基于液晶调控的成像过程过曝光实时抑制方法和系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于液晶调控的成像过程过曝光实时抑制方法和系统，方法用于包括一次镜头、二次镜头、LCD屏和成像面的成像系统，一次镜头用于将视野的实像投射在LCD屏上，二次镜头用于将LCD屏上经过调制后的实像投射到成像面，方法包括：获取投射在成像面的采集图像；基于过曝阈值对采集图像进行阈值分割，以选出采集图像中的过曝区域；确定过曝区域在LCD屏上的对应区域，并对对应区域进行抑制调节；重复上述步骤，直至过曝区域中各像素点的亮度在预设亮度区间。该方法可对视场中过曝光区域的光能进行抑制，提升成像质量，且有成本较低、系统稳定性和可调节性较好的优势。系统稳定性和可调节性较好的优势。系统稳定性和可调节性较好的优势。

【技术实现步骤摘要】
基于液晶调控的成像过程过曝光实时抑制方法和系统


[0001]本专利技术涉及光学成像
，尤其涉及一种基于液晶调控的成像过程过曝光实时抑制方法和系统。

技术介绍

[0002]正常环境光的辐射强度在10
‑4cd/m2（星光）到109cd/m2（太阳光）之间变化。一幅取景良好的自然摄影作品，其视野中的景物实际辐射出的光线对比度在10000：1左右。而当视野中出现更大的对比度，例如室外摄影视野中的阳光或阳光的镜面反射像，室内摄影视野中出现的照明点光源的直射或镜面反射，视野中接收到阳光漫反射情况下对室内场景（从外向内拍摄）等情况下，视野中的部分图像信息会不可避免地被过度曝光的白色光斑或光晕所覆盖，或者被淹没在暗电流噪声中，从而丢失原本已经进入镜头光阑视野的光场信息。因此，如何保证大对比度下的成像效果很有研究意义。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提出一种基于液晶调控的成像过程过曝光实时抑制方法和系统，以对视场中过曝光区域的光能进行抑制，提升成像质量，且有成本较低、系统稳定性和可调节性较好的优势。
[0004]为达到上述目的，本专利技术第一方面实施例提出了一种基于液晶调控的成像过程过曝光实时抑制方法。所述方法用于包括一次镜头、二次镜头、LCD屏和成像面的成像系统，所述一次镜头用于将视野的实像投射在所述LCD屏上，所述二次镜头用于将所述LCD屏上经过调制后的实像投射到所述成像面，所述方法包括：获取投射在所述成像面的采集图像；基于过曝阈值对所述采集图像进行阈值分割，以选出所述采集图像中的过曝区域；确定所述过曝区域在所述LCD屏上的对应区域，并对所述对应区域进行抑制调节；重复上述步骤，直至所述过曝区域中各像素点的亮度在预设亮度区间。
[0005]另外，本专利技术上述实施例的基于液晶调控的成像过程过曝光实时抑制方法还可以具有如下附加的技术特征：根据本专利技术的一个实施例，所述采集图像为彩色图像，所述对所述采集图像进行阈值分割，包括：对所述采集图像进行灰度处理，得到灰度图像；根据所述灰度图像中像素点的灰度值对所述灰度图像进行阈值分割。
[0006]根据本专利技术的一个实施例，所述过曝区域为所述灰度图像中灰度值大于所述过曝阈值的像素点组成的区域。
[0007]根据本专利技术的一个实施例，所述确定所述过曝区域在所述LCD屏上的对应区域，包括：获取所述过曝区域中各像素点在相机坐标系中的像素坐标；根据所述像素坐标计算所述过曝区域中各像素点在LCD坐标系中的LCD坐标，所述LCD坐标组成的区域为所述对应区域。
[0008]根据本专利技术的一个实施例，所述根据所述像素坐标计算所述过曝区域中各像素点
在LCD坐标系中的LCD坐标，包括：获取所述相机坐标系到所述LCD坐标系的转换表达式；利用所述转换表达式根据所述像素坐标计算所述LCD坐标。
[0009]根据本专利技术的一个实施例，所述转换表达式如下：，其中，(X,Y)为在所述相机坐标系中的像素坐标，(x,y)为(X,Y)在所述LCD坐标系中的LCD坐标，(c
x
,c
y
)为在所述LCD坐标系中预设LCD坐标，(C
x
,C
y
)为在所述相机坐标系中的预设像素坐标，D
x
,D
y
为横纵两方向上的预设间距，为所述LCD坐标系相对所述相机坐标系的倾斜角度。
[0010]根据本专利技术的一个实施例，方法还包括：所述方法还包括：接收针对所述过曝阈值的设置指令，并根据所述设置指令设置所述过曝阈值。
[0011]根据本专利技术的一个实施例，对对应区域进行抑制调节，包括：所述对所述对应区域进行抑制调节，包括：根据所述过曝阈值确定目标抑制比，并根据所述目标抑制比对所述对应区域进行抑制调节。
[0012]根据本专利技术的一个实施例，所述一次镜头采用广角镜头，所述二次镜头采用微距镜头，所述成像系统还包括匣形结构和位移台，所述匣形结构用以固定所述一次镜头，以及容纳所述LCD屏和辅助所述LCD屏压紧固定的缓冲防滑泡沫，所述二次镜头固定在所述位移台上，所述位移台用以对所述二次镜头的位置进行平移调整。
