基于图像传感技术的图像信号处理

开篇：润墨网以专业的文秘视角，为您筛选了一篇基于图像传感技术的图像信号处理范文，如需获取更多写作素材，在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享！

【摘要】随着计算机技术的快速发展，图像处理技术也随之兴起，并且在很多领域都得到了重要的应用，尤其是在安防领域图像信号处理技术的研究受到人们的高度重视。我们平时熟悉的视频监控系统等全数字图像的信号处理设备会受到外界因素的影响而导致图像质量较差，例如天气因素，或者是系统自身的问题，都会使图像处理的效果降低，本文基于图像传感技术对图像信号的处理进行间接，提出合理的建议。

【关键词】图像传感技术；图像信号；处理；建议

在计算机技术与网络技术双重支持下，当前视频监控系统已经发展成为基于IP网络的全数字监控时代，买入了第三代全数字网络视频监控时代。产品以IPC和NVR为主，但是在实际使用中这些数字产品出现了一些弊端，尤其是外界天气因素的对数字产品的影响是非常严重的，雷雨、大风等天气外加监控系统自身的技术限制导致图像的质量不稳定，因此在安防取证或者是识别等方面都不能达到预期的效果，系统无法正常使用。对此很多企业或者是高校都提出了解决的办法，并且应用效果良好。

一、基本功能分析

（一）自动曝光技术

在拍照时经常会遇到场景过度的情况，将会对成像画面的美观性带来不良的影响，并且对于真实成像的效果也有消极效果。自动曝光技术可以有效的解决场景过度的问题，它的原理是利用一种特定的算法，先统计好已经拍摄完成的图像，之后以此为依据判断拍摄时是否有光强烈变化的情况发生，最后在对曝光时间和增益的大小做出精确的调整。由于自动曝光技术可以适用于各种光强的改变，所以应用非常广泛。

（二）噪声去除技术

噪声是影响图像质量的主要因素，所以一直都是图像信号处理技术关注的重点内容，噪声的主要来源就是在获取和传输信号的过程中，所以想要去除噪声必须要将来源明确之后再制定合理地去除方法。在实际运行时图像传感器会受到多方面因素的影响，因此图像信号的获取和传输都会产生噪声，噪声不但会对画面整体性有影响，严重时还会导致画面丢失，所以为了保证图像质量进行去噪声处理是及其必要的。传统的空间去噪声法分为均值滤波和中值滤波两种，他们都各有优缺点，均值滤波可以去除平滑的噪声，但是对边缘的画质却会产生影响，使用较小的滑窗可以解决这个问题；中值滤波所使用的滑窗中心像素是所有像素的中间值，这种方式也会造成边缘模糊和丢失较小的线性特征。目前一种基于bayer模式的双边自适应滤波器既可以做到滤出噪声，又可以保证图像中细节的完整。

（三）自动聚焦控制技术

自动聚焦控制技术是数字图像处理的重要技术，在照相机、摄像机等精密仪器中都有应用，视频序列的自动聚焦除了要针对运行的图像还要保证输出的图像符合人眼的观察特征。但是实际中视频序列的场景和内容都是变化的，所在当场景快速移动时聚焦会非常困难，有时候还会聚焦失败，因此为了增强聚焦的可靠性必须保证视频聚焦算法足够优秀。首先，在聚焦的过程中要保证聚焦收敛的速度足够快且准确，图像的清晰度要呈现单向变化；另外，在收敛清晰点并且图像也清晰之后，图像便不会再虚晃，进而保证图像的清晰度。

二、特分析

（一）宽动态算法

在强烈的对比下为了让摄像机看到影响的特色，可以利用宽动态技术，严格来说宽动态算法有两种，一种是通过算法将宽动态图像的原始数据压缩至低动态范围，在这一过程中要保证图像对比度的清晰；第二种是通过算法将原本低动态的范围图像提升其中的细节和清晰程度。所以第一种算法处理的是原始数据，第二种算法处理的是来自低动态范围的图像数据。通俗来讲宽动态算法的原理就是在低光照区域采用长曝光的方式，在强光下采用短曝光的方式，之后通过相关算法合成长曝光和短曝光的数据，用宽动态算法得到的图像既能保存暗处的细节，明亮处又不会过爆。

（二）3D数字降噪算法

视频图像的降噪处理是非常重要的，当前时域视频图像降噪算法与传统的空间降噪相比要具有边缘和细节方面的优势，针对这一原理提出3D降噪算法，是一种时域与空间相互结合的算法，帧间图像具有很强的相关性，在对搜索到的匹配块进行运动强度检测时，针对运动情况选择适当的方法，如果运动强度过大则对当前块进行空间域滤波，如果运动强度较小则采用时域滤波。这种时域与空间域相结合的方法可以达到有效消除视频图像中噪点的目的，进而得到图像细节信息清晰质量较高的图像。

（三）实时视频透雾算法

视频中的雾气对于图像画质的影响是不容忽视的，运用雾透算法去除视频中的雾气是非常有效的。空气中的雾滴或者是空气中的小颗粒会使视频图像的质量明显降低，尤其是在雾霾的天气中图像的色彩十分暗淡，对比度也很低，很多图像中重要的细节无法清晰的表现出来，雾透算法在改变画质方面有两种算法，第一是非模型的图像增强技术，这种技术不仅提高了对比度而且还有利于满足视觉要求；第二种算法是基于模型的图像复原方法，要求找到图像退化的根本原因，并且进行建模，最后用逆向处理的方式复原图像。运用增强的方法进行图像的雾透处理，可以得到清晰的图像。

三、结语

图像信号处理技术已经被应用到多个行业之中，尽管在很多方面都有应用并且也取得了不错的效果，但是实际中却存在一些问题，由于其自身的原因和外界因素给图像的画质造成了不良影响。图像信号处理的自动曝光算法、噪声去除算法以及自动聚焦控制算法都属于基本功能，宽动态算法、3D数字降噪算法以及实时视频透雾算法属于特，想要得到清晰的画质就必须保证技术和措施都符合要求。

参考文献

[1]邓尚伟.图像传感技术中图像信号的处理.2015，第2期.