CN109615667B - 一种基于高清摄像的低温推进剂箱内图像测量系统 - Google Patents
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Abstract
一种基于高清摄像的低温推进剂箱内图像测量系统,包括照明装置、高清图像采编器、电源控制器、系统电池、计算机及显示终端。高清图像采编器与照明装置安装于低温推进剂箱内壁支架上,通过低温电缆与推进剂箱顶盖低温密封插座一端连接,低温密封插座另一端通过外部线缆与推进剂箱外的电源控制器连接;电源控制器根据计算机的指令控制照明装置启动指令和亮度档位指令后,控制高清图像采编器进行图像采集;计算机对高清图像采编器采集的图像信息进行解压后,发送给显示终端进行显示。本发明能够直观且全面获取低温推进剂箱内液体、液面变化情况以及箱内结构体变形信息。
Description
技术领域
本发明涉及一种基于高清摄像的低温推进剂箱内图像测量系统,属于信息感知与识别技术领域。
背景技术
近年来,液氢、液氧等低温推进剂在运载型号上广泛使用,低温液体火箭贮箱一般采用密封结构设计,箱内为黑暗、低温、高压且压力动态变化的环境。在地面进行贮箱试验时只能依靠箱内液位传感器对低温推进剂液面高度、液面晃动等信息进行间接测量,缺乏直接观测及可视化手段。此外,低温推进剂在加注、停放及排放阶段具有蒸发、沸腾等特性,仅依靠现有液位传感器不能全面获取低温推进剂全部特性信息以及箱内结构体信息。
发明内容
本发明的技术解决问题是:克服现有技术的不足,提供一种基于高清摄像的低温推进剂箱内图像测量系统,能够直观且全面获取低温推进剂箱内液体、液面变化情况以及箱内结构体变形信息。
本发明的技术解决方案是:
一种基于高清摄像的低温推进剂箱内图像测量系统,包括照明装置、高清图像采编器、电源控制器、系统电池、计算机及显示终端;
照明装置和高清图像采编器位于低温推进剂箱内,电源控制器、系统电池、计算机及显示终端位于低温推进剂箱外;高清图像采编器与照明装置安装于低温推进剂箱内壁支架上,通过低温电缆与推进剂箱顶盖低温密封插座一端连接,低温密封插座另一端通过外部线缆与推进剂箱外的电源控制器连接;
电源控制器:接收到计算机的照明装置启动指令和亮度档位指令后,将地面电源的供电电压提供给照明装置;接收到计算机的摄像指令后,将地面电源的供电电压提供给高清图像采编器;采集照明装置的温度信息以及高清图像采编器的图像和温度信息,将接收的图像信息进行压缩,将压缩后的图像信息以及照明装置、高清图像采编器的温度信息一起传输给计算机;
计算机:向电源控制器发送照明装置启动指令和亮度档位指令,在照明装置启动时,向电源控制器发送摄像指令;对图像信息进行解压后,发送给显示终端进行显示。
计算机对图像信息进行解压后,首先判断图像信息清晰度是否满足要求,满足要求则将图像信息发送给显示终端进行显示,如果不满足要求,则计算机调节照明装置的亮度档位指令,再通过电源控制器控制高清图像采编器拍摄,直到图像信息清晰度满足要求。
所述照明装置为高亮冷光LED阵列,照明装置的视场角为锥形, LED采用恒流驱动工作模式;
电源控制器根据计算机的亮度档位指令,在保证照明装置视场角不变且亮度均匀的前提下,将地面电源的供电电压提供给照明装置中相应的LED。
电源控制器实时采集照明装置和高清图像采编器的温度,反馈给计算机;
计算机对照明装置和高清图像采编器的温度进行判断,当照明装置或高清图像采编器的温度低于内部电子器件正常工作的温度范围时,计算机通过电源控制器向照明装置或高清图像采编器发送保温指令。