[0013]为达到上述目的，本专利技术第二方面实施例提出了一种基于液晶调控的成像过程过曝光实时抑制系统，所述抑制系统包括：成像系统，包括一次镜头、二次镜头、LCD屏和成像面，所述一次镜头用于将视野的实像投射在所述LCD屏上，所述二次镜头用于将所述LCD屏上经过调制后的实像投射到所述成像面；控制设备，包括存储器、处理器和存储在所述存储器上的计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，实现上述的基于液晶调控的成像过程过曝光实时抑制方法。
[0014]本专利技术实施例的基于液晶调控的成像过程过曝光实时抑制方法和系统，可对视场中过曝光区域的光能进行抑制，提升成像质量，且有成本较低、系统稳定性和可调节性较好的优势。
附图说明
[0015]图1是本专利技术第一个实施例的基于液晶调控的成像过程过曝光实时抑制方法的流程图；图2是本专利技术第二个实施例的基于液晶调控的成像过程过曝光实时抑制方法的流程图；图3是本专利技术第三个实施例的基于液晶调控的成像过程过曝光实时抑制方法的流程图；图4是本专利技术第四个实施例的基于液晶调控的成像过程过曝光实时抑制方法的流程图；
图5是本专利技术一个实施例的一个LCD像素的结构图；图6是本专利技术一个实施例的LCD像素在相机坐标系下的模糊像的示意图；图7是本专利技术一个实施例的成像系统的光路结构图；图8是本专利技术一个实施例的基于液晶调控的成像过程过曝光实时抑制系统的结构图；图9是本专利技术一个实施例的控制设备的结构图。
具体实施方式
[0016]下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。
[0017]下面参考附图描述本专利技术的实施例的基于液晶调控的成像过程过曝光实时抑制方法和系统。
[0018]图1是本专利技术一个实施例的基于液晶调控的成像过程过曝光实时抑制方法的流程图。
[0019]在该实施例中，方法用于包括一次镜头、二次镜头、LCD（Liquid Crystal Display，液晶显示器）屏和成像面的成像系统，一次镜头用于将视野的实像投射在LCD屏上，二次镜头用于将LCD屏上经过调制后的实像投射到成像面。如图1所示，方法包括：S11，获取投射在成像面的采集图像。
[0020]具体地，一次镜头将场景原始光场信息成像传递到LCD屏上，二次镜头将原始光场加载了LCD屏的光场调制信息图案所成的叠加像再次对焦并传递到相机成像面，相机将图像传输到控制设备。
[0021]S12，基于过曝阈值对采集图像进行阈值分割，以选出采集图像中的过曝区域。
[0022]S13，确定过曝区域在LCD屏上的对应区域，并对对应区域进行抑制调节。
[0023]S14本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于液晶调控的成像过程过曝光实时抑制方法，其特征在于，所述方法用于包括一次镜头、二次镜头、LCD屏和成像面的成像系统，所述一次镜头用于将视野的实像投射在所述LCD屏上，所述二次镜头用于将所述LCD屏上经过调制后的实像投射到所述成像面，所述方法包括：获取投射在所述成像面的采集图像；基于过曝阈值对所述采集图像进行阈值分割，以选出所述采集图像中的过曝区域；获取所述过曝区域中各像素点在相机坐标系中的像素坐标，并获取所述相机坐标系到所述LCD坐标系的转换表达式；利用所述转换表达式根据所述像素坐标计算所述过曝区域中各像素点在LCD坐标系中的LCD坐标，所述LCD坐标组成的区域为所述对应区域，并对所述对应区域进行抑制调节，其中，所述转换表达式如下：，其中，(X,Y)为在所述相机坐标系中的像素坐标，(x,y)为(X,Y)在所述LCD坐标系中的LCD坐标，(c
x
,c
y
)为在所述LCD坐标系中预设LCD坐标，(C
x
,C
y
)为在所述相机坐标系中的预设像素坐标，D
x
,D
y
为横纵两方向上的预设间距，为所述LCD坐标系相对所述相机坐标系的倾斜角度；返回至所述获取投射在所述成像面的采集图像的步骤，直至所述过曝区域中各像素点的亮度在预设亮度区间。2.根据权利要求1所述的基于液晶调控的成像过程过曝光实时抑制方法，其特征在于，所述采集图像为彩色图像，所述对所述采集图像进行阈值分割，包括：对所述采集图像进行灰...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢琮玖，
申请(专利权)人：开拓导航控制技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：