基于黑电平调整的图像无缝拼接方法
【专利摘要】本发明公开了一种基于黑电平调整的图像无缝拼接方法，该方法包括提取临界像素点的亮度值，求和计算左右通道亮度差值，调整AD芯片模数转换过程参考电平等步骤，最终保证拼接后图像的左右两边在亮度上一致。CCD图像传感器每输出一帧图像，都执行一次该算法，实时调整，充分应对场景变换的影响。按此方法，左右两通道图像拼接后，能够最真实地还原真实场景的效果。
【专利说明】基于黑电平调整的图像无缝拼接方法【技术领域】
[0001]本发明涉及一种安防监控领域高清摄像机的CCD图像传感器图像调整方法，尤其涉及一种双通道CCD图像传感器的输出图像完成模数转换后进行拼接时，消除图像亮度色度偏差的基于黑电平调整的图像无缝拼接方法。
【背景技术】
[0002]CO) (Charge Coupled Device电荷稱合器件)图像传感器是摄像机的核心组件。当今安防监控领域，为满足对图像清晰度的更高要求，CCD图像传感器靶面的像素点也越来越多。但是视频帧率不能降低，所以单位时间内，CCD图像传感器需要输出更多的像素点，也就意味着更高的图像带宽。如果输出通道数不变，那么传输速度就需要大幅度增加，而高速传输的模拟信号，完整性处理很麻烦，因此出现了双通道CCD图像传感器。 [0003]双通道CXD图像传感器将图像分为左右两半，通过两个独立的通道输出模拟信号，经两个独立的AD芯片分别对两个通道的模拟信号进行模数转换，转换后的量化数字信号发送至后端处理器，由处理器完成左右图像的拼接工作。
[0004]但是在实际应用的电路中，由于左右两个通道的电气性能不可能完全一致，再加上AD芯片外围电路的影响。因此模数转换的结果也有差别，反应在图像上，就是左右图像在亮度上略有偏差。
[0005]因此需要一种调整算法，减少上述外部因素的影响，从而保证拼接后图像的左右图像在亮度上保持一致。
[0006]此外，在实际产品中，如果这种调整算法仅仅在相机出厂时生效，并将调整方法固化在存储器中，那么场景变换和高低温变化时，这种调整往往效果不佳，因此需要每收到一帧图像，都对AD芯片的参数做出调整。
【发明内容】
[0007]本发明就是为了解决上述现有技术中的问题，提供了一种基于黑电平调整的图像无缝拼接方法。
[0008]为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案:
本发明的基于黑电平调整的图像无缝拼接方法，包括如下步骤:
(1)CXD图像传感器采集原始图像信号，经左右两个通道将模拟电信号分别传送给两个AD芯片；
(2)两个AD芯片分别对收到的模拟信号进行模数转换，并将数字信号通过LVDS(Low Voltage Differential Signaling,低电压差分信号)接口传送给 FPGA (FieldProgrammable Gate Array,现场可编程门阵列)；FPGA使用两个缓存区分别存储来自两个AD芯片的数字信号；
(3)FPGA从两个缓存区中分别提取特征像素点的RGB值，通过加权平均计算，得到左右两个通道的亮度差值；(4)根据差值，固定一个AD芯片的参数，调整另一个AD对输入模拟信号进行模数转换时的参考电平值；
(5)调整结果在下一帧图像到来之前生效。
[0009]本发明具有的优点和积极效果是:
本发明的基于黑电平调整的图像无缝拼接方法，消除了左右图像在亮度上的偏差，保证了最终拼接后图像的左右两边在亮度上的一致性。CCD图像传感器每输出一帧图像，都执行一次该算法，实时调整，充分应对场景变换的影响。按此方法，左右两通道图像拼接后，能够最真实地还原真实场景的效果。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]图1是本发明的硬件系统组成及信号流向图；
图2是本发明的一帧图像的分区图。
【具体实施方式】
[0011]下面结合附图和具体实施例对本发明的基于黑电平调整的图像无缝拼接方法做进一步说明。下述各实施例仅用于说明本发明而并非对本发明的限制。
[0012]图1给出了本发明所使用的硬件系统组成及信号流向。图2描述了一帧图像的分区，其中，空白部分为有效区，阴影部分为消隐区，中间的实线是CCD左右两边的分界线，四条虚线为算法中提取的特征像素在图像有效区中的位置。
[0013]如图1所示，本发明的基于黑电平调整的图像无缝拼接方法，包括如下步骤:
(I)CXD图像传感器采集原始图`像信号，经左右两个通道①②将模拟电信号分别传送给
两个AD芯片。
[0014](2)两个AD芯片分别对收到的模拟信号进行模数转换，并将数字信号通过③④两个LVDS接口传送给FPGA ；FPGA使用两个缓存区分别存储来自两个AD芯片的数字信号。
[0015](3) FPGA从两个缓存区中获取特征像素点，特征像素点是在CXD左右两边“接缝处”各提取两列像素，如图2虚线位置所示。分别提取特征像素点的RGB值，通过加权平均计算，得到左右两个通道的亮度差值。设有效区有N行，共提取到4N个像素。设第i行的第j个像素的亮度值用Aij表示，则第i行的相对亮度差值为Li=(AiJAi2)-(A^Ai4)。Li为正表不左边売度值闻，为负表不右边売度值闻，等于零表不两边売度值相等。对所有有效行
的亮度差值求平均值，L =SjL1 Li。
[0016](4)根据差值，固定左通道AD的参数，调整右通道AD芯片模数转换过程的参考电平值。如果L=0，不做任何调整。当L大于0时，右通道AD的采样参考电平减少I个单位，L为负时，右通道AD的采样参考电平增加一个单位。调整过程很快，对AD来说，有效数据发送完毕，当前一帧图像进入消隐区，在消隐区内更改AD参数，不会影响实际输出的图像。在下一帧图像到来之前，参考电平值已经更改完毕。
[0017](5)调整结果在下一帧图像到来之前生效，至此调整过程结束。按此步骤逐步调整，可以使左右两边的图像亮度逐渐接近。只要场景不变，这个过程是收敛的，而且图像每秒输出几十帧，对于人眼来说，亮度调节过程也是非常迅速的。
【权利要求】
1.一种基于黑电平调整的图像无缝拼接方法，其特征在于，该方法包括如下步骤: (1)CXD图像传感器采集原始图像信号，经左右两个通道将模拟电信号分别传送给两个AD芯片； (2)两个AD芯片分别对收到的模拟信号进行模数转换，并将数字信号通过LVDS接口传送给FPGA ；FPGA使用两个缓存区分别存储来自两个AD芯片的数字信号； (3)FPGA从两个缓存区中分别提取特征像素点的RGB值，通过加权平均计算，得到左右两个通道的亮度差值； (4)根据差值，固定一个AD芯片的参数，调整另一个AD对输入模拟信号进行模数转换时的参考电平值； (5)调整结果在下一帧图像到来之前生效。
【文档编号】G06T5/00GK103647911SQ201310567226
【公开日】2014年3月19日 申请日期:2013年11月15日 优先权日:2013年11月15日
【发明者】戴林, 王健, 牟奎霖 申请人:天津天地伟业数码科技有限公司