照明装置和高清图像采编器均放置于低温防护壳体中,两者均采用恒流源供电,且两者均具备加温保护电路,能够根据保温指令进行升温。
照明装置布局如下:
低温推进剂箱人孔附近设置有照明装置1,以低温推进剂气液分界面上对应光密介质-光疏介质全反射角的余弦值为参考高度,箱体柱段每增加一个参考高度,照明装置对应增加2只,且增加的2只采用180°相向照明安装。
设照明装置从低温推进剂箱底部往上依次为第1层、第2层、……、第n层,照明装置的亮度调节方法如下:
(S1)当低温推进剂开始加注前至小流量加注结束时,随液位升高照明装置1的亮度按1-2档调节;
(S2)当小流量加注结束后加注液位完全浸没第1层的两个照明装置所处水平位置时,若图像清晰度有衰减,则照明装置1的亮度调小、第1层的两个照明装置开始工作,档位由低依次升高,其他照明装置关闭;若图像清晰度满足要求,则维持原有照明方案不变;
(S3)当进入大流量加注流程,液位上升至液氧-气氧光束介质与光密介质的全反射角对应高度处时,若图像清晰度有衰减,则照明装置1的亮度完全关闭、第1层的两个照明装置档位继续升高,其他照明装置关闭;若图像清晰度满足要求,则维持原有照明方案不变,且随时准备降低照明装置1的亮度档位;
(S4)随着大流量加注继续,在液位上升至第n层照明装置之前 10分钟,照明装置1进入加温保护状态,同时在图像清晰度开始降低时将照明装置1档位依次升高,小于第n层的照明装置关闭但进入加温保护状态,第n层的两个照明装置档位开始升高,其他照明装置关闭;n依次为2,3,4,……,直到加注完成。
所述高清图像采编器的成像系统采用CMOS芯片,彩色成像,CCD 总像素为1920(H)x 1080(V);摄像视场为100°×56°,宽高比为 16:9,帧频为0.7Mbps容量下每幅1.5秒,采用JPEG形式进行视频压缩。
所述高清图像采编器的成像系统采用匹配特定场景自动曝光算法保证采集图像的清晰度,所述匹配特定场景自动曝光算法的实现过程如下:
成像系统采集图像,根据图像数据进行图像特征统计,求取图像灰度的均值和期望值,同时执行灰度统计和空间变换;
空间变换步骤如下:
将图像从RGB空间转换到YCbCr空间,判断图像是否为透明金属场景,如果是,则认为图像的白平衡效果满足要求,否则,对图像进行多色彩调节,直到图像的白平衡效果满足要求;
灰度统计步骤如下:
对初始期望值与当前图像的灰度期望值进行对比,如果两者差值在预设的范围内,则认为图像的灰度满足期望,曝光时间满足要求;否则,对图像的曝光时间进行计算,当曝光时间大于40ms时减小增益,当曝光时间小于10us时增大增益,以获得满足要求的曝光时间;减小增益、增大增益的调节策略是保证曝光时间在10us-40ms之内;
将曝光时间和白平衡效果均满足要求的图像认为清晰度满足要求,输出给电源控制器。
对图像进行多色彩调节的过程如下:
(D1)计算图像中近白点的门限像素值T白,
T白=α·max(Wij)
α为近白点门限系数,α=0.80,Wij为第i行第j列的像素点;
(D2)根据近白点门限,得到整幅图像中的近白点像素的Cb分量值Cb白,Cr分量值Cr白,并统计近白点像素的个数N白;
(D3)分别在Cb,Cr通道中,利用以下公式计算图像内所有近白点的期望值,包括蓝色差均值Mean(Cb)以及红色差均值Mean(Cr),
(D4)由色差均值计算各通道色差校正参数,Cb通道色差校正参数记为PCb,Cr通道色差校正参数记为PCr;同时,设置图像已达到白平衡时的标记,记为M白,
M白:|PCb|>1或|PCr|>1
