基于多區(qū)域分割及模糊邏輯的自動(dòng)曝光方法.pdf

1、現(xiàn)在，數(shù)字成像技術(shù)日新月異，但其基本原理相對(duì)以前并未發(fā)生根本性的改變，比如曝光方法。曝光作為成像設(shè)備最重要的成像因素之一，是衡量數(shù)碼圖像質(zhì)量的主要指標(biāo)。 目前絕大多數(shù)數(shù)碼相機(jī)都具備相當(dāng)?shù)淖詣?dòng)曝光功能，其原理就是借助自動(dòng)測(cè)光系統(tǒng)獲得數(shù)碼圖像的最佳曝光依據(jù)，再自動(dòng)配置光圈及快門來進(jìn)行拍攝。一般情況下，拍攝者只需簡(jiǎn)單的按下快門即可獲得質(zhì)量不錯(cuò)的圖像。然而，自動(dòng)曝光并非每次都能達(dá)到最佳的曝光效果，原因就是測(cè)光系統(tǒng)不能完全適應(yīng)千變?nèi)f化的光

2、照環(huán)境，對(duì)于普通使用者而言，在拍攝過程中，如何通過相機(jī)自動(dòng)曝光系統(tǒng)得到一個(gè)恰當(dāng)?shù)钠毓庵凳冀K是個(gè)難題。因此，針對(duì)上述問題，本文首先從人臉檢測(cè)等算法方面進(jìn)行改進(jìn)，根據(jù)人在照片中的位置來劃分測(cè)光區(qū)域，以提高其智能性；其次，根據(jù)曝光與照片灰度直方圖之間存在的對(duì)應(yīng)關(guān)系，對(duì)各個(gè)區(qū)域進(jìn)行數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)，節(jié)省時(shí)間及內(nèi)存；最后，引入模糊邏輯算法，根據(jù)已提取到的圖像信息及專家經(jīng)驗(yàn)，對(duì)不同的區(qū)域給出不同的曝光權(quán)重，得到最終的曝光量。本論文的研究內(nèi)容主要包括三個(gè)方面

3、： ⑴設(shè)計(jì)適應(yīng)性強(qiáng)，滿足實(shí)時(shí)性要求的人臉檢測(cè)算法。根據(jù)實(shí)際應(yīng)用的要求，本文采用改進(jìn)的AdaBoost方法和類Haar技術(shù)快速確定人臉區(qū)域，通過彩色補(bǔ)償和光線補(bǔ)償后使用膚色驗(yàn)證方法，確定人臉的最終位置。此后根據(jù)人臉與身體的比例關(guān)系，大致找出人體區(qū)域，并以此為基準(zhǔn)劃分圖像區(qū)域。 ⑵根據(jù)圖像曝光原理及其在對(duì)應(yīng)灰度直方圖上的表現(xiàn)，設(shè)計(jì)一種數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)方法，通過它能夠較直觀的反映出圖像的曝光狀況，并且要求能在圖像各個(gè)區(qū)域分別進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，

4、速度快、資源占用低。 ⑶引入模糊邏輯算法，根據(jù)已經(jīng)獲得圖像亮度信息，結(jié)合攝影學(xué)知識(shí)及自動(dòng)曝光理論，設(shè)計(jì)模糊邏輯規(guī)則，最后計(jì)算得到圖像不同區(qū)域的權(quán)重值。 大量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及對(duì)比表明，本文算法通過基于人臉識(shí)別的多區(qū)域分割、直方圖統(tǒng)計(jì)及模糊邏輯系統(tǒng)對(duì)數(shù)碼圖像的曝光情況進(jìn)行更好的分析和判斷。對(duì)于那些較為常用的人像攝影及復(fù)雜明暗條件下的曝光判別都具有較好的適應(yīng)性，同時(shí)還能夠?qū)ν粓?chǎng)景下不同曝光補(bǔ)償值拍攝的圖像進(jìn)行比較，其實(shí)現(xiàn)過程也相當(dāng)