[发明专利]一种过曝抑制成像的方法

说明书

本发明提供一种过曝抑制成像的方法，本发明首先设计一种可以根据所要成像的表面特征及成像空间大小灵活配置子光源数量和子光源位置的照明装置，基于该照明装置发明了可对因表面高反光造成的图像过曝现象进行抑制的动态照明决策方法，利用不同子光源或子光源组合进行照明并成像，其中，对子光源组合成像后图像进行融合，从而获得无过曝的最终图像。本发明受成像表面轮廓变化及反光特性影响小，具有灵活的体积及外形形态，可用于需要主动照明光源或弱光照环境等自由场景下的照明成像，照明成像系统与外部条件耦合性低，自适应性好。

技术领域

本发明涉及相机成像技术领域，尤其涉及一种过曝抑制成像的方法。

背景技术

对密闭管道内部成像时常需要进行补光，而异形管道内表面高反光特征及其内部自由变化的结构特征极易导致图像过曝，这直接影响对检测表面细节信息的完整获取，限制了检测效果。为减少高反光特性给表面细节成像时所带来的影响，SHAO W设计了一种基于DMD时空调制的自适应光学照明系统，该系统以数字微镜器件为像素级调光核心，并引入准直光源和均匀条纹算法，实现了对高反光圆柱体表面强反射光干扰的抑制。SEULIN R利用一种具有二进制荧光灯管的大型照明隧道，实现对镜面反射工件表面缺陷的检测；Rosati G利用曲面先验信息来定制多平面反射镜辅助成像视觉系统，该系统利用背光效应来发现在白色涂层中显示为小黑点的缺陷，并通过多个平面反射镜反射多个不同曲率的表面，从而实现塑料涂层缺陷信息的突显；Zhang Z利用待成像表面三维数据的先验信息对多照明装置进行优化，利用图像融合技术实现了对固定视点但不同光源下序列图像的融合，并恢复了过曝光区域的信息。

虽然这些针对特定高反光对象的成像研究均取得了一定的效果，但到目前为止，绝大多数研究都是面向确定对象外表面成像，由于专门设计的照明装置比待成像目标体积更大，因此不适合在空间狭小的异形管道内工作，同时，这类专门设计的成像装置及其成像算法与成像对象间具有高耦合特性，对成像条件的改变适应性较差，无法用于具有自由成像条件的高反光管道内成像。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中的成像装置及其成像算法对成像条件的改变适应性较差，无法用于具有自由成像条件的高反光管道内成像的难题。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种过曝抑制成像装置，包括安装支架，所述安装支架中心处设置有安装槽，所述安装槽用于放置相机，还包括若干子光源组件，所述子光源组件环绕所述安装支架设置，所述子光源组件包括光源支臂及子光源，所述光源支臂一端转动设置在所述安装支架上，另外一端用于固定所述子光源。

优选的，所述安装支架上设置有若干光强传感器，所述光强传感器用于检测所述安装支架上各点位的光源强度。

优选的，所述子光源组件沿所述安装支架外周圆周阵列设置。

优选的，所述安装支架的侧边设置有限位板，每侧所述限位板成对设置，所述光源支臂的其中一端设置有限位轴，所述限位轴转动设置在所述限位板上。

本申请还提供了一种过曝抑制成像装置的动态照明方法，包含以下步骤：

S1：利用各光源单独提供照明，根据光强传感器反馈的反光强度调整各光源照明强度，使各光源下反光强度保持一致后进行预成像；

S2：计算每一位置光源照明下所呈图像的反光情况，获得各光源照明效果的先验信息；

S3：根据先验信息，选择不产生高反光问题的光源进行照明；

S4：若单光源可以避免高反光过曝情况时，则选择响应的光源i进行照明补光；

S5：若各光源单独照明都无法避免高反光情况，则在两不同光源(光源m，光源n)独立照明下分别成像。

优选的，所述S4中的决策公式为：