车载环境中相机控制算法的研究

摘要

近年来，随着技术水平的提高，对汽车主动安全技术的研究有了长足的发展，车载数字相机作为车辆道路环境感知系统的主要传感设备，受到了广泛的重视，同时也对车载相机自动控制技术提出了新的要求。作为车载视觉系统的输入，车载相机的作用也越来越显得无可替代，通过相机控制，以及应用数学知识，我们可以不断完善这些系统的功能，而这些系统基于实时图像的需要就是研究相机控制算法的实际意义与实际应用所在。研究车载环境下相机控制的主要目的就是将一个好的相机自动控制算法应用到车载系统中去，使得系统的功能更完善。本文中，提出了一个车载环境下，多曝光图像融合的完整算法，包括自动曝光控制、图像配准，图像融合三个部分。
　　多曝光图像融合的曝光阶段，笔者获取了三张曝光时间分别为2t,t，t/2的三张曝光图像，当前图像的曝光时间t由上一流程的曝光图像平均值进行调整，不断循环，使得曝光时间为t的图像平均灰度值处在归一化灰度的0.5附近。这样做，使得图像处在一个适宜人眼观察的亮度。
　　在图像配准阶段，通过改进的像素灰度中值二分法，快速准确的对齐了图像，这都得益于数学的魅力以及数学的强大。之后给出了图像效果图，以及与Ward算法的对比，通过对比发现我的算法明显更适应车载的应用，并且配准精确。
　　在图像融合阶段，通过融合函数对已经配准的图像进行融合，依据由灰度值计算得出的融合函数，计算出对应图像像素的融合权值，最终获得融合图像。所得到的融合图像，完整包含了三种曝光图像所设计的对象及内容，效果十分理想。
　　本算法经过多段不同曝光视频测试，结果标明，所提出的算法能够准确、快速的配准、融合图像，满足车载情况的应用。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 研究背景及意义

1．2 国内外研究现状、发展动态

1．3 本文主要工作

1．3．1 研究内容

1．3．2 本文组织结构

第2章：图像获取及相机相关设置

2．1 车载环境中相机控制算法流程

2．2 图像获取方法

2．3 相机硬件参数

2．4 求Camera Response Curse的方法

2．5 图像的矩阵表示以及连通性介绍

2．5．1 图像的邻接性、连通性

2．5．2 图像中的概率应用

2．5．3 直方图均衡

2．6 本章小结

第3章：车载多曝光图像的配准

3．1 图像配准介绍

3．2 车载图像配准

3．2．1 图像配准设置

3．2．2 图像配准算法

3．2．3 标准差四分法配准图像

3．3 本章小节

第4章 车载多曝光控制的图像融合算法

4．1 多曝光提高动态两种技术路线

4．2 按照融合函数进行图像融

4．2．1 融合之前的处理

4．2．2 图像的融合函数

4．2．3 融合函数的使用方法

4．2．4 融合结果

4．3 白平衡

4．4 本章小结

第5章 算法评估

5．1 算法描述

5．2 算法评估

5．2．1 测试样本

5．2．2 测试结果

5．2．3 效果对比

5．2．4 量化分析

5．3 本章小节

第6章 总结与展望

6．1 本文工作总结

6．2 未来工作展望

参考文献

致谢