基于OMAP2430的数码相机的关键技术研究与实现

论文摘要

数码相机具有传统的模拟相机中难以实现的许多功能,如数字图像防抖、数字变焦等,数码相机取代模拟相机已是大势所趋。在数码相机中,自动白平衡控制,自动曝光控制和自动对焦控制则是其关键技术,对获得高质量的照片起决定性作用。自动白平衡就是补偿由于光源或彩色物体而导致的色差;自动曝光控制的则是通过背光检测来补偿主要目标物体的亮度;自动对焦控制算法决定镜头正确的移动方向并且能在高亮度的影响下找到正确的对焦点。论文针对自动白平衡控制,自动曝光控制和自动对焦控制进行了深入研究,提出了改进的算法,并以OMAP2430处理器为核心设计实现了一种高级数码相机系统,实现了复杂环境中的自动白平衡控制,自动曝光控制和自动对焦控制。测试结果表明,相对于其它一些控制方法,本文提出的自动白平衡控制,自动曝光控制和自动对焦控制系统更有效,更稳定,更准确,能够应用于实际系统。同时数码相机模块中核心算法的实现都是由易于移植的C语言实现,很方便的在不同平台上进行应用,拥有更好的扩展性与可移植性。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 第一章 绪论
• 1.1 课题的背景及意义
• 1.1.1 自动白平衡控制的意义
• 1.1.2 自动曝光控制的意义
• 1.1.3 自动白对焦控制的意义
• 1.1.4 OMAP 平台的优势
• 1.2 数码相机新技术
• 1.3 论文完成的工作
• 1.4 本论文的组织
• 第二章 数码相机系统概述
• 2.1 数码相机的体系结构
• 2.2 数码相机的图像采样
• 2.2.1 光学处理
• 2.2.2 图像传感器
• 2.2.3 模拟前端处理
• 2.3 颜色与色度学概述
• 2.3.1 可见光辐射
• 2.3.2 视觉系统概述[14]
• 2.3.3 色度学概述
• 第三章 数码相机数字图像处理概述
• 3.1 数码相机的数字图像处理流程
• 3.2 数码相机的数字图像前处理流程
• 3.3 数码相机的数字图像后处理流程
• 3.3.1 RAW 数据处理
• 3.3.2 RGB 数据处理
• 3.3.3 YUV 数据处理
• 第四章 自动白平衡、自动曝光、自动对焦的关键技术研究
• 4.1 自动白平衡关键技术研究
• 4.1.1 自动白平衡概述
• 4.1.2 光源模型
• 4.1.3 现有的自动白平衡算法
• 4.1.4 自动白平衡算法的改进
• 4.2 自动曝光的关键技术研究
• 4.2.1 曝光基本概念
• 4.2.2 APEX 系统概述
• 4.2.3 自动曝光概述
• 4.2.4 曝光估计及校正算法的实现
• 4.3 自动对焦的关键技术研究
• 4.3.1 对焦基本原理
• 4.3.2 自动对焦技术概述
• 4.3.3 对焦评价函数的概述
• 4.3.4 评价函数的选择
• 4.3.5 对焦窗口划分的选择
• 4.3.6 对焦位置搜索算法的实现
• 4.3.7 镜头控制技术
• 第五章 系统设计与实现
• 5.1 OMAP2430 简介
• 5.1.1 OMAP2430 特点[38]? [39]
• 5.1.2 OMAP2430 的框图
• 5.2 系统硬件概述
• 5.2.1 OMAP2430 的硬件系统
• 5.2.2 图像传感器部分硬件
• 5.2.3 镜头部分硬件
• 5.3 系统软件概述
• 5.3.1 OMAP2430 的软件体系结构[41]
• 5.3.2 数码相机模块软件结构
• 5.3.3 拍照部分流程控制
• 第六章 测试结果及分析
• 6.1 测试环境介绍
• 6.2 自动白平衡测试
• 6.2.1 自动白平衡测试方法介绍
• 6.2.2 自动白平衡测试结果及分析
• 6.3 自动曝光测试
• 6.3.1 自动曝光测试方法介绍
• 6.3.2 自动曝光测试结果及分析
• 6.4 自动对焦测试
• 6.4.1 自动对焦测试方法介绍
• 6.4.2 自动对焦结果及分析
• 第七章 结论与展望
• 7.1 总结
• 7.2 未来工作展望
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文和专利