一種基于cmos圖像傳感器的自適應(yīng)分辨率實(shí)現(xiàn)方法
【專利摘要】本發(fā)明提出了一種基于CMOS圖像傳感器的自適應(yīng)分辨率實(shí)現(xiàn)方法。首先基于圖像處理技術(shù)判斷CMOS圖像傳感器輸出圖像中是否存在動(dòng)態(tài)目標(biāo)。當(dāng)視場(chǎng)中存在動(dòng)態(tài)目標(biāo)時(shí)，按照?qǐng)D像識(shí)別要求對(duì)CMOS圖像傳感器分辨率進(jìn)行調(diào)節(jié)至最佳；當(dāng)視場(chǎng)內(nèi)無(wú)動(dòng)態(tài)目標(biāo)時(shí)，則自動(dòng)降低CMOS圖像傳感器的分辨率。本方法通過(guò)自適應(yīng)地控制CMOS圖像傳感器的分辨率，最大限度的減少冗余圖像信息，提高硬盤存儲(chǔ)空間的使用效率。同時(shí)，在滿足目標(biāo)識(shí)別的前提下，自適應(yīng)地降低傳感器輸出圖像分辨率，從而提高目標(biāo)識(shí)別的速率。
【專利說(shuō)明】-種基于CMOS圖像傳感器的自適應(yīng)分辨率實(shí)現(xiàn)方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種基于CMOS(互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體）圖像傳感器的自適應(yīng)分辨率 實(shí)現(xiàn)方法，屬于光電【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002] 隨著CMOS圖像傳感器技術(shù)的不斷發(fā)展，基于CMOS圖像傳感器的視頻技術(shù)已經(jīng)被 廣泛應(yīng)用于航空、航天和視頻監(jiān)控等領(lǐng)域。視頻監(jiān)控系統(tǒng)和目標(biāo)探測(cè)系統(tǒng)的視頻數(shù)據(jù)往往 需要存儲(chǔ)于外部硬盤，以便進(jìn)行備份和事后調(diào)用。在常規(guī)的目標(biāo)探測(cè)識(shí)別和視頻監(jiān)控系統(tǒng) 中，其圖像傳感器輸出圖像的分辨率始終保持不變。對(duì)于連續(xù)工作的圖像傳感器而言，希望 儲(chǔ)存時(shí)間越長(zhǎng)的視頻數(shù)據(jù)，或者越是清晰的高分辨率視頻圖像，則需要硬盤存儲(chǔ)空間越大。 然而，目標(biāo)探測(cè)識(shí)別和實(shí)時(shí)監(jiān)控主要針對(duì)某些特定的對(duì)象（如進(jìn)入視場(chǎng)的人）進(jìn)行監(jiān)控。當(dāng) 視場(chǎng)內(nèi)無(wú)目標(biāo)出現(xiàn)（如夜晚時(shí)），如仍按高分辨率進(jìn)行數(shù)據(jù)采集與存儲(chǔ)，將產(chǎn)生大量的冗余 信息，進(jìn)而導(dǎo)致硬盤存儲(chǔ)空間的浪費(fèi)。另一方面，對(duì)于目標(biāo)識(shí)別而言，圖像分辨率越高，越能 分辨出視場(chǎng)中的目標(biāo)細(xì)節(jié)，其目標(biāo)識(shí)別率也就越高。然而，高分辨率視頻圖像將導(dǎo)致數(shù)據(jù)量 的極劇增加，從而使后端的數(shù)據(jù)處理運(yùn)算量大幅增多，從而降低了目標(biāo)識(shí)別的速率。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的是為了解決在光電探測(cè)系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)中存在的冗余視頻數(shù)據(jù) 量大導(dǎo)致浪費(fèi)存儲(chǔ)空間、目標(biāo)識(shí)別速率慢等問(wèn)題，提出一種基于CMOS圖像傳感器的自適應(yīng) 分辨率實(shí)現(xiàn)方法。
[0004] 本發(fā)明所提出方法的原理為：首先，對(duì)視場(chǎng)內(nèi)的場(chǎng)景進(jìn)行基于CMOS圖像傳感器的 圖像采集，得到數(shù)字圖像；而后，應(yīng)用數(shù)字圖像處理技術(shù)，對(duì)所采集數(shù)字圖像進(jìn)行處理，以判 斷當(dāng)前視場(chǎng)內(nèi)是否存在動(dòng)態(tài)目標(biāo)、當(dāng)前分辨率是否滿足目標(biāo)識(shí)別要求等；最后，依據(jù)圖像處 理結(jié)果對(duì)CMOS圖像傳感器輸出圖像的分辨率進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)整，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)成像分辨率的自適 應(yīng)控制。
[0005] 本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下：
