仪器仪表学报
儀器儀錶學報
의기의표학보
CHINESE JOURNAL OF SCIENTIFIC INSTRUMENT
2015年
3期
639-644
,共6页
秦莉%董丽丽%许文海%吴厚德
秦莉%董麗麗%許文海%吳厚德
진리%동려려%허문해%오후덕
CCD摄像机%相对辐照度%照度%灰度
CCD攝像機%相對輻照度%照度%灰度
CCD섭상궤%상대복조도%조도%회도
CCD camera%relative irradiance%illumination%gray value
本文提出了一种基于CCD摄像机利用图像灰度获得实际照度的新方法,该方法适用于摄像机的任意曝光和增益参数,且考虑了摄像机安装位置和角度对测量的影响.CCD摄像机照度测量法的实际应用主要涉及两个过程:一是标定过程,即应用CCD摄像机进行照度测量前,标定CCD图像灰度与照度之间的转换参数和转换模型;二是照度测量过程,即通过CCD摄像机拍摄图像,将图像灰度代入已定的转换模型,获得测量对象的照度值.其中,灰度与照度转换模型的标定是利用CCD摄像机实现照度测量的基础和关键,文中主要讨论了该模型的推导过程以及标定方法.具体为:首先通过理论推导获得图像灰度与CCD传感器感应的相对辐照度的关系,然后借助以均匀光源搭建的实验系统标定CCD传感器相对辐照度与物面实际照度之间的关系,进而获得图像灰度与物面实际照度的转换关系.在转换过程中讨论了曝光时间、增益以及CCD相机与照度测量点之间的距离和角度对转换模型的影响,为CCD摄像机照度测量法的实际应用奠定了基础.实验结果表明本测量及标定方法适用于摄像机任意曝光和增益条件,经过本方法标定后,应用CCD摄像机进行照度测量,测量结果的相对误差在4.5％以内.
本文提齣瞭一種基于CCD攝像機利用圖像灰度穫得實際照度的新方法,該方法適用于攝像機的任意曝光和增益參數,且攷慮瞭攝像機安裝位置和角度對測量的影響.CCD攝像機照度測量法的實際應用主要涉及兩箇過程:一是標定過程,即應用CCD攝像機進行照度測量前,標定CCD圖像灰度與照度之間的轉換參數和轉換模型;二是照度測量過程,即通過CCD攝像機拍攝圖像,將圖像灰度代入已定的轉換模型,穫得測量對象的照度值.其中,灰度與照度轉換模型的標定是利用CCD攝像機實現照度測量的基礎和關鍵,文中主要討論瞭該模型的推導過程以及標定方法.具體為:首先通過理論推導穫得圖像灰度與CCD傳感器感應的相對輻照度的關繫,然後藉助以均勻光源搭建的實驗繫統標定CCD傳感器相對輻照度與物麵實際照度之間的關繫,進而穫得圖像灰度與物麵實際照度的轉換關繫.在轉換過程中討論瞭曝光時間、增益以及CCD相機與照度測量點之間的距離和角度對轉換模型的影響,為CCD攝像機照度測量法的實際應用奠定瞭基礎.實驗結果錶明本測量及標定方法適用于攝像機任意曝光和增益條件,經過本方法標定後,應用CCD攝像機進行照度測量,測量結果的相對誤差在4.5％以內.
본문제출료일충기우CCD섭상궤이용도상회도획득실제조도적신방법,해방법괄용우섭상궤적임의폭광화증익삼수,차고필료섭상궤안장위치화각도대측량적영향.CCD섭상궤조도측량법적실제응용주요섭급량개과정:일시표정과정,즉응용CCD섭상궤진행조도측량전,표정CCD도상회도여조도지간적전환삼수화전환모형;이시조도측량과정,즉통과CCD섭상궤박섭도상,장도상회도대입이정적전환모형,획득측량대상적조도치.기중,회도여조도전환모형적표정시이용CCD섭상궤실현조도측량적기출화관건,문중주요토론료해모형적추도과정이급표정방법.구체위:수선통과이론추도획득도상회도여CCD전감기감응적상대복조도적관계,연후차조이균균광원탑건적실험계통표정CCD전감기상대복조도여물면실제조도지간적관계,진이획득도상회도여물면실제조도적전환관계.재전환과정중토론료폭광시간、증익이급CCD상궤여조도측량점지간적거리화각도대전환모형적영향,위CCD섭상궤조도측량법적실제응용전정료기출.실험결과표명본측량급표정방법괄용우섭상궤임의폭광화증익조건,경과본방법표정후,응용CCD섭상궤진행조도측량,측량결과적상대오차재4.5％이내.
