视频图像抗晕光研究

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1、分类号UDC密级学号0411(X)72、砂挤争了，去军博士学位论文视频图像抗晕光研究王健学科名称:微电子学与固体电子学学科门类:工学指导教师:高勇教授申请日期:2009年9月独创性声明秉承祖国优良道德传统和学校的严谨学风郑重申明:本人所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人的研究成果。与我一同工作的同志对本文所研究的工作和成果的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并己致谢。本论文及其相关资料若有不实之处，由本人承担一切相关责任论文作者签名:王心吏山寸年厂”话日学位论文使用授权声明本人_在

2、导师的指导下创作完成毕业论文。本人己通过论文的答辩，并己经在西安理工大学申请博士/硕士学位。本人作为学位论文著作权拥有者，同意授权西安理工大学拥有学位论文的部分使用权，即:l)己获学位的研究生按学校规定提交印刷版和电子版学位论文，学校可以采用影印、缩印或其他复制手段保存研究生上交的学位论文，可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索:2)为教学和科研目的，学校可以将公开的学位论文或解密后的学位论文作为资料在图书馆、资料室等场所或在校园网上供校内师生阅读、浏览。本人学位论文全部或部分内容的公布(包括刊登)授权西安理工大学研究生部办理。(保密的学位论文在解密后

3、，适用本授权说明)论文~名:二导师签名:j夔‘尸，7月、日摘要论文题目:视频图像抗晕光研究学科专业:微电子学与固体电子学研究生:王健签名:受吧指导教师:高勇教授签名:答辩日期:妇“户.分、‘摘要当图像景物中明暗之处亮度之比大于图像传感器的动态范围时，就会产生晕光现象。论文以汽车夜间行车时产生的晕光现象为背景，对视频图像晕光现象的机理进行了研究和分析，针对视频图像抗晕光问题，作者提出了三种抗晕光新方法，并分别对这三种抗晕光方法的具体实现进行了深入研究。第一种视频图像抗晕光方法是面阵CCD图像传感器像敏单元光积分时间单独设定法。在现有面阵CCD图像传感器结构基础上，通

4、过增加像敏单元寻址电路、光积分时间脉冲产生电路和光积分时间设定电路，使面阵CCD图像传感器每个像敏单元的光积分时间可以单独设定。当面阵CCD某个像敏单元发生晕光时，适当缩短该像敏单元的光积分时间，就可以达到消除晕光现象的目的。第二种视频图像抗晕光方法是面阵CMOS图像传感器像敏单元光积分时间单独设定法。在现有CMOS图像传感器结构基础上，通过增加复位脉冲信号产生电路及像敏单元复位脉冲信号锁存电路，使面阵CMOS图像传感器每个像敏单元的光积分时间均可单独设定。当面阵CMOS图像传感器上某个像敏单元发生晕光时，适当延长其复位脉冲信号宽度，就可以达到消除晕光现象的目的。第

5、三种视频图像抗晕光方法是双CCD图像传感器法。利用光积分时间一长一短两路CCD摄像机同步采集同一景物，光积分时间较短CCD摄像机用来采集图像景物中光线较亮部分的图像信息，光积分时间较长CCD摄像机用来采集图像景物中光线较暗部分的图像信息。图像处理过程采取两种方法:一种方法是利用CPLD通过像素亮度置换算法对两路视频图像信号进行处理，另一种方法是利用DSP通过分段线性取权值合成算法对两路视频图像信号进行处理。经过处理后的图像信号通过视频编码器输出一路具有宽动态范围的视频图像信号，达到视频图像消除晕光现象的目的第一种视频图像抗晕光法与第二种视频图像抗晕光法均需通过改变图

6、像传感器的内部结构，从而实现视频图像抗晕光目的。第三种视频图像抗晕光法是通过DSP构建西安理工大学博士学位论文图像处理硬件平台，结合相关图像处理算法，实现视频图像抗晕光目的。经过实验验证，面阵CCD图像传感器像敏单元光积分时间单独设定法和面阵CMOS图像传感器像敏单元光积分时间单独设定法具有一定的抗晕光效果，基于双CCD图像传感器抗晕光法可以将面阵CCD图像传感器的动态范围从80dB扩展到106dB，有效地解决了视频图像抗晕光问题。关键字:图像处理;图像传感器;抗晕光技术;像敏单元;光积分时间本研究得到了陕西省教育厅专项基金(编号:07皿275)的资助，另外还得到西

7、安工业大学校长基金(编号:XGYXJJ200330)的资助。AbstaCtTitle:RESEARCHONV旧EOANT卜BLOOMINGMajor:MiCroe!GCtroniCSand50!idStatGEleCtronieSName:JianWANG5ignature:-里竺拉匕SuPervisor:Prof.YOngGAO5ignature:Abstr8CtLight一bloomingoecurswhenthebrightnessratiobetweenthebrightandgrayPartsofvideoimages15beyondthedynami