(D5)判定PCb、PCr大小,只要它们的绝对值有一个大于1时,说明图像处于偏色状态,需进行AWB校正;如果两参数的绝对值都小于1时,返回逻辑值“0”,并赋给M白;只要有一个参数的绝对值大于1,返回逻辑值“1”,并给M白赋值;
当M白=0时,说明图像不需要进行AWB校正。
当M白=1时,说明图像需要进行AWB校正,并进入图像校正迭代计算;
图像校正迭代计算如下:
先对Cb、Cr、图像颜色亮度成分Y进行一次校正,更新三个分量值,
得到更新后的Y、Cb、Cr时,以更新值为基准,重新计算近白点门限值T白,并重新统计其近白点数目N白,近白点Cb、Cr分量的期望值Mean(Cb)、Mean(Cr),以及新的色差校正参数PCb、PCr,最终更新白平衡标记M白;此时,判断更新后的标记M白:当返回值为“0”时,退出迭代计算;当返回值为“1”时,进行下一次的迭代计算,直至M白=0。
与现有技术相比,本发明具有如下有益效果:
(1)由于罐壁反光,随着液面的上升反光面减少,光线逐渐变暗,当液面下降后,逐渐变亮,为了保证照明装置的亮度满足要求,本发明设计了照明装置的数量和布局,通过箱外计算机实现箱内照明装置的亮度调节,为高清图像采编器采集到清晰的图像提供亮度保证。
(2)常规模拟PAL制视频信号采集时易出现抗干扰较差的问题,本发明高清图像采编器采用高清视频图像,成像分辨率更高,图像质量明显提高,同时成像后利用匹配特定场景自动曝光算法保证图像清晰度实时可调,提升输出的图像质量。
(3)本发明高清图像采编器及照明装置中采用恒流源供电,LED 采用高亮LED,以避免导线产生压降,确保LED低温下实时档位可调及视频信号的正常输出以及成像系统的安全使用。
(4)摄像装置的光电器件附近安装了保温电路,以保证光电器件的正常工作。
附图说明
图1为本发明的组成示意图;
图2为匹配特定场景自动曝光算法流程图;
图3为实施例中照明装置和高清图像采编器安装示意图。
具体实施方式
如图1所示,本发明提供了一种基于高清摄像的低温推进剂箱内图像测量系统,包括照明装置、高清图像采编器、电源控制器、系统电池、计算机及显示终端。
照明装置和高清图像采编器位于低温推进剂箱内,电源控制器、系统电池、计算机及显示终端位于低温推进剂箱外;高清图像采编器与照明装置安装于低温推进剂箱内壁支架上,通过低温电缆与推进剂箱顶盖低温密封插座一端连接,低温密封插座另一端通过外部线缆与推进剂箱外的电源控制器连接。
电源控制器:接收到计算机的照明装置启动指令和亮度档位指令后,在保证照明装置视场角不变且亮度均匀的前提下,将地面电源的供电电压提供给照明装置;接收到计算机的摄像指令后,将地面电源的供电电压提供给高清图像采编器;采集照明装置的温度信息以及高清图像采编器的图像和温度信息,将接收的图像信息进行压缩,将压缩后的图像信息以及照明装置、高清图像采编器的温度信息一起传输给计算机;
电源控制器具备防反接功能、过流保护功能、启动电流拟制功能、瞬态过压冲击保护功能。
计算机:向电源控制器发送照明装置启动指令和亮度档位指令,在照明装置启动时,向电源控制器发送摄像指令;对图像信息进行解压,解压后,首先判断图像信息清晰度是否满足要求,满足要求则将图像信息发送给显示终端进行显示,如果不满足要求,则计算机调节照明装置的亮度档位指令,再通过电源控制器控制高清图像采编器拍摄,直到图像信息清晰度满足要求。发送给显示终端进行显示。
计算机对照明装置和高清图像采编器的温度进行判断,当照明装置或高清图像采编器的温度低于内部电子器件正常工作的温度范围时,计算机通过电源控制器向照明装置或高清图像采编器发送保温指令。
