CN110677636B - 扩展式信号补偿平台 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种扩展式信号补偿平台，包括：图像采集设备，内置有CMOS传感器、成像镜头和镜片组件，用于采集并输出相应的现场采集图像；第一分析设备，与所述图像采集设备连接，用于分析接收到的现场采集图像中的图像色温K值；第二分析设备，与所述图像采集设备连接，用于分析接收到的现场采集图像的整体红色分量值；第三分析设备，与所述图像采集设备连接，用于分析接收到的现场采集图像的整体蓝色分量值。本发明的扩展式信号补偿平台数据可靠，运行稳定。由于基于现场采集图像的内容分析结果执行对图像采集设备的色温补偿值、蓝色补偿值和红色补偿值的自动设置，从而减少了繁琐的人工操作环节。
Description
技术领域
本发明涉及信号分析领域，尤其涉及一种扩展式信号补偿平台。
背景技术
信号分析是20世纪60年代才开始发展起来的，开始是贝尔实验室及麻省理工学院用电子计算机对电路与滤波器设计进行仿真，奠定了数字滤波器的发展基础。
60年代中期，发明了快速傅里叶变换，使频谱分析的傅里叶分析的计算速度提高了百倍以上，从而达到了可以利用电子计算机进行谱分析的目的，奠定了信号与系统分析的实用基础，形成了以数字滤波及快速傅里叶变换为中心内容的数字信号处理的基本方法与概念。70年代开始，数字信号分析这个专用名词在科技领域问世。
发明内容
本发明具备以下三处重要的发明点：
(1)基于现场采集图像的内容分析结果执行对图像采集设备的色温补偿值、蓝色补偿值和红色补偿值的自动设置；
(2)对图像中的各个对象进行景深检测，以在检测到对象的景深小于等于成像镜头到CMOS传感器距离时，确定在成像镜头到CMOS传感器之间存在异物；
(3)对处理后的切分区域的组合处进行图像数据平滑处理以获得对应的定点平滑图像，从而保证了图像信号的一致性。
根据本发明的一方面，提供了一种扩展式信号补偿平台，所述平台包括：图像采集设备，内置有CMOS传感器、成像镜头和镜片组件，用于采集并输出相应的现场采集图像；第一分析设备，与所述图像采集设备连接，用于分析接收到的现场采集图像中的图像色温K值。
更具体地，在所述扩展式信号补偿平台中，所述平台还包括：第二分析设备，与所述图像采集设备连接，用于分析接收到的现场采集图像的整体红色分量值。
更具体地，在所述扩展式信号补偿平台中，所述平台还包括：第三分析设备，与所述图像采集设备连接，用于分析接收到的现场采集图像的整体蓝色分量值。
更具体地，在所述扩展式信号补偿平台中，所述平台还包括：第一补偿设备，分别与所述图像采集设备和所述第一分析设备连接，用于对所述图像采集设备设定与所述图像色温K值成反比的色温补偿值；第二补偿设备，分别与所述图像采集设备和所述第二分析设备连接，用于对所述图像采集设备设定与所述图像的整体红色分量值成正比的蓝色补偿值；第三补偿设备，分别与所述图像采集设备和所述第三分析设备连接，用于对所述图像采集设备设定与所述图像的整体蓝色分量值成正比的红色补偿值；面积鉴别设备，与所述图像采集设备连接，用于接收现场采集图像，对所述现场采集图像中各个对象的各个面积进行测量，并将所述各个对象的各个面积中的最大值作为待处理面积输出。
根据本发明的另一方面，还提供了一种扩展式信号补偿方法，所述方法包括使用一种如上述的扩展式信号补偿平台，用于基于现场采集图像的内容分析结果执行对图像采集设备的色温补偿值、蓝色补偿值和红色补偿值的自动设置。
本发明的扩展式信号补偿平台数据可靠，运行稳定。由于基于现场采集图像的内容分析结果执行对图像采集设备的色温补偿值、蓝色补偿值和红色补偿值的自动设置，从而减少了繁琐的人工操作环节。
附图说明