[0006] 一種基于CMOS圖像傳感器的自適應(yīng)分辨率實(shí)現(xiàn)方法，包括以下步驟：
[0007] 步驟一、使用基于CMOS圖像傳感器的系統(tǒng)-對(duì)視場(chǎng)進(jìn)行圖像采集，得到數(shù)字圖像。
[0008] 其中，在系統(tǒng)初始工作時(shí)，需預(yù)設(shè)CMOS圖像傳感器的初始化分辨率，該分辨率為 所選用CMOS圖像傳感器所支持的最高和最低分辨率的平均整數(shù)值。
[0009] 所述CMOS圖像傳感器必須具有可變分辨率功能，S卩，能夠通過(guò)改變其外部引腳的 電平高低或寄存器的配置等調(diào)節(jié)CMOS圖像傳感器的分辨率，以實(shí)現(xiàn)對(duì)后續(xù)對(duì)其輸出圖像 分辨率的動(dòng)態(tài)控制（增大、保持或減?。?。
[0010] 步驟二、判斷數(shù)字圖像中是否存在動(dòng)態(tài)目標(biāo)。如果沒(méi)有動(dòng)態(tài)目標(biāo)，則調(diào)節(jié)CMOS圖 像傳感器的分辨率至最低；如果存在動(dòng)態(tài)目標(biāo)，則檢測(cè)當(dāng)前分辨率是否滿足目標(biāo)識(shí)別要求。 所述檢測(cè)當(dāng)前分辨率是否滿足目標(biāo)識(shí)別要求的具體方法如下：
[0011] 設(shè)當(dāng)前視場(chǎng)內(nèi)的動(dòng)態(tài)目標(biāo)所占像素?cái)?shù)為m，目標(biāo)識(shí)別算法能夠準(zhǔn)確識(shí)別目標(biāo)時(shí)要 求目標(biāo)所占像素?cái)?shù)的下限值為η。定義n = mX4h，則

【權(quán)利要求】
1. 一種基于CMOS圖像傳感器的自適應(yīng)分辨率實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于包括以下步驟： 步驟一、使用基于CMOS圖像傳感器的系統(tǒng)對(duì)視場(chǎng)進(jìn)行圖像采集，得到數(shù)字圖像； 其中，在系統(tǒng)初始工作時(shí)，需預(yù)設(shè)CMOS圖像傳感器的初始化分辨率，該分辨率為所選 用CMOS圖像傳感器所支持的最高和最低分辨率的平均整數(shù)值； 所述CMOS圖像傳感器必須具有可變分辨率功能，S卩，能夠通過(guò)改變其外部引腳的電平 高低或寄存器的配置等調(diào)節(jié)CMOS圖像傳感器的分辨率； 步驟二、判斷數(shù)字圖像中是否存在動(dòng)態(tài)目標(biāo)； 如果沒(méi)有動(dòng)態(tài)目標(biāo)，則調(diào)節(jié)CMOS圖像傳感器的分辨率至最低；如果存在動(dòng)態(tài)目標(biāo)，則 檢測(cè)當(dāng)前分辨率是否滿足目標(biāo)識(shí)別要求；所述檢測(cè)當(dāng)前分辨率是否滿足目標(biāo)識(shí)別要求的具 體方法如下： 設(shè)當(dāng)前視場(chǎng)內(nèi)的動(dòng)態(tài)目標(biāo)所占像素?cái)?shù)為m，目標(biāo)識(shí)別算法能夠準(zhǔn)確識(shí)別目標(biāo)時(shí)要求目 標(biāo)所占像素?cái)?shù)的下限值為η、定義n = mX4h，則h= l〇g4(f·) · m ， 若h>o,表示當(dāng)前分辨率低，不能滿足目標(biāo)識(shí)別的要求，意味著需要增大分辨率；若h = 〇,表示當(dāng)前分辨率恰好滿足目標(biāo)識(shí)別的要求，意味著需要保持分辨率；若h〈0,表示當(dāng)前分 辨率偏高，意味著需要減小分辨率； 步驟三、根據(jù)步驟二中對(duì)動(dòng)態(tài)目標(biāo)當(dāng)前分辨率檢測(cè)結(jié)果，對(duì)CMOS圖像傳感器輸出圖像 的分辨率進(jìn)行自適應(yīng)調(diào)整； 調(diào)整方法為：若h>0,則將分辨率上調(diào)1檔；若h = 0,則保持當(dāng)前分辨率；若h〈0,則將 分辨率下調(diào)1檔；具體的，每下調(diào)1檔，則橫向和縱向分辨率分別變?yōu)樵直媛实?/2 ;反 之，每上調(diào)1檔，則橫向和縱向分辨率分別變?yōu)樵直媛实?倍；重復(fù)執(zhí)行調(diào)節(jié)過(guò)程，直至h =0得到最佳分辨率； 循環(huán)執(zhí)行上述過(guò)程，即可實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)成像分辨率的自適應(yīng)控制。
【文檔編號(hào)】H04N5/374GK104125419SQ201410286092
【公開(kāi)日】2014年10月29日 申請(qǐng)日期:2014年6月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月24日
【發(fā)明者】郝群, 宋勇, 胡搖, 王子寒 申請(qǐng)人:北京理工大學(xué)