一种快速宽范围的自动曝光算法及其应用
FDTD软件介绍及案例分析一
由于不完美的滤色片,finite-sized入射光thescattering 折射、绕射内同时进行图像传感器像素,来料绿色的光照亮 的矽光电二极体上方的照亮象素,相邻像素。figurebelow向 下的显示能力在矽基板上的焊剂在像素所示。当接收的信号 是最亮的在过去的两个中间的绿sub-pixels残余信号观测, 照亮sub-pixels红色、蓝色、绿色sub-pixels附近。
一：公司背景介绍
1、公司介绍 • FDTD Solutions软件由加拿大Lumerical Solutions公司出品。
该公司成立于2003年，总部位于加拿大温哥华。用户用该 公司软件已发表大量高影响因子论文，并被许多国际著名 大公司和学术团队所使用 • FDTD Solutions：基于矢量3维麦克斯维方程求解，采用时 域有限差分FDTD法将空间网格化，时间上一步步计算，从 时间域信号中获得宽波段的稳态连续波结果，独有的材料 模型可以在宽波段内精确描述材料的色散特性，内嵌高速、 高性能计算引擎，能一次计算获得宽波段多波长结果，能 模拟任意3维形状，提供精确的色散材料模型
三：FDTD Solutions软件应用范围
1、应用范围：
8
四：FDTD Solutions软件应用实例库
1、FDTD Solutions应用实例库 • CMOS图像传感器像素设计 • 深紫外线（DUV）光刻仿真 • DVD表面分析 • LED光提取 • 纳米粒子散射 • 纳米线栅偏振器 • 光子晶体VCSEL • SPR纳米光刻 • 薄膜太阳能器件 • 波导微腔
DPS技术详解
宽动态摄像机技术发展与应用日本池上公司成立于1946年是全球最大的广播电视设备制造商之一，并于1961年开始生产CCTV摄像机。
凭借产品性能、色彩还原真实、图象质量和绝对的可靠性，池上摄像机充当着世界领导者的角色。
日本池上公司在2005年11月主要面向美国、欧洲等海外市场，推出基于Pixim DPS 技术动态范围高达120dB的监控摄像机“ISD-A10”。
尽管CMOS 传感器拍摄的图像在色彩浓度（色度电平）方面总归不如CCD摄像机，这也是使CMOS技术摄像机久久不能登大雅之堂的原因之一。
一、宽动态技术什么叫宽动态？简单地说宽动态就是场景中特别亮的部位和特别暗的部位同时都能看得特别清楚。
宽动态范围是图像能分辨最亮的亮度信号值与能分辨的最暗的亮光信号值的比值。
宽动态的表现方式以“倍数”或“dB”来表示，在以100IRE为标准时，换算公式：N dB=20log（V2/V1）。
普通摄像机（称V1）的宽动态值为10dB ,如宽动态为48 dB ，与普通摄像机之间的差为38 dB，V2/V1=80，说明与普通摄像机宽动态差为80倍，松下第三代宽动态摄像机是54 dB，V2/V1=160倍。
池上ISD-A10摄像机典型动态范围95 dB，V2/V1=17782倍，最大宽动态范围120dB，V2/V1=316227倍。
从“倍数”上看，采用Pixim DPS技术的摄像机，宽动态范围要比CCD宽动态范围有极大的提高。
对于DPS技术，每个像素对应的光线都可以优化曝光，每一帧数据读取时间只需0.8毫秒(传统CCD 技术则需数十毫秒)，这样系统可以对每个像素进行多次单独采样；而成像系统控制着每个像素的最佳采样时间，在每个像素达到最佳状态时存储像素信息。
在所有像素被采集后，系统再对其进行处理，最终形成高质量的图像。
即使在最苛刻的光照条件下，也可捕捉到清晰、逼真的图像，再也不会因为阴影、眩光、反射和太阳光而使图像发暗或被破坏。
HDR原理与实现
HDR原理与实现HDR（High Dynamic Range）即高动态范围技术，是一种使用多个曝光水平的图像，通过合成来提高图像的动态范围的技术。
传统的摄影技术仅能呈现有限的动态范围，而HDR技术则能够更好地还原现实世界中宽广的亮度范围。
下面将详细介绍HDR技术的原理和实现方法。
1.HDR原理：传统的相机或摄影器材仅能同时记录一种曝光水平下的光照信息，因此当场景中包含明亮和暗部分时，摄影师必须在两者之间做出折中选择，导致亮部或暗部细节的丢失。
而HDR技术则通过在相机中采集多个不同曝光水平的图像，再通过合成算法将这些图像合并成一幅具有更广泛动态范围的图像。
具体原理如下：-曝光：使用自动或手动曝光控制，拍摄多张不同曝光水平的图像，通常包括亮度适中、亮度较低、和亮度较高的图像。
-对齐：将这些图像进行对齐对准，以保证后续的图像合成过程中各个图像对应区域的一致性。
-合成：通过合成算法，将亮度适中、亮度较低、亮度较低的图像进行加权叠加，得到高动态范围的图像。
-映射：对合成得到的高动态范围图像进行色调映射，以适应普通显示设备的有限动态范围，使图像能够在常规设备上显示。
2.HDR实现：实现HDR技术主要分为硬件实现和软件实现两种方式。
硬件实现：-多曝光传感器：一些相机设备中已经内置了多个传感器，可以同时捕捉多个曝光水平的图像。
-可变ND滤镜：通过在相机中使用可变中性密度（ND）滤镜，可调节进光量，以获取不同曝光水平的图像。
-曝光时间调节：通过控制相机的曝光时间，可以获取不同曝光水平的图像。
软件实现：- 图像融合：使用图像融合算法（如加权平均或基于像素值的选择）对不同曝光水平的图像进行合成，可使用Photoshop等软件进行处理。
- 色调映射：使用色调映射算法（如Reinhard，Durand等算法），将HDR图像映射到低动态范围显示设备上。
-色彩校正：通过色彩校正算法，对合成结果进行色彩修正，以达到更好的视觉效果。
相机成像中一种低噪点的宽动态范围算法
Image & Multimedia Technology ・图像与多媒体技术Electronic Technology & Software Engineering 电子技术与软件工程• 83【关键词】宽动态范围 相机成像 算法相机成像中一种低噪点的宽动态范围算法文/孙凤军1 徐孝天21 引言一般而言，人眼的动态范围是0-10000cd/m 2，然而相机的动态范围一般只有100cd/m 2。
