机及其预曝光的优化方法，涉及相机技术领域，针对现有技术中多光谱相机的预曝光方法耗时长且效果不佳等提出本方案，包括以下步骤：S1、调整多光谱相机的光圈和焦距，设置多光谱相机曝光时间；S2、调节液晶可调谐滤光片的滤光波长并逐个拍摄各个波长的图片；S3、对总灰度值最大的图片进行预曝光调节，得出最佳预曝光时间值T1；S4、判断最佳预曝光时间值T1是否处于特定值内，若是则按照最佳预曝光时间值T1拍摄各个波长图片，若否则直接进行下一步骤。优点在于，多光谱相机内能够快速地自动完成相机每个波长曝光时间的调整，并获取相应的最佳曝光时间。并获取相应的最佳曝光时间。并获取相应的最佳曝光时间。

【技术实现步骤摘要】
一种多光谱相机及其预曝光的优化方法


[0001]本专利技术涉及相机
，具体涉及一种多光谱相机及其预曝光的优化方法。

技术介绍

[0002]相机在工作过程中的曝光为传感器进行感光的过程。在相机光圈固定的情况下，需要调整每个波长的曝光时间以达到最佳成像效果。现有技术中多光谱相机的预曝光方法耗时长且效果不佳。
[0003]目前，获取最佳的曝光时间主要通过人工调整和判断，例如：手动调整光圈大小或者手动逐个输入相机曝光时间，再人为判断是否达到最佳的曝光时间。整个过程需要人工参与，耗时长。同时需要操作人员具备多光谱相机的操作步骤和成像判断知识和经验，难以避免人工造成的误差。这样不利于对多光谱相机实现自动化操作，也无法获取真实的最佳曝光时间。
[0004]市面上自动化搜索多光谱相机各波长最佳曝光时间的方法，其过程需要对各波长的曝光时间进行调整，找到该波长的最佳曝光时间，此过程需要进行多次的曝光成像，并逐渐逼近最佳曝光时间，总过程时间非常长。
[0005]现有的多光谱相机预曝光过程存在采用多点测光在图像中提取多个感兴趣区域，再利用图像直方图特征函数粗调曝光时间，并通过调整门限值逐次逼近最佳曝光时间。由于采用了逐次逼近的调试方式，每个波长的最佳曝光时间调试次数较多，时间较长，而且不容易收敛。又因为在不同的光照场景下，不同波长的图像平均灰度值是非线性的。所以需要对每一个波长进行独立调整，总的调整时间很长。