照明装置和高清图像采编器均放置于低温防护壳体中,且两者均具备加温保护电路,能够根据保温指令进行升温。照明装置的个数与低温推进剂箱直径、箱体柱段高度、照明装置垂直视场角半角值、低温推进剂气液态对应温度下折射率有关。照明装置为高亮冷光LED阵列,照明装置的视场角为锥形。
照明装置采用白光LED实现冷光源照明,减少对低温贮箱的温度干扰。
电源控制器对高清图像采编器输出的视频图像信号进行放大,保证图像信号有效传输距离不小于200m。
照明装置布局如下:
低温推进剂箱人孔附近设置有照明装置1,以低温推进剂气液分界面上对应光密介质-光疏介质全反射角的余弦值为参考高度,箱体柱段每增加一个参考高度,照明装置对应增加2只,且增加的2只采用180°相向照明安装。
设照明装置从低温推进剂箱底部往上依次为第1层、第2层、……、第n层,照明装置的亮度调节方法如下:
(S1)当低温推进剂开始加注前至小流量加注结束时,随液位升高照明装置1的亮度按1-2档调节;
(S2)当小流量加注结束后加注液位完全浸没第1层的两个照明装置所处水平位置时,若图像清晰度有衰减,则照明装置1的亮度调小、第1层的两个照明装置开始工作,档位由低依次升高,其他照明装置关闭;若图像清晰度满足要求,则维持原有照明方案不变;
(S3)当进入大流量加注流程,液位上升至液氧-气氧光束介质与光密介质的全反射角对应高度处时,若图像清晰度有衰减,则照明装置1的亮度完全关闭、第1层的两个照明装置档位继续升高,其他照明装置关闭;若图像清晰度满足要求,则维持原有照明方案不变,且随时准备降低照明装置1的亮度档位;
(S4)随着大流量加注继续,在液位上升至第n层照明装置之前 10分钟,照明装置1进入加温保护状态,同时在图像清晰度开始降低时将照明装置1档位依次升高,小于第n层的照明装置关闭但进入加温保护状态,第n层的两个照明装置档位开始升高,其他照明装置关闭;n依次为2,3,4,……,直到加注完成。
高清图像采编器的成像系统的具体配置如下:
1)采用高灵敏度CMOS芯片,彩色成像;
2)CCD总像素:1920(H)x 1080(V);
3)摄像视场:100°×56°(高清16:9)
4)帧频:每幅1.5秒(0.7Mbps容量);
5)视频压缩:JPEG;
6)具有自动调节白平衡功能、背光补偿和自动增益控制功能;
7)使用温度环境:-80℃~+100℃;
8)使用寿命:不小于3个周期(-80℃~+100℃,≤0.8MPa);
9)压缩数据RS422输出。
高清图像采编器的成像系统采用匹配特定场景自动曝光算法保证采集图像的清晰度,如图2所示,匹配特定场景自动曝光算法的实现过程如下:
成像系统采集图像,根据图像数据进行图像特征统计,求取图像灰度的均值和期望值,同时执行灰度统计和空间变换;
空间变换步骤如下:
将图像从RGB空间转换到YCbCr空间,判断图像是否为透明金属场景,如果是,则认为图像的白平衡效果满足要求,否则,对图像进行多色彩调节,直到图像的白平衡效果满足要求;
灰度统计步骤如下:
对初始期望值与当前图像的灰度期望值进行对比,如果两者差值在预设的范围内,则认为图像的灰度满足期望,曝光时间满足要求;否则,对图像的曝光时间进行计算,当曝光时间大于40ms时减小增益,当曝光时间小于10us时增大增益,以获得满足要求的曝光时间;减小增益、增大增益的调节策略是保证曝光时间在10us-40ms之内;
将曝光时间和白平衡效果均满足要求的图像认为清晰度满足要求,输出给电源控制器。
多色彩调节的过程如下:
1)计算图像中近白点的门限像素值Twhite,
Twhite=α·max(Wij)