宽动态范围这种技术就是专门用来扩大相机的动态范围，从而来模拟人眼的这种功能。
宽动态范围（WDR ）成像技术有时也被称为高动态范围（HDR ）成像技术。
近年来，相机被广泛地应用，因此图像的质量也在快速地变得更好，但是宽动态范围成像技术却没有广泛的应用。
这种技术常被用在高端的相机中，而在手机的成像中应用很少。
其原因是大多数的WDR 算法存在计算量大的性能问题。
虽然现在有多种的WDR 成像技术，但每种都有自己的弱点，如何克服这些问题是目前研究的重点课题。
例如如何克服帧率下降、噪点增加、图像处理时间长、芯片性能要求高以及很长的开发周期等问题。
本文将展示一种非常简单的WDR 算法集成在一起的电路设计，克服了以上所涉及的缺点。
在照相机的图片中，人们希望在明亮的区域看到饱和的图像。
因此在过度曝光的部分，通过减少过亮的像素来使图像更真实；但这样会导致本来比较暗的区域变得更暗。
为了让这些黑暗的区域变亮，增益会被使用。
但是增益增大之后，大量的噪点会被带入到图像中，这就是数字化WDR 的一种副作用。
为了减少图像噪点，采用了以周围的像素来联合计算当前像素的办法。
由于这些图像噪点都是临时噪点，由很小的随机数组成，因此可以用取平均值的方法来降低这些噪点。
WDR 技术并不用在所有的图像上，而是被用在高对比度的图像中。
一般来说，对比度越高，则使用的WDR 技术越复杂。
因此一般WDR 算法中，根据图像对比度高低来调控算法的控制因子多而复杂。
奥宝LDI激光成像曝光技术于HDI运用
JE limit
X
Max SFy X
X XX
-Max SFx
X
SFx
Max SFx
X
如果测得的涨缩值：
在限定范围内，曝光用中心平均涨缩值（固 定涨缩模式）
（涨缩组别“1”）
超过设定的涨缩范围，曝光可以用不超过JE 设定的最靠近平均值的涨缩值（集中涨缩）
（涨缩组别“2”）
-Max SFy
X
X
如果板子超过JE设定，曝光可用最适配的涨 缩值 (自动涨缩)
Confidential - 3
应用电子市场 – 应用在增加，尺寸在减小
• 更高的密度 • 更高的可靠性要求
Confidential -
HDI 来自市场的挑战
任意层互连 3-4阶增层板 叠盲孔设计 BGA pitch：0.4mm; 最终线宽/间距：40µm
Confidential -
LDI – 最先进的直接成像曝光解決方案
Garret Liu June 2012
Confidential -
Confidential
Orbotech LDI –市场领导者
全球装机量= 681
431 Paragon 125 Paragon-Xpress 47 Paragon-Ultra
76 DP-100SL 2 DP-100
Dimensions: 8.57m x 3.5m
Dimensions: 6.22m x 3.5m
Confidential -
LDI 连线系统可顺利实现6秒上下板，最大化产能
不同的入板方向选择
Confidential -
Orbotech LDI 技术特点简介 Paragon LDI 对位技术与涨缩 Paragon LDI自动化解决方案 Paragon 系列简介 Orbotech LDI 售后服务
ISP算法介绍
ISP算法介绍
这⼏天闲来⽆事就把过去⼀点时间做的东西，稍做整理以留纪念，也把⾃⼰所做的⼯作和⼤家分享⼀下。
ISP（Image Singal Process）⼴泛应⽤于安防监控，汽车电⼦等等⼀系列产品中。
ISP主要算法包括：3A---[AWB(⾃动⽩平衡)，AE(⾃动曝光)，AF(⾃动对焦)]，CFA插值，暗⾓补偿，坏点检测，2D/3D去噪,锐化，VDE，Color Matrix，图⽚缩放，数字宽动态，伽马矫正等等⼀系列图像处理算法.
所有这些算法的最终⽬的都是使图像看上去更清晰，更好，使⼈们看上去有⼀个更好的感受。
那么学习ISP算法需要哪些知识呢？其实也就是⼀些最基本的图像处理⽅⾯的知识，如：图像⾊彩空间：RGB，YUV，LAB，XYZ，HSV空间等等。
在研究算法的时候，只要多动脑多查资料，相信都会有⼀个好的收获。
CCD摄像机的功能特征详解
CCD摄像机的功能特征详解CCD（Charge-Coupled Device）摄像机是一种使用CCD作为光电转换元件的摄像机，具有高质量的图像捕捉和视频录制功能。
下面将详细介绍CCD摄像机的功能特征。
1.高分辨率：CCD摄像机可以提供高分辨率的图像和视频，这是由于CCD具有大量的感光单位，可以捕捉到更多的细节。
高分辨率图像对于图像识别、图像分析和图像监控等应用非常重要。
2.高灵敏度：CCD摄像机的CCD感光元件可以接收较少的光信号，并转换为电信号。
因此，它具有较高的灵敏度，可以在较暗的环境下获得清晰的图像。
这使得CCD摄像机非常适用于夜间监控和低光环境下的摄影。
3.低噪声：CCD摄像机在图像获取过程中产生的噪声较少，可以提供清晰、细腻的图像。
这是因为CCD感光元件不受感光材料的颗粒性噪声影响，减少了图像质量的损失。
4.宽动态范围：CCD摄像机具有宽动态范围的特点，可以在亮度差异较大的场景中获取明亮和暗淡的细节，并进行自动曝光调节，避免图像曝光不足或过度曝光。
5. 色彩还原准确：CCD摄像机可以准确还原物体的颜色，使得图像的色彩更加真实自然。
这是由于CCD摄像机具有颜色滤光片（Bayer滤色片）和色彩信号处理电路等组件的存在。
6.快速的图像处理能力：CCD摄像机具有快速的图像采集和处理能力，可以实时地处理图像数据。
这使得CCD摄像机在需要快速反应的场景下非常有用，例如机器视觉、运动分析等应用。
7.大容量存储：CCD摄像机可以将图像和视频数据存储在内置的存储介质（如固态存储卡）或外部存储设备中。
由于CCD摄像机可以产生大量的图像和视频数据，大容量存储对于长时间记录或高分辨率录制至关重要。
8.强大的适应性：CCD摄像机具有广泛的适应性，可以应用于不同的领域和场景，如安防监控、工业检测、医学影像等。
它可以应对各种复杂的光照条件和环境要求，获取高质量的图像和视频。
