发明名称 CCD传感器Smear效应处理方法
摘要 本发明公开了一种CCD传感器Smear效应处理方法,其目的是解决现有的Smear效应修正方法Smear效应消除能力低的技术问题。技术方案是利用全局图像灰度的统计信息判定Smear效应发生区域的具体位置信息,消除对已知相机相关参数才能进行Smear效应修正的依赖性。考虑到Smear效应图像和原始图像的生成关系,根据原始图像和产生Smear效应区域的灰度特性对原始图像和Smear效应区域进行背景建模,估计出Smear效应图像,借助原始图像的图像特性,考虑光照、噪声等因素对图像产生的影响。更真实的反映了产生Smear图像当前帧的图像特性,提高了Smear效应消除能力。
申请公布号 CN101853501B 申请公布日期 2011.09.14
申请号 CN201010171889.1 申请日期 2010.05.13
申请人 西北工业大学 发明人 周军;孙瑾秋
分类号 G06T5/50(2006.01)I 主分类号 G06T5/50(2006.01)I
代理机构 西北工业大学专利中心 61204 代理人 黄毅新
主权项 1.一种CCD传感器Smear效应处理方法,其特征在于包括下述步骤:(a)对大小为r×c的16位图像,灰度大小范围为(0,65535),按照<img file="FSA00000121086900011.GIF" wi="1348" he="115" />对图像中的每列进行灰度值累加求和;式中,Col_sum(j)表示第j列的灰度和,f<sub>i,j</sub>(x,y)表示(i,j)处的灰度值,r表示行长度,c表示列宽度;计算向量Col_sum的均值mean<img file="FSA00000121086900012.GIF" wi="1041" he="116" />计算向量Col_sum的方差var<img file="FSA00000121086900013.GIF" wi="1140" he="116" />式中,x(k)表示输入的信号,n表示输入信号的窗口大小;计算阈值ThsThs=mean+α×var    (4)式中,α=400;将统计得到的第j列的Col_sum(j)与Ths进行比较,大于等于该阈值Ths,即表示该列发生了Smear效应,标记为1<img file="FSA00000121086900014.GIF" wi="1261" he="137" />式中,I_mask是Smear效应判定向量;按照I_area=label(I_mask)(6)对连通区域进行label(·)标记,得到产生Smear效应区域的个数num,记录各连通区域的起始坐标pos_left(num)和终止坐标pos_right(num)位置信息,得到产生Smear效应的具体位置;式中,label(·)表示对输入的I_mask进行标记,I_area表示标记后的结果;(b)对输入的全局图像的各像素I_img(i,j)的灰度值,按照大小依次进行排序I<sub>s</sub>_img=sort(I_img(i,j))(7)找出排序后序列I<sub>s</sub>_img的中间位置p,以半径为d选取局部区域排序后的数据,按照 <img file="FSA00000121086900021.GIF" wi="1115" he="129" />为基准填充各像素得到真实图像的背景图像I_imgmean;式中,sort(·)表示对输入的图像数据进行排序,d=50000;同样,对判定出产生Smear效应所在列的各像素I_img(r,smear_pos)的灰度值,按照大小依次进行排序,I<sub>s</sub>_img(smear_pos)=sort(I_img(r,smear_pos))        (9)找出排序后序列的中间位置p<sub>1</sub>,以半径为d<sub>1</sub>选取局部区域排序后的数据,按照<img file="FSA00000121086900022.GIF" wi="1476" he="133" />为基准填充各像素得到含有Smear效应的图像I_imgsmear;式中,smear_pos表示产生Smear效应列的位置,d<sub>1</sub>=50;将计算得到的含有Smear效应的图像I_imgsmear与估计出的背景图像I_imgmean相减,最终得到估计出的Smear效应图像I_smear;I_smear=I_imgmean-I_imgsmear(11)(c)将待修正的原始图像I_img与估计出的Smear效应图像I_smear相减,得到修正Smear效应后的理想图像I_new;I_new=I_img-I_smear    (12)按照<img file="FSA00000121086900023.GIF" wi="1411" he="124" />w<sub>l</sub>=j″-j    (14)w<sub>r</sub>=j′-j    (15)对修正Smear效应后的理想图像I_new,再对其中产生电子溢出的区域通过插值的方式重建弥散斑,最终得到Smear效应完全修正后的结果图像I<sub>cor</sub>_new;式中,j′和j″表示未产生溢出的左、右两侧的最近的列坐标位置,w<sub>l</sub>和w<sub>r</sub>表示对应的权值。 
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