无人机相机自动曝光与自动白平衡算法的研究与实现

发布时间：2021-11-15 00:03

　　近几年,无人机行业蓬勃发展,搭载高清摄像机进行航拍、跟踪、三维重建的无人机大量涌现。无人机按照程序指令完成各项任务,除了一个稳定、可靠的飞行控制系统外,一个实时、高效的相机系统也必不可少。本文针对该相机系统主要从相机的硬件选型以及图像预处理算法两个方面展开探讨和研究。硬件选型方面,根据无人机的工作环境和拍照方式,主要从质量、体积、功耗、性价比等各方面因素考虑选择了合适的镜头、传感器以及图像处理模块。并完成相机组装和相应的光学校正。针对图像预处理算法本文主要对自动曝光和自动白平衡两个算法进行研究与实现。自动曝光算法方面,详细分析了已有的几种自动曝光算法,主要包括亮度均值算法、权重均值算法、直方图法以及基于信息熵的自动曝光算法等。针对现有算法适用范围小、权值确定困难以及计算复杂度高等不足之处,本文提出将图像进行降采样后再进行曝光处理,并在原有信息熵算法基础上加入了合适的算法终止因子。减少了曝光过程中算法迭代次数。最后对比各算法进行评估,证明了改进算法的可行性。自动白平衡方面,将白平衡算法划分为色偏检测和色偏校正两个过程,色偏检测正常的图像不用再进行色偏校正,避免了不必要的步骤。针对色偏检测... 

【文章来源】：长安大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：76 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

镜头实物照片

二章 航拍无人机相机设计方案曝光的方式实现的。适合用于曝同一时间曝光实现的。即在相机收集电路就被切断。适合用于对时拍摄的需求，应该选择拥有 Go门传感器造价比价昂贵，退而求快门模式为全局重置快门（Glob，但基本适合本相机系统的使用

FPGA 平台的设计不仅能够进行嵌广泛。但是，由于 FPGA 自身机构的限制，导法。而对于图像处理中一些复杂的算法，则 各方面性能的分析，发现选用 DSP 和 FPGA 的的性能。因此，本文图像处理模块选择由 FP单而重复的计算由 FPGA 完成，而一些复杂的选择时，考虑了质量、体积以及各方面性能后板[31]，作为本论文的测试平台。该开发板是一、DSP 以及 ARM cortexA9 双核，而且各模块之使用 FPGA 和 DSP 两个开发板来说减少了总。Zynq-7020 开发板如图 2.3 所示：

【参考文献】：
期刊论文
[1]计算机视觉研究综述[J]. 倪晨旭.  电子世界. 2018(01)
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[3]无人机航测技术在国土资源管理中的应用[J]. 肖亮明,陈建忠.  测绘地理信息. 2017(05)
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[5]基于CMOS工艺的自动增益控制电路研究[J]. 梁娟.  计算机测量与控制. 2017(07)
[6]小型多旋翼无人机续航问题研究[J]. 金伽忆,朱烨,曾舒婷,夏庆锋.  电脑知识与技术. 2017(16)
[7]高动态范围图像[J]. Janet Lafleur.  办公自动化. 2016(22)
[8]无人机航拍技术在三维建模上的应用[J]. 黎富忠.  广西水利水电. 2016(04)
[9]人工智能革命“助燃剂”:机器学习[J]. 祝叶华.  科技导报. 2016(07)
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硕士论文
[1]基于Lab色度空间的色偏检测技术研究[D]. 江志.西安电子科技大学 2014
[2]CMOS图像的颜色插值算法研究[D]. 张瑶.西安科技大学 2013



本文编号：3495622