α为近白点门限系数,α=0.80,Wij为第i行第j列的像素点;
2)根据近白点门限,得到整幅图像中的近白点像素的Cb分量值Cbwhite,Cr分量值Crwhite,并统计近白点像素的个数Nwhite;
3)分别在Cb,Cr通道中,利用以下公式计算图像内所有近白点的期望值,包括蓝色差均值Mean(Cb)以及红色差均值Mean(Cr),
4)由色差均值计算各通道色差校正参数,Cb通道色差校正参数记为PCb,Cr通道色差校正参数记为PCr;同时,设置图像已达到白平衡时的标记,记为Mwhite,
Mwhite:|PCb|>1或|PCr|>1
5)判定PCb、PCr大小,只要它们的绝对值有一个大于1时,说明图像处于偏色状态,需进行AWB校正;如果两参数的绝对值都小于1 时,返回逻辑值“0”,并赋给M白;只要有一个参数的绝对值大于1,返回逻辑值“1”,并给M白赋值。
当M白=0时,说明图像不需要进行AWB校正。
当M白=1时,说明图像需要进行AWB校正,并进入图像校正迭代计算。
图像校正迭代计算如下:
先对图像颜色亮度成分Y、Cb、Cr、分量进行一次校正,更新三个分量值,
得到更新后的Y、Cb、Cr时,以更新值为基准,重新计算近白点门限值T白,并重新统计其近白点数目N白,近白点Cb、Cr分量的期望值Mean(Cb)、Mean(Cr),以及新的色差校正参数PCb、PCr,最终更新白平衡标记M白(以上参数的计算方式同上);此时,判断更新后的标记M白:当返回值为“0”时,退出迭代计算;当返回值为“1”时,进行下一次的迭代计算,直至M白=0。
实施例:
某5m直径低温推进剂箱,箱体柱段相当于增加了一个参考高度,因此,第4-5防晃板之间增加了两台照明装置2、照明装置3,两者光源朝向相对180°。如图3所示。即此时共包括三台照明装置、一个高清图像采编器、一个电源控制器、一个系统电池、一个计算机及显示终端。高清高清图像采编器及照明装置1位于低温推进剂箱人孔附近(距中心点600mm半径位置处)。且高清高清图像采编器及照明装置1安装于同一水平面。系统电池为电源控制器提供28V供电,电源控制器分别为照明装置和高清图像采编器提供12V供电。
每个照明装置具有十个亮度档位:当低温推进剂开始加注前至小流量加注结束时,随液位升高照明装置1的亮度按1-2档调节,照明装置2、照明装置3处于关闭状态;当小流量加注结束后加注液位完全浸没照明装置2、照明装置3所处水平位置时,若图像清晰度有衰减,则照明装置1的亮度调小、照明装置2、照明装置3开始工作,档位由低依次升高;若图像清晰度满足要求,则维持原有照明方案不变;当进入大流量加注流程,液位上升至液氧-气氧光束介质与光密介质的全反射角对应高度处时,若图像清晰度有衰减,则照明装置1 的亮度完全关闭、照明装置2、照明装置3档位继续升高;若图像清晰度满足要求,则维持原有照明方案不变,且随时准备降低照明装置 1的亮度档位;随着大流量加注继续,液位上升至第3防晃板附近时,随着箱内温度持续降低,图像清晰度将会大幅衰减,此时照明装置1应提前10分钟处于电路加温保护状态,同时在图像清晰度开始降低时照明装置1依次将档位升高(最高10档),照明装置2、照明装置 3则开始关闭,并开启加温保护电路。该照明方案持续直至五液位点 (即加注完成时刻)。低温推进剂泄出时,按此流程逆向执行。
本发明未进行详细描述部分属于本领域技术人员公知常识。
Claims (10)
1.一种基于高清摄像的低温推进剂箱内图像测量系统,其特征在于:包括照明装置、高清图像采编器、电源控制器、系统电池、计算机及显示终端;
