光電經(jīng)緯儀調(diào)光方法研究.pdf

1、對光電經(jīng)緯儀等高精度的光電成像測量設備來說，一套良好的調(diào)光系統(tǒng)是其正常工作的重要保證，但國內(nèi)的經(jīng)緯儀調(diào)光時仍以光敏電阻等分離元器件為核心，不能準確的評估整幅圖像的曝光狀況，導致調(diào)光系統(tǒng)無法準確調(diào)光，需要人工干預，輔助完成調(diào)光任務。近些年來，數(shù)字成像技術日新月異，數(shù)碼相機中的自動曝光技術也越來越完善，可為光電經(jīng)緯儀的調(diào)光提供參考。
　　本文首先分析總結了傳統(tǒng)經(jīng)緯儀調(diào)光系統(tǒng)無法獨立的正常工作原因，然后在對數(shù)碼相機自動曝光算法廣泛調(diào)研的

2、基礎上，對現(xiàn)有的算法進行歸納總結，指出現(xiàn)有算法的缺陷，同時結合經(jīng)緯儀的應用背景和成像的特點，提出了一套新型的調(diào)光方法。在該調(diào)光方法中，首先考慮到經(jīng)緯儀成像系統(tǒng)高幀率的特點，可利用前一幀的曝光狀況來指導后續(xù)幀的調(diào)光；其次調(diào)光系統(tǒng)充分利用經(jīng)緯儀目標跟蹤測量模塊的功能，獲取曝光的主體----目標區(qū)域，然后通過本文提出的目標區(qū)域光照狀況判斷模塊，識別出目標的光照狀況，最后根據(jù)光照狀況的不同，本文設計了不同的曝光狀況評估算法，評估出當前的曝光量是

3、否合適，若不合適，則計算出與最佳曝光量的距離，指導最終的曝光補償。尤其是在亮度動態(tài)范圍比較大的特殊光照場合，數(shù)碼相機的自動曝光算法往往也無法正常工作，本文在數(shù)碼相機“中間灰度”的調(diào)光標準上，融入了對比度的信息，指導調(diào)光系統(tǒng)工作；在背光的情況下，在保證背景不過飽和的基礎上盡量提升目標區(qū)域的亮度；而在側光的情況下，由于目標物自身被分為多個亮度層次，本文設計了一種與系統(tǒng)目標檢測跟蹤模塊性能密切相關的對比度算法----基于輪廓邊緣的對比度，輔助

4、搜索曝光的最佳亮度，實現(xiàn)準確調(diào)光。在對火箭進行跟蹤測量的過程中，由于火箭自身的亮度特點：尾部火焰亮度過高，箭體的亮度過低，尤其是在夜晚等低亮度的場景下，整幅圖像的亮度動態(tài)范圍過大，調(diào)光系統(tǒng)無法完整的記錄整個場景的亮度信息，獲取的圖像往往都是箭體過暗，火焰過亮，嚴重影響圖像的視覺效果，針對該問題，本文提出了一套圖像增強的方法。該方法通過伽馬變換來提高暗部圖像的亮度，通過同態(tài)濾波來獲取火焰區(qū)域和受火焰影響的高亮區(qū)域圖像，最后將原始圖像和這兩