以下将结合附图对本发明的实施方案进行描述，其中：
图1为根据本发明实施方案示出的扩展式信号补偿平台的图像采集设备的外形结构图。
具体实施方式
下面将参照附图对本发明的扩展式信号补偿平台的实施方案进行详细说明。
色温是表示光线中包含颜色成分的一个计量单位。从理论上讲，色温是指绝对黑体从绝对零度(一273℃)开始加温后所呈现的颜色。黑体在受热后.逐渐由黑变红，转黄，发白，最后发出蓝色光。当加热到一定的温度.黑体发出的光所含的光谱成分.就称为这一温度下的色温，计量单位为“K”(开尔文)、如果某一光源发出的光，与某一温度下黑体发出的光所含的光谱成分相同.即称为某K色温。如100W灯泡发出光的颜色，与绝对黑体在2527℃时的颜色相同，那么这只灯泡发出的光的色温就是：(2527+273)K＝2800K。
目前，人们对图像采集设备采集的图像质量的要求越来越高，而图像质量与成像环境关系很大，为了保证能够获得高质量的图像，需要人们根据频繁变化的外界光线不停地对图像采集设备进行色温补偿值、蓝色补偿值和红色补偿值的人工调整，显然，这种人工调整方式的复杂性和专业性过高。
为了克服上述不足，本发明搭建了一种扩展式信号补偿平台，能够有效解决相应的技术问题。
根据本发明实施方案示出的扩展式信号补偿平台包括：
如图1所示，图像采集设备，内置有CMOS传感器、成像镜头和镜片组件，用于采集并输出相应的现场采集图像；
第一分析设备，与所述图像采集设备连接，用于分析接收到的现场采集图像中的图像色温K值。
接着，继续对本发明的扩展式信号补偿平台的具体结构进行进一步的说明。
所述扩展式信号补偿平台中还可以包括：
第二分析设备，与所述图像采集设备连接，用于分析接收到的现场采集图像的整体红色分量值。
所述扩展式信号补偿平台中还可以包括：
第三分析设备，与所述图像采集设备连接，用于分析接收到的现场采集图像的整体蓝色分量值。
所述扩展式信号补偿平台中还可以包括：
第一补偿设备，分别与所述图像采集设备和所述第一分析设备连接，用于对所述图像采集设备设定与所述图像色温K值成反比的色温补偿值；
第二补偿设备，分别与所述图像采集设备和所述第二分析设备连接，用于对所述图像采集设备设定与所述图像的整体红色分量值成正比的蓝色补偿值；
第三补偿设备，分别与所述图像采集设备和所述第三分析设备连接，用于对所述图像采集设备设定与所述图像的整体蓝色分量值成正比的红色补偿值；
面积鉴别设备，与所述图像采集设备连接，用于接收现场采集图像，对所述现场采集图像中各个对象的各个面积进行测量，并将所述各个对象的各个面积中的最大值作为待处理面积输出；
窗口解析设备，与所述面积鉴别设备连接，用于基于所述待处理面积对应的对象的几何形状在所述现场采集图像中确定出刚刚能包含所述几何形状的图像窗口；
匹配处理设备，与所述窗口解析设备连接，用于基于所述图像窗口对所述现场采集图像执行切分操作以获得各个切分区域，各个切分区域的面积相等；
逐块处理设备，与所述匹配处理设备连接，用于对接收到的所述现场采集图像的每一个切分区域执行以下处理：获取所述切分区域的动态范围宽度，基于所述动态范围宽度距离预设基准动态范围宽度的差距确定对所述切分区域执行动态范围拓宽的次数；
所述逐块处理设备还用于对接收到的现场采集图像的每一个切分区域执行以下处理：基于确定的动态范围拓宽的次数对切分区域执行动态范围拓宽处理以获得对应的多次补偿分块；
数据组合设备，与所述逐块处理设备连接，用于接收每一个切分区域对应的多次补偿分块，并对所述现场采集图像的各个切分区域分别对应的多次补偿分块进行组合以获得所述现场采集图像对应的待处理图像；
定点平滑设备，与所述数据组合设备连接，用于对所述待处理图像中的各个分块组合处分别进行图像数据平滑处理以获得所述待处理图像对应的定点平滑图像；