照明装置和高清图像采编器位于低温推进剂箱内,电源控制器、系统电池、计算机及显示终端位于低温推进剂箱外;高清图像采编器与照明装置安装于低温推进剂箱内壁支架上,通过低温电缆与推进剂箱顶盖低温密封插座一端连接,低温密封插座另一端通过外部线缆与推进剂箱外的电源控制器连接;
电源控制器:接收到计算机的照明装置启动指令和亮度档位指令后,将地面电源的供电电压提供给照明装置;接收到计算机的摄像指令后,将地面电源的供电电压提供给高清图像采编器;采集照明装置的温度信息以及高清图像采编器的图像和温度信息,将接收的图像信息进行压缩,将压缩后的图像信息以及照明装置、高清图像采编器的温度信息一起传输给计算机;
计算机:向电源控制器发送照明装置启动指令和亮度档位指令,在照明装置启动时,向电源控制器发送摄像指令;对图像信息进行解压后,发送给显示终端进行显示。
2.根据权利要求1所述的一种基于高清摄像的低温推进剂箱内图像测量系统,其特征在于:计算机对图像信息进行解压后,首先判断图像信息清晰度是否满足要求,满足要求则将图像信息发送给显示终端进行显示,如果不满足要求,则计算机调节照明装置的亮度档位指令,再通过电源控制器控制高清图像采编器拍摄,直到图像信息清晰度满足要求。
3.根据权利要求1所述的一种基于高清摄像的低温推进剂箱内图像测量系统,其特征在于:所述照明装置为高亮冷光LED阵列,照明装置的视场角为锥形,LED采用恒流驱动工作模式;
电源控制器根据计算机的亮度档位指令,在保证照明装置视场角不变且亮度均匀的前提下,将地面电源的供电电压提供给照明装置中相应的LED。
4.根据权利要求1所述的一种基于高清摄像的低温推进剂箱内图像测量系统,其特征在于:电源控制器实时采集照明装置和高清图像采编器的温度,反馈给计算机;
计算机对照明装置和高清图像采编器的温度进行判断,当照明装置或高清图像采编器的温度低于内部电子器件正常工作的温度范围时,计算机通过电源控制器向照明装置或高清图像采编器发送保温指令。
5.根据权利要求4所述的一种基于高清摄像的低温推进剂箱内图像测量系统,其特征在于:照明装置和高清图像采编器均放置于低温防护壳体中,两者均采用恒流源供电,且两者均具备加温保护电路,能够根据保温指令进行升温。
6.根据权利要求5所述的一种基于高清摄像的低温推进剂箱内图像测量系统,其特征在于:照明装置布局如下:
低温推进剂箱人孔附近设置有照明装置1,以低温推进剂气液分界面上对应光密介质-光疏介质全反射角的余弦值为参考高度,箱体柱段每增加一个参考高度,照明装置对应增加2只,且增加的2只采用180°相向照明安装。
7.根据权利要求6所述的一种基于高清摄像的低温推进剂箱内图像测量系统,其特征在于:设照明装置从低温推进剂箱底部往上依次为第1层、第2层、……、第n层,照明装置的亮度调节方法如下:
(S1)当低温推进剂开始加注前至小流量加注结束时,随液位升高照明装置1的亮度按1-2档调节;
(S2)当小流量加注结束后加注液位完全浸没第1层的两个照明装置所处水平位置时,若图像清晰度有衰减,则照明装置1的亮度调小、第1层的两个照明装置开始工作,档位由低依次升高,其他照明装置关闭;若图像清晰度满足要求,则维持原有照明方案不变;
(S3)当进入大流量加注流程,液位上升至液氧-气氧光束介质与光密介质的全反射角对应高度处时,若图像清晰度有衰减,则照明装置1的亮度完全关闭、第1层的两个照明装置档位继续升高,其他照明装置关闭;若图像清晰度满足要求,则维持原有照明方案不变,且随时准备降低照明装置1的亮度档位;
