基于模擬技術(shù)的圖像增強方法

下面描述系統的工作流程。

首先采集觀(guān)察圖像，進(jìn)行灰度分析，確定合適的坐標右移位置和細節圖像需放大的倍數，實(shí)現CCD采集條件設定，圖2中以粗實(shí)線(xiàn)表示此過(guò)程。經(jīng)視頻AD1量化后的數字圖像由DSP的視頻接口輸入到DSP系統中，進(jìn)行灰度分析。其分析可以由圖像算法進(jìn)行目標提取后獲取目標圖像的灰度范圍來(lái)實(shí)現灰度分析的結果，也可以由灰度的統計分布情況進(jìn)行灰度分析。本文中給出由主導灰度的統計分布實(shí)現灰度分析的算法。算法如下：

確定灰度直方圖中主導灰度的起始位置與范圍。

設灰度直方圖中灰度值為ri，其分布函數為F(ri)，灰度量化為L(cháng)級，主導灰度的閾值為T(mén)。

求出滿(mǎn)足公式（1）的所有的rij、rj的值：

將坐標右移的數值通過(guò)I2C接口傳遞到DAC芯片MAX5280進(jìn)行鎖存，將放大倍數通過(guò)SPI接口傳遞到視頻AD2的可編程增益控制器中決定細節圖像的放大倍數，從而完成采集條件的設定。

然后進(jìn)行CCD的圖像采集增強，圖2中以細實(shí)線(xiàn)表示此過(guò)程：兩片視頻AD同時(shí)采集所觀(guān)察圖像的模擬信息，分別得到原圖圖像和細節圖像，在DSP中將原圖圖像和細節圖像進(jìn)行灰度映射得到模擬增強圖像，根據算法和觀(guān)察需要可選擇某幅圖像進(jìn)行處理。在本實(shí)現中，是將三幅圖像通過(guò)網(wǎng)絡(luò )傳遞到PC機中進(jìn)行顯示比較。

模擬細節圖像的采集過(guò)程分五步進(jìn)行：

(1)相關(guān)雙采樣[3]處理，濾除CCD信號中的低頻相關(guān)噪聲，獲得像素輸出電壓差。

(2)信息定位。其具體實(shí)現電路可以有多種方案，本文給出一種實(shí)現，實(shí)現的原理圖如圖3所示。

放大器A1實(shí)現了輸入Sig_In的反向與vr′的疊加，放大器A2實(shí)現DAC輸出的直流電壓X的抬升，并且放大器A2的飽和溢出位置為vr′。

放大器A1、A2需滿(mǎn)足電阻平衡要求，如公式（3）。

選擇所有電阻均為1kΩ，可以滿(mǎn)足電阻平衡要求。