总结起来，CCD摄像机具有高分辨率、高灵敏度、低噪声、宽动态范围、准确的色彩还原、快速的图像处理能力、大容量存储和强大的适应性等功能特征。
电子束曝光技术及其应用综述
1 引言在过去的几年中，微电子技术已发展到深亚微米阶段，并正在向纳米阶段推进。
在此期间，与微电子领域相关的微/纳加工技术得到了飞速发展，如图形曝光（光刻）技术、材料刻蚀技术、薄膜生成技术、离子注入技术和粘结互连技术等。
在这些加工技术中，图形曝光技术是微电子制造技术发展的主要推动者，正是由于曝光图形的分辨率和套刻精度的不断提高，促使集成电路集成度不断提高和制备成本持续降低[1]。
几十年来，在半导体器件和IC生产上一直占主导地位的光学曝光工艺为IC产业链的发展做出了巨大贡献。
通过一系列技术创新，采用超紫外准分子激光（193 /157nm）的光学曝光机甚至已将器件尺寸进一步推进到0.15～0.13μm，例如PAS5500/ 950B（ASML公司），NSR-203B（Nikon公司）和FPA-50 00ESI/ASI（Canon公司）。
但是，随着器件尺寸向0.1μm以下逼近，光学曝光技术将面临严峻的挑战，例如分辨率的提高使生产设备价格大幅攀升、超紫外光焦深缩短引起的材料吸收问题等，使光学曝光能否突破0.1μm成为业界普遍关注的问题[2～3]。
2 四种电子束曝光系统电子束曝光是利用电子束在涂有感光胶的晶片上直接描画或投影复印图形的技术，它的特点是分辨率高（极限分辨率可达到3～8μm）、图形产生与修改容易、制作周期短[4，5]。
它可分为扫描曝光和投影曝光两大类，其中扫描曝光系统是电子束在工件面上扫描直接产生图形，分辨率高，生产率低。
投影曝光系统实为电子束图形复印系统，它将掩模图形产生的电子像按原尺寸或缩小后复印到工件上，因此不仅保持了高分辨率，而且提高了生产率。
2.1 基于改进扫描电镜（SEM）的电子束曝光系统由于SEM的工作方式与电子束曝光机十分相近，最初的电子束曝光机是从SEM基础上改装发展起来的[6]。
近年来随着计算机技术的飞速发展，将SEM改装为曝光机的工作取得了重要进展。
如图1所示，主要改装工作是设计一个图形发生器和数模转换电路，并配备一台PC机。
自动曝光控制在数字化摄影中的应用
病 理特 征选择 了合适 的电离室 、密 度补偿 值 和进行 了必 要 的图像 后处理 ，就 可 以获得 满意 的影像 。
因此 ，我 们认 为 自动 曝光 控制在 数字 化摄影 中
可 以极大 地 降低 ｘ线 量 ，减 少 医 患 人 员 的 辐 射 损 伤 ，但 是必 须 保 证 ｘ线 的足 够 穿 透 能 力 ，即 选 择 合适的 ｋ Ｖ值 。这 是 自动 曝 光控 制 条 件 下摄 影 的关 键 。如果 ｋ Ｖ值 较 小 ，ｘ线不 能 穿 透 全 部 组织 ，厚
速度快 ，一 键式操 作 自动化程 度高 ，在整个 灭菌循
（ ）避 免卡式 灭 菌 盒 与 硬 台 面相 碰 ，不 要 让 ５
卡式灭 菌盒 盖 的挂 钩一 直插入 底盒 的连接槽 内 ，避
免用手 提式 卡式灭 菌盒 长距离移 动 ，卡式盒 内不可 放置过 多过重 的器 械 ，这 些 因素易导致 卡式 灭菌盒
［ 摘
要 ］探讨 自动曝光控制在数字化摄 影 中的合理 应用 ，进 一步提 高数 字化摄 影图像质 量。在 自动 曝光
控制 条件 下数 字化摄影 中，关键是要选择合适的 ｋ Ｖ值 ，同时还要 选择合适 的电 离室、密度补偿值 和和 必要 的
图像 后 处理 。
［ 关键词 ］ 自动曝光控制 ；数 字化摄 影；电离室；密度补偿值 ；图像后处理
最 大 限度地 减少 漏诊 。 ２ 选择 合适 的 ｋ Ｖ值 由于数 字化摄 影具 有很 宽 的曝光 宽容度 ，这样
需要 事先 测 量 （ 目测 ）被 照体 厚 度 ，预 设 ｋ Ｖ值 、 ｍ Ａ和 时 间 ，存 在 着 人 为 差 异 ，影像 质 量 不 确 定 。
在 正 常组 的对 比中 ，没 有统计 学 意义上 的差异 ；在 特 体组 的对照 中 ，由于 根据被 照体 的厚 度 、生 理及
DR系统技术参数
DR系统技术参数DR（数字化射线）系统是一种利用数字化技术和计算机图像处理技术替换传统胶片的射线检查系统。
它具有比传统射线系统更高的影像质量、更低的辐射剂量、更快的图像生成速度以及更高的调节范围。
下面将详细介绍DR系统的技术参数。
一、影像质量：1.1分辨率：DR系统的分辨率是指单位长度上能够区分出的最小细节大小。
一般来说，DR系统的分辨率要高于传统胶片系统，能够清晰地显示更小的结构。
1.2像素尺寸：像素是影像的最小单位，其尺寸决定了影像的空间分辨力。
DR系统的像素尺寸通常在100-300微米之间，尺寸越小，分辨率越高。
1.3灵敏度：灵敏度是指DR系统对射线的感应能力。
DR系统通常具有高灵敏度，可以在较低的辐射剂量下获取到高质量的影像。
二、辐射剂量：2.1DAP值：DR系统通过利用数字化技术，可以实时计算出射线的辐射剂量。
医生可以根据病人的具体情况来调整辐射剂量，从而最大限度地减少辐射对病人的影响。
2.2低剂量影像：DR系统可以应用低剂量成像技术，比如嘈杂减弱算法、非均匀性校正等，可以在保证影像质量的前提下减少辐射剂量。
三、图像生成速度：DR系统将射线信号转换为数字信号，并通过计算机进行图像处理和重建，因此其图像生成速度比传统胶片系统要快得多。
一般来说，DR系统的图像生成时间在数秒至数十秒之间。
四、调节范围：DR系统的调节范围是指系统能够调节的动态范围。
传统胶片系统的调节范围较窄，有限制在一个较小的范围内，而DR系统的调节范围较宽，可以适应不同部位和不同病人的检查需求。
五、图像存储和传输：DR系统可以将图像以数字化的形式存储，方便进行后续的图像处理和管理。
此外，DR系统还支持图像的网络传输，可以实现图像的即时传输和远程会诊，提高了工作效率和诊断水平。
六、自动化功能：DR系统在成像过程中具备一系列的自动化功能，比如自动曝光控制、自动定位和自动注释等。
这些功能使得成像更加准确和方便，同时减少了操作人员的工作负担和误差。
一种关注目标细节的数字相机实时自动曝光方法
