Detta dokument presenterar en ny metod för att avbilda som avsevärt förbättrar det dynamiska utbudet av en kamera. Huvudidén är att anpassa exponeringen för varje pixel på bilddetektorn, baserat på strålningsvärdet för motsvarande scenpunkt. Denna anpassning görs i den optiska domänen, det vill säga under bildbildningen. I praktiken uppnås detta med hjälp av en rumslig ljusmodulator vars transmittans kan varieras med hög upplösning över rum och tid. En realtidskontrollalgoritm utvecklas som använder förvärvade bilder för att automatiskt justera transmittansfunktionen hos den rumsliga modulatorn. Varje fångad bild och dess motsvarande transmittansfunktion används för att beräkna en mycket hög dynamisk avståndsbild som är linjär i scenstrålning. Vi har implementerat en video-rate adaptiv dynamisk räckvidd kamera som består av en färg CCD detektor och en reglerbar flytande kristall ljus modulator. Experiment har genomförts i scenarier med komplexa och hårda ljusförhållanden. Resultaten visar att adaptiv avbildning kan ha en betydande inverkan på syntillämpningar såsom övervakning, spårning, igenkänning och navigering. En typisk verklighetsscen har en enorm bredd av ljusstyrka (strålning) värden. Digitalkameror som används i datorseende och datorgrafik ger i allmänhet 8 bitar av ljusstyrka information per färgkanal, vid varje pixel. Det vill säga, inom varje färgkanal, alla utstrålningsvärden i scenen är kartlagda till en av 256 bild ljusstyrka värden, oavsett komplexiteten i scenen. Problem med datorseende, såsom uppfattning om form, uppskattning av rörelse och erkännande av objekt, är ofta underkonstruerade och därmed i sig svåra att lösa. Den låga kvaliteten på bilddata som produceras av dagens kameror gör vart och ett av dessa problem ännu svårare. Detta faktum är nu allmänt accepterat; problemet med att förvärva "high dynamic range" (HDR) bilder har uppmärksammat forskare i vision och grafik. Detta papper presenterar en ny metod för HDR-avbildning, som kallas adaptiv avbildning, som producerar oöverträffade dynamiska intervall. Innan detta tillvägagångssätt presenteras är en snabb genomgång av tidigare arbete på sin plats. Alla tidigare metoder syftar till att förbättra det dynamiska området för ett bildsystem antingen genom att byta av temporal eller rumslig upplösning av bilddetektorn, eller genom att använda flera detektorer. Den mest populära metoden för HDR-avbildning är att sekventiellt fånga flera bilder av scenen med hjälp av olika exponeringar (för exempel, se [7] [17], Detta tillvägagångssätt tas ett steg längre; den radiometriska responsen av avbildningssystemet återvinns också från de förvärvade bilderna. Ovanstående metoder är naturligtvis endast lämpade för statiska scener; bildsystemet, scenobjekten och deras strålar måste förbli konstanta under den sekventiella infångandet av bilder under olika exponeringar. Nyligen infördes begreppet generaliserad mosaik [19], [1] där ett rumsligt varierande neutralt densitetsfilter är fast fäst vid kameran. När detta bildsystem roteras, observeras varje scenpunkt under olika exponeringar. De fångade bilderna är sammanslagna för att få en vidvinkel mosaik som har mycket hög dynamisk räckvidd. Som med temporal exponering förändring, nackdelen här är att scenen måste förbli konstant medan bildsystemet roterar. Scenen / kameran rörelse begränsningar som ställs inför ovanstående metoder kan åtgärdas genom att använda flera bildsystem. Detta tillvägagångssätt har använts av flera utredare (för exempel, se [5], [18] ). Beam splitters används för att generera flera kopior av den optiska bilden av scenen. Varje kopia mäts med en bilddetektor vars exponering är förinställd med hjälp av en optisk dämpningsanordning eller genom justering av exponeringstiden för detektorn. Detta tillvägagångssätt har fördelen att producera HDR-bilder i realtid. Nackdelen är att det är dyrare eftersom det kräver flera detektorer och precisionsoptik för bra anpassning mellan de förvärvade bilderna. En ganska ny metod för HDR-avbildning använder en anpassad 1
Nayar och Branzoi REF beskriver metoder för att förbättra kamerans dynamiska räckvidd med hjälp av en LCD-panel framför en kamera.
Adaptive dynamic range imaging: optical control of pixel exposures over space and time
{'venue': 'Proceedings Ninth IEEE International Conference on Computer Vision', 'journal': 'Proceedings Ninth IEEE International Conference on Computer Vision', 'mag_field_of_study': ['Computer Science']}