一种空间相机快速自动曝光技术

基于CMOS传感器的高集成小型相机在航天器上得到了越来越广泛的应用。空间相机能够完成航天器关键动作记录、对地遥感、近地天体观测等任务，并且具有体积小、重量轻、智能化的特点。为了实现良好的成像效果，适应于空间环境特点的自动曝光技术不可或缺。本文针对空间环境的特殊性及空间任务的不可逆性，提出了一种快速自适应曝光算法。该算法以能量分析为基础，进行目标与背景分离，针对目标进行加权统计，根据图像的统计结果，采用最速查表法，计算获得最佳曝光时间。设置双重目标调整范围，使得自动曝光算法收敛性较好。实验结果表明，该算法能够快速稳定地获得最佳曝光时间，曝光收敛速度快，稳定性高，资源占用少，非常适合空间场景探测。...

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Bibliographic Details
Published inGuang Dian Gong Cheng = Opto-Electronic Engineering Vol. 45; no. 11; pp. 180033 - 11
Main Authors 解静, 胡永富, 唐琦, 张原野 / Xie Jing, Hu Yongfu, Tang, Qi, Zhang Yuanye
Format Journal Article
LanguageChinese
English
Published Chengdu Editorial Office of Opto-Electronic Advances 01.11.2018
航天东方红卫星有限公司,北京,100094%北京空间机电研究所,北京,100094
Subjects
Adaptive algorithms
Aerospace environments
Algorithms
Cameras
CMOS
Engineering
Exposure
Lookup tables
Mechanics
Remote observing
Remote sensing
Sensors
Weight reduction
Beijing China
China
空间相机
遥感
自动曝光
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Summary:基于CMOS传感器的高集成小型相机在航天器上得到了越来越广泛的应用。空间相机能够完成航天器关键动作记录、对地遥感、近地天体观测等任务，并且具有体积小、重量轻、智能化的特点。为了实现良好的成像效果，适应于空间环境特点的自动曝光技术不可或缺。本文针对空间环境的特殊性及空间任务的不可逆性，提出了一种快速自适应曝光算法。该算法以能量分析为基础，进行目标与背景分离，针对目标进行加权统计，根据图像的统计结果，采用最速查表法，计算获得最佳曝光时间。设置双重目标调整范围，使得自动曝光算法收敛性较好。实验结果表明，该算法能够快速稳定地获得最佳曝光时间，曝光收敛速度快，稳定性高，资源占用少，非常适合空间场景探测。相关算法已成功应用于多个在轨型号。
ISSN:1003-501X
DOI:10.12086/oee.2018.180033