• 142•通过对影响数字相机曝光量的因素和人眼视觉特性的研究，提出一种关注目标细节的数字相机实时自动曝光方法。
采用基于直方图统计的粗调法将图像灰度值覆盖范围拉大，再通过基于图像细节像素直方图统计的精调提升图像细节，从而实现了快速准确的实时曝光控制。
实验证明，该方法在不同场景下有着良好的适应性和稳定性，可满足基于嵌入式系统的数字相机的实时曝光需求。
受限于图像传感器的探测灵敏度和动态范围，随着拍摄场景的光照不同，数字相机采集的图像容易曝光不足或者过饱和，从而丢失大量的图像细节，不利于人眼观察或者后续图像识别处理。
相比手动曝光(Manual exposure)，自动曝光(Auto Exposure ，AE)具有更高的灵活性和准确性，目前已成为影响数字相机成像质量的重要因素。
目前，国内外学者提出了平均亮度、图像亮度直方图、信息熵、离散余弦变换、数学迭代及图像融合等方法对自动曝光技术进行了研究。
佳能、奥林巴斯、华为等国内外几大数码相机和手机厂商都有针对消费级数码相机的自动曝光控制算法，但基本上都需要人工参与选择测量区域。
自然场景的光照强度差异大，拍摄场景中亮暗部分的比例跨度大，场景中感兴趣目标的亮暗特性复杂且出现在图像中的位置存在多种可能性。
对复杂场景实现无需人工参与的自动曝光控制难度极大。
为了解决上述问题，本文提出了一种关注目标细节的数字相机实时自动曝光方法。
1 影响数字相机曝光量的相关因素1.1 图像传感器感光面接收到的照度假定被拍摄物体表面为郎伯体，物表面为自然光照明且表面亮度大小与发射方向无关。
物体的光出射度M 为：(1)其中E 为环境辐照度，为物体表面反射率。
则物体的亮度为：(2)如图1所示，物平面XOY 上有微小面元ds ，经过数字相机的镜头后成像在像面（图像传感器感光面）上，成像面元为。
光学系统的入瞳接收面元ds 出射的部分光通量，这些光通量进入图像传感器感光面面元上。
设入瞳面至物体的距离为R ，面元至入瞳中心的夹角为ω，光学系统的透过率为τ，则ds 在ω方向上的辐射强度I 为：(3)图1 图像传感器感光面接收到照度面元至入瞳中心的距离为，设入瞳直径为，则入瞳面对应面元的空间立体角为：(4)入瞳面接收的光通量为：(5)忽略光学系统渐晕的影响，则图像传感器感光面的照度为：(6)其中为光学系统的放大率，当光学系统为无穷远共轭时，，则有：(7)其中F 为光学系统相对孔径的导数，即光圈数值。
曝光原理与曝光机介绍
定期保养
按照制造商的推荐，定期对曝 光机进行全面的保养和维护， 以保证其正常运行和使用寿命
。
曝光机常见故障及排除方法
原稿不曝光
检查原稿是否放置平整，确保无遮挡； 检查曝光机的光源是否正常工作。
曝光过度或不足
调整曝光机的曝光参数，根据原稿的 材质和厚度等因素进行适当调整。
量。
通过合理的曝光控制，可以 获得具有高分辨率、高对比 度和高色彩还原度的图像或
文字。
在科学研究和技术应用中，曝 光原理也具有广泛的应用，如 生物显微成像、天文观测和微
电子制造等。
曝光原理的应用领域
摄影
在摄影中，曝光原理用于将景物转化为照片，通过调整曝 光时间和光圈大小等参数，可以获得不同效果的照片。
ERA
曝光机的结构
01
02
03
0紫外灯、激光等。
反射镜和透镜系统
控制光束的方向和聚焦，确保 光束准确投射到掩模版上。
掩模版
承载电路图形，使光束通过或 阻挡。
工作台
承载硅片或玻璃基板，进行精 确的平移和旋转。
曝光机的工作原理
01
02
03
04
光源发出的光束经过反射镜和 透镜系统的控制，投射到掩模
设置曝光参数
根据原稿的材质、厚度等因素， 调整曝光机的曝光时间和光源 亮度等参数。
取出原稿
曝光完成后，取出原稿，注意 避免触碰原稿表面，以免影响 曝光效果。
曝光机的维护保养
清洁机身
定期使用干燥的软布擦拭曝光 机表面，保持机身清洁。
检查光源
定期检查曝光机的光源是否正 常，如有损坏应及时更换。
自适应曝光算法范文
自适应曝光算法范文
传统的曝光算法通常基于固定的光线条件，通过分析场景的平均亮度
来确定曝光参数。
然而，在真实的拍摄环境中，光线条件经常变化，这将
导致固定的曝光算法产生不准确的结果，使得照片过暗或过亮。
自适应曝光算法的核心思想是通过对场景中的亮度进行估计，然后根
据估计结果调整曝光参数。
一个常用的方法是使用图像直方图分析。
直方
图是描述图像像素分布情况的一种统计方法，它可以将各个像素的亮度值
按照一定的范围进行统计，并以直方图的形式进行展示。
自适应曝光算法首先计算图像的直方图，并根据直方图来估计整个场
景的亮度情况。
然后，根据亮度估计结果调整曝光参数，以获得适合的曝
光效果。
例如，如果亮度过低，算法可能会增加快门速度或提高ISO感光
度来增加图像的亮度；相反，如果亮度过高，算法可能会降低快门速度或
降低ISO感光度来减少图像的亮度。
此外，自适应曝光算法还可以结合其他的图像处理技术来进一步提高
曝光效果。
例如，可以通过直方图均衡化来增强图像对比度，在保持细节
的同时增加图像的视觉效果。
总之，自适应曝光算法是一种根据拍摄环境自动调节相机曝光的算法。
它通过对场景中的亮度进行估计，并根据估计结果动态调整曝光参数，以
获得适合的曝光效果。
这种算法可以有效地解决传统曝光算法在光线条件
变化时产生的不准确结果，从而提高图像的质量和观看体验。
DR自动曝光控制
采样野区域不当选择所致图像对比
AEC的采样野不当选择：采样野位于感兴趣 区以外的空气曝光区是最常见的不当选择， 这样就会使电离室检测到错误信号而提前终
采样野位于感兴趣区以外的曝光区所致曝光不足
AEC的采样野选择：更值得注意的是，在采用双野 及多野采样野组合时也要根据患者的具体体位情况 及感兴趣区来确定，对于小儿及成人四肢远端骨、 关节摄影，一般不宜使用AEC，应该关闭AEC模式， 改为个体化摄影参数