异物检测设备，与所述定点平滑设备连接，用于接收定点平滑图像，对所述定点平滑图像中的各个对象进行景深检测，以在检测到对象的景深小于等于成像镜头到CMOS传感器距离时，确定在成像镜头到CMOS传感器之间存在异物，并发出异物检测信号；
其中，所述待处理图像中的分块组合处为两个或两个以上多次补偿分块的结合处；
其中，所述逐块处理设备包括次数辨识子设备和与所述次数辨识子设备连接的分块处理子设备；
其中，在所述面积鉴别设备中，每一个对象的面积为占据所述现场采集图像的像素点数量。
所述扩展式信号补偿平台中：
所述异物检测设备还用于在检测到对象的景深大于成像镜头到CMOS传感器距离时，确定在成像镜头到CMOS传感器之间不存在异物，并发出异物未检测信号。
所述扩展式信号补偿平台中：
在所述第二分析设备中，分析接收到的现场采集图像的整体红色分量值包括：获取接收到的现场采集图像的各个像素点的各个红色分量值，对所述各个红色分量值执行算术平均值计算以获得所述现场采集图像的整体红色分量值。
所述扩展式信号补偿平台中：
所述第三分析设备中，分析接收到的现场采集图像的整体蓝色分量值包括：获取接收到的现场采集图像的各个像素点的各个蓝色分量值，对所述各个蓝色分量值执行算术平均值计算以获得所述现场采集图像的整体蓝色分量值。
所述扩展式信号补偿平台中：
所述第一分析设备、所述第二分析设备和所述第三分析设备分别采用不同型号的SOC芯片来实现。
同时，为了克服上述不足，本发明还搭建了一种扩展式信号补偿方法，所述方法包括使用一种如上述的扩展式信号补偿平台，用于基于现场采集图像的内容分析结果执行对图像采集设备的色温补偿值、蓝色补偿值和红色补偿值的自动设置。
另外，System on Chip，简称SOC，也即片上系统。从狭义角度讲，他是信息系统核心的芯片集成，是将系统关键部件集成在一块芯片上；从广义角度讲，SoC是一个微小型系统，如果说中央处理器(CPU)是大脑，那么SOC就是包括大脑、心脏、眼睛和手的系统。国内外学术界一般倾向将SOC定义为将微处理器、模拟IP核、数字IP核和存储器(或片外存储控制接口)集成在单一芯片上，他通常是客户定制的，或是面向特定用途的标准产品。
SOC定义的基本内容主要在两方面：其一是他的构成，其二是他形成过程。系统级芯片的构成可以是系统级芯片控制逻辑模块、微处理器/微控制器CPU内核模块、数字信号处理器DSP模块、嵌入的存储器模块、和外部进行通讯的接口模块、含有ADC/DAC的模拟前端模块、电源提供和功耗管理模块，对于一个无线SOC还有射频前端模块、用户定义逻辑(他可以由FPGA或ASIC实现)以及微电子机械模块，更重要的是一个SOC芯片内嵌有基本软件(RDOS或COS以及其他应用软件)模块或可载入的用户软件等。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。
虽然本发明已以实施例揭示如上，但其并非用以限定本发明，任何所属技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，应当可以做出适当的改动和同等替换。因此本发明的保护范围应当以本申请权利要求所界定的范围为准。
Claims (6)
1.一种扩展式信号补偿平台，其特征在于，所述平台包括：
图像采集设备，内置有CMOS传感器、成像镜头和镜片组件，用于采集并输出相应的现场采集图像；
第一分析设备，与所述图像采集设备连接，用于分析接收到的现场采集图像中的图像色温K值；
第二分析设备，与所述图像采集设备连接，用于分析接收到的现场采集图像的整体红色分量值；
第三分析设备，与所述图像采集设备连接，用于分析接收到的现场采集图像的整体蓝色分量值；
