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一種避免相機過度曝光的新技術

來源: 作者:admin 點擊:255

關鍵詞高速相機,傳感器,過度曝光,像素

 

        來自麻省理工學院和新加坡科技大學的團隊近期研發出了一種新技術。該技術基于圖像計算,可以使高速相機傳感器在光照較強的視場內重設參數,避免圖像過度曝光。

 

傳統高動態范圍技術

傳統的高動態范圍高速相機大致分為兩種技術類型:多幀圖像融合技術和單幀圖像融合技術。在多幀圖像融合技術中,高速相機在不同的曝光水平下拍攝多幅圖像并將它們融合在一起。采用該方法難以拍攝運動物體,或者說,被拍攝物任何輕微的抖動都會導致糟糕的拍攝結果。因此,在這種情況下,消幻影“技術(除去透明度)通常是必要的。在單幀圖像融合技術中,高速相機傳感器芯片的像素與像素之間具有不同的曝光時間,索尼相機和富士相機都曾采用過這種技術。但是,使用這種技術通常會出現若干曝光不足的像素,并影響到相機分辨率。

 

新技術介紹

傳統相機        模相機       圖像恢復


本文介紹的新技術針對單幀圖像融合技術進行了補充和改進,研究小組通過調整傳感器電路來防止圖像過度曝光。當單個圖像傳感器的電容充滿時,高速相機通過控制器復位傳感器電容。在曝光期間,當傳感器像素的電容充滿時,一個復位信號被發送到像素的電容中使電容放電(清空像素值)。通過這種方法,像素曝光期間內是“自主”控制的。如果地面實況信號值是可通過二進制位長字符串來表示一個大的數字,我們的高速相機只需要少量的顯著位來表示。例如,用一個八位高速相機傳感器(位深度為8),每當一個像素填充有8位的信息,其電容器復位到零,并開始另一輪灌裝。在曝光結束時,該模相機保持只有最少的像素填充8比特顯著位。相對的,傳統照相機會得出81秒,這導致了許多白色像素。因此,我們的新方法在圖像采集過程中保留了更多的信息。該復位功能與數學中的取模操作完全相同,因此,這種相機被稱為“模相機”。

 

為了避免模條紋(偽像),研究團隊采用一種逆模(或展開)算法,消除圖像的過度曝光現象,該算法只需用戶點擊一個高速相機按鍵,讓計算機處理過度曝光問題。

 


 


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