③ 电离室尽量薄，否则因X线管焦点与胶片距离有限，在病人和胶片之 间置入电离室会使此距离增大造成几何模糊增大。为减小电离室总厚度， 同时又保证其具有足够大的灵敏度，我们采用了复式结构电离室，将中 心阳极夹在两阴极之间，这种结构既不增大电离室总厚度又增加了测量 体积提高了灵敏度，更为重要的是这种结构的电离室中心电极由两接地 阴极直接提供电磁屏蔽，如果采用单层结构电离室，中心阳极直接靠近 电离室壁，和前者相比虽然有效极间距增大，电离室时间响应提高，但 是中心阳极无电磁屏蔽，由于电离室的输出电流很微弱，电磁干扰会窜 入中心阳极从而降低电离室输出的信噪比。
非晶硒降降xx射线直接转化电信射线直接转化电信号无中间环节提号无中间环节提高空间分辨率非晶高空间分辨率非晶硒吸收效率高曝光容硒吸收效率高曝光容量大但是曝光后存量大但是曝光后存在潜影滞后且刷新慢在潜影滞后且刷新慢在潜影滞后且刷新慢在潜影滞后且刷新慢所以动态摄影速度慢所以动态摄影速度慢这一点非晶硅正好弥这一点非晶硅正好弥补非晶硅主要用于补非晶硅主要用于多次连续曝光和透视多次连续曝光和透视但是过程中但是过程中xx射线转化为光信号存在散射和为光信号存在散射和反射可导致图像信息反射可导致图像信息散落或丢失
康电离室的结构要求：
① 对X线吸收尽量小，因为这部分被吸收X线对胶片成像无 贡献，而病人所接受的X线剂量又因此要相应提高。② 由于 电离室置于被照肢体与片盒之间，因此电离室必须不包含会 在X线照片上造成影像的构件，因而电离室阴极面积应大于 最大胶片尺寸，阳极采用石墨静电喷涂电极，从而保证电离 室边缘及测量阳极不会在照相底片上形成影像。
ccd摄像头曝光方法分类
ccd摄像头曝光方法分类（最新版2篇）目录（篇1）1.引言D 摄像头曝光方法的分类3.曝光方法的优缺点分析4.曝光方法在摄像头应用中的重要性5.结论正文（篇1）【引言】在现代科技领域，图像捕捉设备已经成为了众多行业的标配。
其中，CCD 摄像头因其高精度、高灵敏度等特性，被广泛应用于摄影、医学影像、安防监控等领域。
曝光方法是影响摄像头成像质量的关键因素之一，那么CCD 摄像头的曝光方法有哪些呢？本文将对此进行探讨。
【CCD 摄像头曝光方法的分类】CCD 摄像头曝光方法主要分为以下几种：1.手动曝光：手动曝光是通过人工调整摄像头的曝光时间、光圈等参数来获取合适亮度的画面。
这种曝光方式较为繁琐，需要用户具有一定的技术水平，但在特定场景下能获取最佳的成像效果。
2.自动曝光：自动曝光是通过摄像头内部的曝光传感器自动测量环境光线，并根据预设的曝光参数自动调整曝光，以获取合适的画面亮度。
自动曝光适用于大多数场景，能够满足日常拍摄需求。
3.曝光补偿：曝光补偿是一种在自动曝光基础上进行微调的曝光方式。
当环境光线变化或拍摄对象反差较大时，可以通过曝光补偿来调整画面的亮度，以获得更好的成像效果。
【曝光方法的优缺点分析】手动曝光虽然较为繁琐，但在特定场景下能够获取最佳的成像效果，适用于专业摄影。
自动曝光适用于大多数场景，操作简便，能够满足日常拍摄需求。
曝光补偿在自动曝光基础上进行微调，能够应对复杂的拍摄环境。
然而，不同的曝光方法也存在一定的局限性，如手动曝光需要一定的技术水平，自动曝光在极端环境下可能出现过曝或欠曝等问题。
【曝光方法在摄像头应用中的重要性】曝光是影响图像质量的关键因素之一。
合理的曝光能够使画面亮度适中，色彩还原自然，提高图像的观感。
不同的曝光方法在实际应用中具有不同的优缺点，选择合适的曝光方法能够使摄像头在各种场景下都能发挥最佳的性能。
【结论】总之，CCD 摄像头曝光方法的分类及其优缺点分析有助于我们更好地理解摄像头的工作原理，为在实际应用中选择合适的曝光方法提供参考。
PS软件中如何应用图像自动HDR效果
PS软件中如何应用图像自动HDR效果在当今的数字图像处理领域，HDR（High Dynamic Range，高动态范围）效果的应用越来越广泛。
它能够让图像展现出更丰富的细节、更宽广的色彩范围和更逼真的光影效果。
而在PS（Photoshop）软件中，实现图像自动 HDR 效果为我们提供了极大的便利。
接下来，让我们一起深入探讨在 PS 软件中如何应用这一神奇的功能。
首先，打开 PS 软件并导入您想要处理的图像。
确保图像的格式是PS 所支持的，常见的如 JPEG、PNG 等格式都没有问题。
在菜单栏中，找到“图像”选项，将鼠标指针移动到“调整”上，这时会弹出一个下拉菜单，在其中您可以看到“HDR 色调”这一选项，点击它便可以开启自动 HDR 效果的设置窗口。
进入“HDR 色调”窗口后，您会看到一系列的参数和选项。
其中，“方法”选项通常有“局部适应”“曝光度和灰度系数”“高光压缩”等。
“局部适应”适用于大多数情况，它能够根据图像的局部区域进行动态调整，使细节更加丰富。
“曝光度和灰度系数”则更侧重于整体的曝光和对比度调整。
“高光压缩”则主要用于处理高光部分，避免出现过曝的情况。
接下来是“半径”参数。
这个参数决定了 PS 在计算 HDR 效果时考虑周边像素的范围。
较小的半径值会使效果更集中在局部细节上，而较大的半径值会产生更平滑、更全局的效果。
您可以根据图像的特点和您想要的效果来适当调整半径值。
“强度”参数控制着 HDR 效果的整体强度。
较高的强度值会使对比度和色彩更加鲜明，但也可能导致过度处理，使图像看起来不自然。
因此，在调整强度时需要谨慎，通过预览窗口观察效果，找到一个合适的平衡点。
“灰度系数”用于调整图像的中间调亮度。
增加灰度系数会使中间调变亮，减少则会使其变暗。
这个参数对于调整图像的整体亮度分布非常有用。
“曝光度”参数就如同我们在相机中调整曝光一样，它可以整体提亮或压暗图像。
在调整这些参数的过程中，一定要随时关注预览窗口中的效果。
DPS新技术摄像机在金融系统的应用
多年来金融行业一直是重点安全防范单位。
它作为当今社会货币的主要流通场所、国家经济运作的重要环节，以其独特的功能和先进的技术广泛服务于国内各行各业中，其业务涉及大量的现金、有价证券及贵重物品。
同时它也一直是各种犯罪分子关注的焦点。
在金融行业，盗窃与反盗窃、抢劫与反抢劫、诈骗与反诈骗、贪污与反贪污随着银行业的发展也同步发展，犯罪活动日趋上升，犯罪手段和方式也逐渐多样化、暴力化、智能化。
全球金融行业迫切需要安防新技术以保障日益增加的安全方面的需求，这也推动了全球知名的监控产品制造商对新技术的研发和应用。