第一补偿设备，分别与所述图像采集设备和所述第一分析设备连接，用于对所述图像采集设备设定与所述图像色温K值成反比的色温补偿值；
第二补偿设备，分别与所述图像采集设备和所述第二分析设备连接，用于对所述图像采集设备设定与所述图像的整体红色分量值成正比的蓝色补偿值；
第三补偿设备，分别与所述图像采集设备和所述第三分析设备连接，用于对所述图像采集设备设定与所述图像的整体蓝色分量值成正比的红色补偿值；
面积鉴别设备，与所述图像采集设备连接，用于接收现场采集图像，对所述现场采集图像中各个对象的各个面积进行测量，并将所述各个对象的各个面积中的最大值作为待处理面积输出；
窗口解析设备，与所述面积鉴别设备连接，用于基于所述待处理面积对应的对象的几何形状在所述现场采集图像中确定出刚刚能包含所述几何形状的图像窗口；
匹配处理设备，与所述窗口解析设备连接，用于基于所述图像窗口对所述现场采集图像执行切分操作以获得各个切分区域，各个切分区域的面积相等；
逐块处理设备，与所述匹配处理设备连接，用于对接收到的所述现场采集图像的每一个切分区域执行以下处理：获取所述切分区域的动态范围宽度，基于所述动态范围宽度距离预设基准动态范围宽度的差距确定对所述切分区域执行动态范围拓宽的次数；
所述逐块处理设备还用于对接收到的现场采集图像的每一个切分区域执行以下处理：基于确定的动态范围拓宽的次数对切分区域执行动态范围拓宽处理以获得对应的多次补偿分块；
数据组合设备，与所述逐块处理设备连接，用于接收每一个切分区域对应的多次补偿分块，并对所述现场采集图像的各个切分区域分别对应的多次补偿分块进行组合以获得所述现场采集图像对应的待处理图像；
定点平滑设备，与所述数据组合设备连接，用于对所述待处理图像中的各个分块组合处分别进行图像数据平滑处理以获得所述待处理图像对应的定点平滑图像；
异物检测设备，与所述定点平滑设备连接，用于接收定点平滑图像，对所述定点平滑图像中的各个对象进行景深检测，以在检测到对象的景深小于等于成像镜头到CMOS传感器距离时，确定在成像镜头到CMOS传感器之间存在异物，并发出异物检测信号；
其中，所述待处理图像中的分块组合处为两个或两个以上多次补偿分块的结合处；
其中，所述逐块处理设备包括次数辨识子设备和与所述次数辨识子设备连接的分块处理子设备；
其中，在所述面积鉴别设备中，每一个对象的面积为占据所述现场采集图像的像素点数量。
2.如权利要求1所述的扩展式信号补偿平台，其特征在于：
所述异物检测设备还用于在检测到对象的景深大于成像镜头到CMOS传感器距离时，确定在成像镜头到CMOS传感器之间不存在异物，并发出异物未检测信号。
3.如权利要求2所述的扩展式信号补偿平台，其特征在于：
在所述第二分析设备中，分析接收到的现场采集图像的整体红色分量值包括：获取接收到的现场采集图像的各个像素点的各个红色分量值，对所述各个红色分量值执行算术平均值计算以获得所述现场采集图像的整体红色分量值。
4.如权利要求3所述的扩展式信号补偿平台，其特征在于：
所述第三分析设备中，分析接收到的现场采集图像的整体蓝色分量值包括：获取接收到的现场采集图像的各个像素点的各个蓝色分量值，对所述各个蓝色分量值执行算术平均值计算以获得所述现场采集图像的整体蓝色分量值。
5.如权利要求4所述的扩展式信号补偿平台，其特征在于：
所述第一分析设备、所述第二分析设备和所述第三分析设备分别采用不同型号的SOC芯片来实现。
6.一种扩展式信号补偿方法，所述方法包括提供一种如权利要求1-5任一所述的扩展式信号补偿平台，用于基于现场采集图像的内容分析结果执行对图像采集设备的色温补偿值、蓝色补偿值和红色补偿值的自动设置。
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