(S4)随着大流量加注继续,在液位上升至第n层照明装置之前10分钟,照明装置1进入加温保护状态,同时在图像清晰度开始降低时将照明装置1档位依次升高,小于第n层的照明装置关闭但进入加温保护状态,第n层的两个照明装置档位开始升高,其他照明装置关闭;n依次为2,3,4,……,直到加注完成。
8.根据权利要求1所述的一种基于高清摄像的低温推进剂箱内图像测量系统,其特征在于:所述高清图像采编器的成像系统采用CMOS芯片,彩色成像,CCD总像素为1920x 1080;摄像视场为100°×56°,宽高比为16:9,帧频为0.7Mbps容量下每幅1.5秒,采用JPEG形式进行视频压缩。
9.根据权利要求8所述的一种基于高清摄像的低温推进剂箱内图像测量系统,其特征在于:所述高清图像采编器的成像系统采用匹配特定场景自动曝光算法保证采集图像的清晰度,所述匹配特定场景自动曝光算法的实现过程如下:
(P1)成像系统采集图像,根据图像数据进行图像特征统计,求取图像灰度的均值和期望值,同时执行灰度统计和空间变换;
空间变换步骤如下:
将图像从RGB空间转换到YCbCr空间,判断图像是否为透明金属场景,如果是,则认为图像的白平衡效果满足要求,否则,对图像进行多色彩调节,直到图像的白平衡效果满足要求;
灰度统计步骤如下:
对初始期望值与当前图像的灰度期望值进行对比,如果两者差值在预设的范围内,则认为图像的灰度满足期望,曝光时间满足要求;否则,对图像的曝光时间进行计算,当曝光时间大于40ms时减小增益,当曝光时间小于10us时增大增益,以获得满足要求的曝光时间;减小增益、增大增益的调节策略是保证曝光时间在10us-40ms之内;
(P2)将曝光时间和白平衡效果均满足要求的图像认为清晰度满足要求,输出给电源控制器。
10.根据权利要求9所述的一种基于高清摄像的低温推进剂箱内图像测量系统,其特征在于:对图像进行多色彩调节的过程如下:
(D1)计算图像中近白点的门限像素值T白,
T白=α·max(Wij)
α为近白点门限系数,α=0.80,Wij为第i行第j列的像素值;
(D2)根据近白点门限,得到整幅图像中的近白点像素的Cb分量值Cb白,Cr分量值Cr白,并统计近白点像素的个数N白;
(D3)分别在Cb,Cr通道中,利用以下公式计算图像内所有近白点的期望值,包括蓝色差均值Mean(Cb)以及红色差均值Mean(Cr),
(D4)由色差均值计算各通道色差校正参数,Cb通道色差校正参数记为PCb,Cr通道色差校正参数记为PCr;同时,设置图像已达到白平衡时的标记,记为M白,
M白:|PCb|>1或|PCr|>1
(D5)判定PCb、PCr大小,只要它们的绝对值有一个大于1时,说明图像处于偏色状态,需进行AWB校正;如果两参数的绝对值都小于1时,返回逻辑值“0”,并赋给M白;只要有一个参数的绝对值大于1,返回逻辑值“1”,并给M白赋值;
当M白=0时,说明图像不需要进行AWB校正;
当M白=1时,说明图像需要进行AWB校正,并进入图像校正迭代计算;
图像校正迭代计算如下:
先对Cb、Cr、图像颜色亮度成分Y进行一次校正,更新三个分量值,
得到更新后的Y、Cb、Cr时,以更新值为基准,重新计算近白点门限值T白,并重新统计其近白点数目N白,近白点Cb、Cr分量的期望值Mean(Cb)、Mean(Cr),以及新的色差校正参数PCb、PCr,最终更新白平衡标记M白;此时,判断更新后的标记M白:当返回值为“0”时,退出迭代计算;当返回值为“1”时,进行下一次的迭代计算,直至M白=0。
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