技术实现思路

[0006]本专利技术目的在于提供一种多光谱相机及其预曝光的优化方法，以解决上述现有技术存在的问题。
[0007]本专利技术所述一种多光谱相机预曝光的优化方法，包括以下步骤：
[0008]S1、调整多光谱相机的光圈和焦距，设置多光谱相机曝光时间；
[0009]S2、调节液晶可调谐滤光片的滤光波长并逐个拍摄各个波长的图片；
[0010]S3、对总灰度值最大的图片进行预曝光调节，得出最佳预曝光时间值T1；
[0011]S4、判断最佳预曝光时间值T1是否处于特定值内，若是则按照最佳预曝光时间值T1拍摄各个波长图片，若否则直接进行下一步骤；
[0012]S5、按要求进行计算曝光时间值T2；
[0013]S6、按照计算得到的曝光时间值T进行拍摄，将所拍摄的图片进行直方图均衡处理。
[0014]优选地，所述多光谱相机曝光时间为X，所述最佳预曝光时间值T1是否处于特定值内为T1‑
X的绝对值大于二分之一个X。
[0015]所述设置的多光谱相机曝光时间为600ms。
[0016]优选地，所述步骤S4还包括若最佳预曝光时间值T1‑
600的绝对值大于300则按照最佳预曝光时间值T1逐个拍摄各个波长的图片；若小于300则进行步骤S5。
[0017]优选地，所述步骤S5包括先计算所有图片的平均灰度值，接着计算最强波长图片的平均灰度值与各个波长图片的平均灰度值的比值，最后将该比值与最佳预曝光时间值T1相乘，得出各个波长的最佳曝光时间值T
x
。
[0018]优选地，所述步骤S5还包括：如果图片波长范围在650
‑
800nm之间的将各个波长的最佳曝光时间值T
x
乘0.2得到曝光时间值T2。
[0019]优选地，所述步骤S6还包括按照计算得到的曝光时间值T进行设置液晶可调谐滤光片的滤光波长，并拍摄各个波长的图片。
[0020]一种多光谱相机，包括成像控制模块和曝光控制器，配套有液晶可调谐滤光片以及光学镜头，设有多光谱图像成像功能和曝光时间功能；通过USB接口设置液晶可调谐滤光片的滤光波长；所述光学镜头设有可调光圈大小和可调焦距功能；利用所述的预曝光的优化方法进行预曝光优化。通过设置多光谱相机的快门调整曝光时间。
[0021]本专利技术所述一种多光谱相机及其预曝光的优化方法，其优点在于，多光谱相机内能够快速地自动完成相机每个波长曝光时间的调整，并获取相应的最佳曝光时间，无需人工参与，避免人工造成的误差。摒弃传统的逐渐逼近最佳曝光时间的方法，采用图像平均灰度值进行对比计算，大大缩短了获取每个波长最佳曝光时间的调整时间，从而减少了过程总时间。当最佳曝光时间在相机固定的曝光范围之外时利用直方图均衡进行调整图像的成像质量，提高图像整体效果。
附图说明
[0022]图1是本专利技术所述一种多光谱相机的结构示意图；
[0023]图2是多光谱相机预曝光的优化方法。
具体实施方式
[0024]如图1所示，本专利技术所述一种多光谱相机包括成像控制模块和曝光控制器，配套有液晶可调谐滤光片以及光学镜头，还设有多光谱图像成像功能和曝光时间功能。成像控制模块所用的操作系统包括但不限于Windows、Linux和Android。多光谱相机可通过USB接口设置液晶可调谐滤光片的滤光波长，采集多光谱图片并生成图片文件以及保存图片文件。通过对多光谱相机各波长的扫描，图片平均灰度值的计算和比较等，获取每个波长图片的最佳曝光时间。
[0025]所述光学镜头设有可调光圈大小和可调焦距功能。所述曝光时间功能通过设置多光谱相机的快门实现。
[0026]多光谱相机预曝光的优化方法包括以下步骤：
[0027]S1、调整多光谱相机的光圈和焦距，设置多光谱相机曝光时间；
[0028]S2、调整液晶可调谐滤光片的滤光波长并逐个拍摄各个波长的图片；
[0029]S3、对总灰度值最大的图片进行预曝光调节，得出最佳预曝光时间值T1；
[0030]S4、判断最佳预曝光时间值T1是否处于特定值内，若是则按照最佳预曝光时间值T1拍摄各个波长图片，若否则直接进行下一步骤；
[0031]S5、按要求进行计算曝光时间值T2；
[0032]S6、按照计算得到的曝光时间值T2进行拍摄，将所拍摄的图片进行直方图均衡处理。
[0033]本实施例中多光谱相机曝光时间预设为600ms。
[0034]所述步骤S4还包括若最佳预曝光时间值T1‑
600的绝对值大于300则按照最佳预曝光时间值T1逐个拍摄各个波长的图片；若小于300则直接进行步骤S5。
[0035]所述按要求进行计算曝光时间值T2为先计算所有图片的平均灰度值，接着计算最强波长图片的平均灰度值与各个波长图片的平均灰度值的比值，最后将该比值与最佳预曝光时间值T1相乘，得出各个波长的最佳曝光时间值T
x
。如果图片波长范围在650
‑
800nm之间的将各个波长的最佳曝光时间值T
x
乘0.2得到曝光时间值T2，如果否则忽略该步骤。
[0036]所述步骤S6还包括若上一步骤是则按照曝光时间值T2，若否则按照各个波长的最佳曝光时间值T
x
进行设置液晶可调谐滤光片的滤光波长，并拍摄各个波长的图片。
[0037]该预曝光的优化方法是基于所述多光谱相机进行的，能通过液晶可调谐滤光片调整不同波长图像本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多光谱相机预曝光的优化方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、调整多光谱相机的光圈和焦距，设置多光谱相机曝光时间；S2、调节液晶可调谐滤光片的滤光波长并逐个拍摄各个波长的图片；S3、对总灰度值最大的图片进行预曝光调节，得出最佳预曝光时间值T1；S4、判断最佳预曝光时间值T1是否处于特定值内，若是则按照最佳预曝光时间值T1拍摄各个波长图片，若否则直接进行下一步骤；S5、按要求进行计算曝光时间值T2；S6、按照得到的曝光时间值T进行拍摄，将所拍摄的图片进行直方图均衡处理。2.根据权利要求1所述一种多光谱相机预曝光的优化方法，其特征在于，所述多光谱相机曝光时间为X，所述最佳预曝光时间值T1是否处于特定值内为T1‑
X的绝对值是否大于二分之一个X。3.根据权利要求2所述一种多光谱相机预曝光的优化方法，其特征在于，所述设置的多光谱相机曝光时间为600ms。4.根据权利要求3所述一种多光谱相机预曝光的优化方法，其特征在于，所述步骤S4还包括若最佳预曝光时间值T1‑
600的绝对值大于300则按照最佳预曝光时间值T1逐个拍摄各个波长的图片；若小于300则进行步骤S5。5.根据权利要求4所述一种多光谱相机预曝光的优化方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄威，张旭毅，钟燕飞，张洪艳，李志刚，许小京，王桂强，张良培，罗旭东，张洋，
申请(专利权)人：广州星博科仪有限公司，
类型：发明
国别省市：