本发明涉及一种基于判断图像像素强度的光源自动控制方法，属于自适应光学领域；
背景技术：
机器视觉在质量检测，过程控制，三维重构等方面，扮演着越来越重要的角色。机器视觉的关键就是对获取的图像进行相应的分析和处理，所以图像的质量直接决定着机器视觉的有效性，而获取图像的质量又取决于图像采集设备和照明设备。
然而在大多数情况下，照明设备强度的控制大多都是采用手动调节的方式，这种方式不适用于实际生产中的自动化和智能化，而且具有很强的人为主观性，不利于图像的获取和后续的图像处理。尤其在工业生产的环境下，人为手动调节照明设备的强度更是不切实际的。基于此，光源的自动控制技术在机器视觉的发展中显得尤为重要。
技术实现要素：
本发明旨在解决在机器视觉中，手动调节照明设备方式的缺陷，提供一种基于判断图像像素强度的光源自适应控制方法。本发明基于对获取图像的像素分布进行判断，根据判断结果自动调节光源照明强度。技术方案如下：
一种基于判断图像像素强度的光源自适应控制方法，采用LabVIEW软件实现，步骤如下：
(1)通过光源控制器将光源设定在任意强度以照亮某一特定的场景；
(2)在计算机上正确配置CCD相机，调节相机的焦距和光圈，以获取在这一照明条件下场景的最佳采集效果；
(3)利用LabVIEW读取CCD相机采集图像的路径，并将其显示在前面板中，获取图像的像素直方图，求取像素均值；
(4)在LabVIEW中添加一个亮度调节旋钮，以模拟控制光源控制器的调节旋钮，实现通过LabVIEW直接调节光源的照明强度；
(5)根据直方图中的像素均值设定一个阈值判断区间，将此区间作为判断的标准，当像素均值大于这个阈值区间时判定为照明过强。反之，则判定为照明不足；
(6)将步骤(5)中的判断结果传输到光源控制器的输入端，根据判断结果输出端采取相应的操作调节光源的照明强度。
本发明与现有技术相比的有益效果是：
1>解决了现有手动调节光源强弱的弊端，避免了主观人为因素对图像获取和后续处理的不利影响；
2>现有的人为调节光源方式不适用在某些危险的生产环境下，而光源的自动控制方法可以避免将人类处于这种危险环境中；
3>在工业的生产流水线上，手动调节光源强度是不可能实现的人为干预，而光源的自动控制方法则可实现这种自动化；
4>光源自动控制方法的装置都是基于机器视觉的常用器件，无需添加其他的器件，可满足低成本系统构建的要求。
具体实施方式
下面结合具体实例对本发明做进一步说明；
本发明的光源自动控制装置，图像采集设备为MV-EM120M型号的8-bit维视CCD相机，照明设备为飞利浦LED面板灯，光源控制器为DPA1024E-4型号的奥普特光源控制器，计算机上需要安装LabVIEW软件进行图像处理。
利用CCD相机采集的图像，利用LabVIEW显示的像素直方图，根据像素分布判断照明强度的结果。利用LabVIEW读取计算机中存放CCD相机采集图像的路径，将读取的图像显示在前面板中。获取图像中每一点的像素强度，通过直方图将整幅图像的像素分布直观的表达出来，横坐标为0-255的像素级，纵坐标为每个像素级的频数。计算出图像像素的均值，显示于前面板中，将此像素均值作为后续判断的指标。
根据当前图像的灰度直方图分布，设定一个合理的阈值判断区间，将此阈值区间作为判断的标准。当像素均值在这个阈值区间时，照明不足和照明过强指示灯都是绿色的，判断为此时的照明状态正常,当像素均值小于这个阈值区间时，对应的照明不足指示灯由正常的绿色变为红色，表示判定为照明不足。反之，当像素均值大于这个阈值区间时，对应的照明过强指示灯由正常的绿色变为红色，表示判定为照明过强。
在LabVIEW调节光源强度的前面板上，对应于照明正常的判断结果，保持当前的照明状态，对光源强度不做任何的调节操作；对应于照明不足的判断结果，将结果转化为数字信号发送到光源控制器的输入端，则输出端对光源执行相应的操作，将光源调亮；对应于照明过强的判断结果，将结果转化为数字信号发送到光源控制器的输入端，则输出端对光源执行相应的操作，将光源调暗。
基于此，光源自动控制系统实现了对照明光源的自适应控制，而且该系统无需人为干预，可以长时间稳定的工作。每当外界环境光变化或者被照明的场景发生变化时，根据环境变化后新采集图像的像素直方图分布，设定一个合理的阈值判断区间，重新执行步骤(1)-(6)，即可建立一个适合于新工作环境的光源自动控制系统。因此，该光源自动控制系统具有普遍适用性。