在金融行业安全防范方面，监控系统是最重要的部分，监控摄像机就是监控系统的眼睛，因此在选择时应该考虑几个因素：①根据具体应用环境和监控目标选择参数指标能满足监控需求的摄像机，确保在监控时段内监控画面的色彩真实还原、图像高清晰度、适应强光线变化的宽动态范围，这样后端设备才能高质量的记录和重现监控现场的画面，可为突发事件提供有用的佐证。
②产品的高可靠性，产品应该适应各种复杂的环境变化。
如遇特殊或意外事件引起的震动冲击、温度湿度巨变、强烈光线变化等对摄像机正常工作的影响;如摄像机在使用一段时间后画质和色彩变坏，将严重影响监视和记录效果;如摄像机经常出现故障，将可能遗漏重要的监控画面，同时增加维护费用。
③尽量减少使用需要人为操控的摄像机。
因为在日常使用中，监控人员要监看很多画面，正常监看画面都会错过很多有用画面。
应该多利用机器的智能侦测和分析功能给监控人员提供有价值的信息。
在近几年，银行监控系统经常出现令人头疼的一些问题，那就是一年四季每天不同的时间段经常出现强烈逆光、光线明暗变化大，图像明亮部分和暗的部分不能像人类眼睛那样同时看清，在强逆光时图像大部分信息遗漏。
对于这些问题，全球知名摄像机制造商开始推出宽动态摄像机来解决问题。
CCD摄像机已经发展了几十年，CCD宽动态技术也已经发展到第三代，并取得了很好的宽动态效果。
智能摄像头的技术要求
智能摄像头的技术要求智能摄像头是一种利用计算机视觉技术进行图像和视频分析的设备。
它具有高度智能化的特点，能够实时监控、识别和跟踪目标，应用于安防监控、智能家居、智慧交通等多个领域。
智能摄像头的技术要求如下：1. 高清画质：智能摄像头应具备高分辨率和高动态范围，以保证图像和视频的清晰度和细节展示。
高清画质能够提供更为精准的图像识别和目标追踪，增强系统的可靠性和功能性。
2. 夜视能力：智能摄像头需要具备较好的夜视功能，能够在光照不足的环境下实时监控。
夜视能力的提升可以通过增加红外照明、低照度传感器和图像增强算法等方式来实现。
3. 宽动态范围（WDR）：智能摄像头应具备宽动态范围技术，以应对光照强烈变化的环境。
WDR技术能够自动调整图像的曝光，将亮度过亮或过暗的区域细节保留并显现出来，提高目标检测和识别的准确性。
4. 视野覆盖广：智能摄像头的视野应具备广阔的覆盖范围，能够拍摄到更大的监控区域。
视野广阔可以减少盲区，提高监控的全面性和效果。
5. 实时监控与响应：智能摄像头具备实时监控和响应能力，能够迅速发现异常事件，并立即发出警报。
实时监控和响应能够帮助及时处置危险和异常情况，保障人员和财产的安全。
6. 高精度的目标检测和识别：智能摄像头应具备高精度的目标检测和识别技术，能够准确判断出正常和异常的目标。
目标检测和识别的准确性直接影响到智能摄像头的应用效果和价值。
7. 移动和跟踪能力：智能摄像头具备移动和跟踪能力，能够自动追踪目标并跟随其运动。
移动和跟踪功能可以提高监控的灵活性和效果，减少人工干预的需求。
8. 数据传输和存储：智能摄像头需要具备快速、可靠的数据传输和存储功能，能够将采集到的图像和视频及时传输给监控系统。
数据的传输和存储技术直接关系到智能摄像头的实时性和扩展性。
9. 强大的算法支持：智能摄像头需要有强大的算法支持，以实现图像分析、目标检测和识别等智能化功能。
面向对象识别、行为分析和场景感知等算法能够使智能摄像头实现更多的应用场景和功能。
医学影像技术名词解释
第一篇总论1.穿透作用：是指X线穿过物质时不被吸收的本领，X线的穿透力与管电压相关，与物质的密度和厚度相关。
穿透性是X线成像的基础。
2.荧光作用：X线能激发荧光物质产生荧光，它是进行透视检查的基础。
3.感光作用：由于电离作用，X线照射到胶片，使胶片上的卤化银发生光化学反应，出现银颗粒沉淀，称X线的感光作用。
感光效应是X 线摄影的基础。
4.电离作用：物质受到X线照射，原子核外电子脱离原子轨道，这种作用称为电离作用。
5.造影检查：用人工的方法将高密度或低密度物质引入体内，使其改变组织器官与邻近组织的密度差，以显示成像区域内组织器官的形态和功能的检查方法。
6.对比剂：引入人体产生影像的化学物质。
7.阴性对比剂：原子序数低、吸收X线少，是一种密度低、比重小的物质。
影像显示低密度或黑色。
包括空气、氧气、二氧化碳等。
8.阳性对比剂：原子序数高、吸收X线多，是一种密度高、比重大的物质，影像显示高密度或白色。
包括钡制剂和碘制剂9.直接引入法：通过人体自然管道、病理瘘管或体表穿刺等途径，将对比剂直接引入造影部位的检查方法。
包括口服法、灌注法、穿刺注入法。
10.间接引入法：通过口服或静脉注射将对比剂引入体内，利用某些器官的生理排泄功能将对比剂有选择性地排泄到需要检查的部位而第二篇普通X线成像技术1.实际焦点：X线管阳极靶面实际接受电子撞击的面积称之为实际焦点。
2.有效焦点：实际焦点在X线摄影方向上的投影。
3.标称焦点：实际焦点垂直于X线长轴方向的投影。
X线管规格特性表中标注的焦点为标称焦点。
其焦点的大小值称为有效焦点的标称值。
4.听眶线：外耳孔上缘与眼眶下缘的连线。
5.听眦线：外耳孔中点与眼外眦的连线。
6.听鼻线：外耳孔中点与鼻前棘的连线。
7.瞳间线：两侧瞳孔间的连线。
8.听眉线：外耳孔中点与眶上缘的连线。
9.眶下线：两眼眶下缘的连线。
10.中心线：Ｘ线束居中心的那一条线。
11.斜射线：Ｘ线中心线以外的线。
12.焦－片距：Ｘ线管焦点到胶片（探测器）的距离。
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一种快速宽范围的自动曝光算法及其应用王朋，张起贵，程永强太原理工大学信息工程学院，太原 (030024)E-mail：wp4139958@摘要：本文提出了一种新的快速自动曝光控制算法，该算法采用光圈控制和自动增益补偿相结合的控制方式实现宽范围自动曝光调节，采用模糊逻辑系统实现图像区域亮度的权值动态分配获得更加精确的图像亮度均值，同时利用PWM值与图形亮度值间的对应关系建立查找表以快速调整光圈至合适位置，最后辅以自动增益补偿控制，从而精确实现快速宽范围的自动曝光控制。
实验结果表明该算法对各种光线环境下均能进行精确快速的自动曝光控制。
关键词：自动曝光控制；模糊逻辑；摄像机中图分类号：TN911.731.引言曝光是用来描述从景物到达数码成像系统光通量大小的物理量。
曝光是否正常直接影响图像的效果。
曝光过度, 图像看起来就太亮; 曝光不足, 图像看起来就太暗。
因此。
自动曝光是数码成像系统中对图像信号的一项重要处理功能[1]。
传统的自动曝光系统将整幅图像的亮度均值与预先设定的参考值比较来进行曝光控制。
它的控制方法相对比较简单，控制功能也比较强大，目前仍占据市场主流位置。
其他的基本算法包括基于图像直方图、分辨率或对比度最大化的算法[2]以及人工神经网络的算法[3]。
这几类算法与传统的自动曝光控制方法比较都有各自的优点，但是实际应用起来复杂度较高，相应成本也较高，而且处理速度相对也比较慢。
本文提出了一种新的摄像机自动曝光控制方法。
2.算法基本原理在本文中提出的自动曝光控制算法其基本原理是根据模糊规则对图像的区域亮度均值进行动态加权并计算出当前图像的亮度均值，并结合当前给光圈直流电机发送的PWM脉冲值判定当前光强环境，然后通过查表得该光强环境下达到基准亮度所要发送的PWM脉冲，从而使光圈快速移动到合适位置。
考虑到建表的不精确性，本算法采用自动增益调节进行辅助调节，在光圈快速移动的同时，根据当前光强环境对自动增益的范围进行设定，从而实现摄像机的自动曝光的精确控制。
算法的核心是图像区域权值的动态分配和PWM与当前图像亮度值查找表的建立。
3.权值动态分配及当前亮度值的计算自动曝光不仅需要适用于各种不同的光线环境，而且需要适用于各种不同类型的图像。
因此本算法将整个图像分成区域0、区域1、区域2、区域3、区域4五个部分如图1所示。
不同类型的图像不同的光线条件所需要的曝光重点不一样，因此自动曝光算法给需要重点曝光的区域更高的权值[4-5]。
图1 图像的划分3.1 权值动态分配本算法根据图像区域权值动态分配的需要设计了一个模糊逻辑系统，考虑到单片机处理能力，又将这个大系统划分为两个子系统，每个子系统包括两个输入量，一条模糊规则及一个输出量。
本算法模糊子系统的划分由模糊规则来决定，根据专家经验及日常曝光的判定方法，得到如下两条逻辑规则[6]：1)、当区域0或区域1平均亮度较大，而区域2、区域3、区域4中其中一个平均亮度值偏小时，区域2、3、4将被赋予较大的权重。
2)、当5个区域的总平均亮度偏小，而其最亮区域的亮度偏大时，较暗的区域将被赋予较大权重。
规则1)构成子系统1，在拍摄过程中，最为常见的曝光异常是背光，这种情况通常会造成背景过于明亮而主体偏暗的曝光异常。
因此要适当增加亮度较低区域的权重。
规则2)构成子系统2，描述了人眼的感光特点，往往更注意暗部细节的损失。
当5个区域的总平均亮度偏小，画面的整体亮度也较低，但最亮区域的亮度偏大，则说明画面对比度较大，此时暗部细节显得更加重要，类似于背光的情况，应当增加亮度较低区域的权重。
模糊系统共有四个输入量：X1=V0；X2=min(V2,V3,V4);X3=(V0+V1+V2+V3+V4)/5;X4=max(V0,V1,V2,V3,V4);式中Vi为图中i区的平均亮度，X1与X2属于模糊规则1)所在的子系统1，X3与X4属于模糊规则2)所在的子系统2。
四个输入量X1、X2和X3、X4都是一区域的平均亮度值，它们具有相同的隶属函数。
将两个系统分别划出三个模糊集合，A1、A2和A3，其隶属函数如图2所示：图2输入量X1-X4的隶属函数根据各输入量所隶属的模糊集合以及模糊规则1)和2)，为两个子系统各自定义了一组模糊逻辑规则。
由于两个子系统原理上相同，以子系统1为例：If X1 is A1 and X2 is A1, output1(s) is W(1,1).If X1 is A1 and X2 is A2, output1(s) is W(1,2).If X1 is A1 and X2 is A3, output1(s) is W(1,3).If X1 is A2 and X2 is A1, output1(s) is W(2,1).If X1 is A2 and X2 is A2, output1(s) is W(2,2).If X1 is A2 and X2 is A3, output1(s) is W(2,3).If X1 is A3 and X2 is A1, output1(s) is W(3,1).If X1 is A3 and X2 is A2, output1(s) is W(3,2).If X1 is A3 and X2 is A3, output1(s) is W(3,3).其中W均代表一组权值。
表1列出了对应于所有规则产生的权值，这些权值均由实验测定。
表1 子系统 的权值选取3.2 当前图像亮度值计算权值动态分配系统后，图像各区域得到一组权值W，根据公式(1)即可计算出当前图像亮度值:Aver = (V0*W0+V1*W1+ V2*W2+ V3*W3 + V4*W4) / (W0+W1+W2+W3+W4) (1)其中Aver即为所求的当前图像亮度值。
4.查找表的建立及使用4.1 查找表的建立在一定光照条件下，光圈开合的大小同图像亮度存在一定的关系，而PWM脉冲又是控制光圈开合的控制量(本算法的实现是使用基于音圈直流电机控制光圈的三可变镜头，其使用PWM脉冲来控制光圈的开合)。
因此，PWM值与图像亮度值之间必然存在着一定的对应关系。
我们通过大量试验选取一些具有代表性的光强环境，进而在这些光强环境下进行实验建立图像亮度值和PWM值的对应关系表。
图3即为PWM值与图像亮度值对应关系示意图，图中每条曲线均代表一定光强下光圈开合大小与当前亮度值的对应关系。
图3PWM值与亮度值对应关系示意图此外，在查找表建立过程中，我们根据试验状况对光圈开合的最大和最小口径进行限定，从而可以有效的保证了在光圈自动控制过程中图像的景深以及清晰度。
4.2 查找表的使用本算法根据计算所得当前图像亮度均值以及PWM值，依据模糊至最大值原则判定当前外界的光照环境，选择一条合适的光照曲线，进而根据基准亮度值查表得到目标PWM值(如图4所示)。
然后单片机根据目标PWM值发送合适的PWM脉冲使光圈快速移动到指定位置。
图4当前PWM值计算示意图5.算法应用实验主要从光照条件的正确判断、算法的速度和算法的精度三个方面对算法进行判断，采用了30种不同的光照环境测试，并着重关注了光强环境突变的时候自动曝光控制的速度与精度，结果表明本控制算法能够快速精确的控制光圈的开合，实现图像准确曝光。
本自动曝光控制算法已在两种不同的硬件平台上得以实现：(1)单片机+ FPGA(LPC 2132 + Xilinx X3S250E)平台；(2)单片机+专用DSP(LPC2132+SONY CXD4103/CXD3172)。
感光元件均采用SONY公司生产47万像素CCD图像传感器ICX229AK。
其中平台(2)利用了专用DSP内部的亮度计算单元配合单片机低成本实现，目前已被成功应用于一体化摄像机产品。
6.结论本文提出了一种新的用于摄像机的自动曝光控制算法，它采用了图像动态加权平均亮度值进行自动曝光控制，确定了加权亮度均值的计算原则，增加了背光区域和人眼感兴趣的区域的权值，使得图像亮度均值的计算更加精确；利用PWM值与当前图像亮度均值结合判定当前光照环境，通过查表的方式使光圈快速移动到指定位置，减少了曝光所需的时间。
同时采用光圈和自动增益补偿共同控制，使得本算法能够实现宽范围的精确自动曝光调节。
参考文献[1] Sampat Nitin, Venkataraman Shyam, Yeh Thomas, et al. System implications of implementing auto-exposure on consumer digital cameras [J]. SPIE, 1999, 3650:100-107.[2] CHEN Chao-yeh, TSENG Chen-yu, HUNG Chi-hsuan, et al. Combinational AE-AF system with fuzzy climbing search servo [J]. SPIE, 2006, 6069:107-114.[3] Nasser Kehtarnavaz, Hyuk-Joon Oh,Shidate I,et al. New approach to auto-white-balancing and auto-exposure for digital still cameras [J]. SPIE, 2002, 4669: 268-276.[4] S. Shimizu et al., A New Algorithm for Exposure Control Based on Fuzzy Logic for Video Cameras, IEEE Trans.Consumer Electronics, vol. 38, no. 3, pp. 617–623, Aug. 1992.[5] M. Murakami, and N. Honda, An Exposure Control System of Video Cameras Based on Fuzzy Logic Using Color Information,” Proceedings of the Fifth IEEE International Conference on, vol. 3, pp. 2181–2187, 1996. [6]周杰; 基于多区域分割及模糊逻辑的自动曝光方法 [D];上海交通大学; 2007年.A New Fast Auto-exposure Algorithm for Video Camerasand ApplicationWang Peng, Zhang Qigui, Cheng YongqiangInformation Engineering College, Taiyuan University of Technology, Taiyuan (030024)AbstractA new automatic exposure method with low-cost and fast response is proposed, it uses iris control and automatic gain compensation to realize automatic exposure control in a wide range. A more accurate average value of image luminance is obtained by a method of weight value dynamic allocation using fuzzy logic, and then diaphragm is adjusted to a proper position according to look up table based on the corresponding relation between the PWM value and image luminance value. To control the exposure more precisely, automatic gain compensation is used as a fine adjustment. Results show that the new automatic exposure algorithm gives efficient exposure control over various scene tests.Keywords: automatic exposure control; fuzzy logic; video cameras作者简介：王朋(1984－),男,硕士,主要从事一体化摄像机方面的研究;张起贵(1963－),男,硕士,副教授,主要研究领域为图像处理与图像通信。