本發(fā)明屬于機械測試領域，涉及一種強反射表面的幾何特征提取方法，尤其涉及一種適用于強反射表面的自適應高動態(tài)范圍成像方法。

背景技術：

在結構光三維掃描測量中，被測物的表面反射特性極大地影響測量效果，被測強反射表面因編碼結構光照射后易產(chǎn)生局部鏡面反射的特性，反射光強動態(tài)范圍可高達10⁶，遠超過普通8bit工業(yè)數(shù)字相機的成像動態(tài)范圍，引起相機曝光飽和，從而導致其圖像中常伴有高亮光、眩光等光斑現(xiàn)象，淹沒了所要檢測的表面幾何特征信息，根本原因是光學成像動態(tài)范圍帶寬不夠。目前，有時會采用噴涂被測物表面，改變表面反射特性，壓窄動態(tài)范圍，消除高光影響方式，對宏觀幾何尺寸進行測量；但對于輪廓、缺陷等表面結構，噴涂會掩蓋原表面形貌等幾何特征，無法精確測量；更重要的是絕大部分精加工制造產(chǎn)品是不允許進行表面接觸和噴涂的。此外，也會采用多次曝光法進行強反射面測量，每次曝光在一段動態(tài)范圍內(nèi)成像，利用相機獲取一系列不同曝光時間的圖像，將這些亮度不同的圖像運用圖像處理算法融合成具有高動態(tài)范圍的單幅圖像，使原高光亮區(qū)域不飽和，但其高動態(tài)范圍圖像的拼接和邊界效應可能影響測量精度。多次曝光法適宜靜態(tài)物體和穩(wěn)定環(huán)境，而工業(yè)現(xiàn)場往往會存在不可預測的復雜變化，致使每次曝光時，疊加進場景的動態(tài)變化，導致圖像中出現(xiàn)偽影、重疊等現(xiàn)象，嚴重地影響測量精度，同時測量效率也大打折扣。

近年來，隨著微機電系統(tǒng)(micro-electro-mechanicalsystem，mems)的快速發(fā)展與應用，出現(xiàn)了新興的計算成像技術，為解決強反射表面的三維幾何參數(shù)提取問題提供了新的機遇與可能。計算成像結合了計算機與相機的優(yōu)勢，通過計算機控制不同類型的空間光調(diào)制器(spatiallightmodulator，slm)以實現(xiàn)對入射光線的精確調(diào)制，從而獲得更加理想的視覺圖像。因此，基于計算成像的測量系統(tǒng)具有更加靈活多樣的視覺空間范圍、更寬的成像動態(tài)范圍、更快的測量速度和更高的測量精度和測量效率等優(yōu)勢。

技術實現(xiàn)要素：

為突破傳統(tǒng)相機動態(tài)范圍帶寬不足的固有限制，本發(fā)明設計了一種新型的計算型相機——dmd相機，并利用該相機具有能靈活地對光線時間信息和空間信息調(diào)制的成像優(yōu)勢，提出了一種自適應高動態(tài)范圍成像方法，實現(xiàn)了對強反射表面幾何特征的有效提取。

為了解決上述技術問題，本發(fā)明提出的一種用于提取強反射表面幾何特征的高動態(tài)范圍成像方法，其中，所用的成像系統(tǒng)為由數(shù)字微鏡器件dmd、電荷耦合元件ccd、第一透鏡組、第二透鏡組和處理器構成的線性空間不變的dmd相機；所述數(shù)字微鏡器件dmd形成一dmd像平面，所述電荷耦合元件ccd形成一ccd像平面，所述dmd像平面與所述ccd像平面平行；所述第一透鏡組是變焦透鏡組，所述第一透鏡組處于由所述數(shù)字微鏡器件dmd和電荷耦合元件ccd之間所形成的主光軸上，所述第一透鏡組用以將dmd像平面所成的像完整投影到ccd像平面，所述數(shù)字微鏡器件dmd中的每一個微鏡與電荷耦合元件ccd中的每一個像元一一對應；所述第二透鏡組是一個定倍成像物鏡，用以將被測強反射表面完整成像在所述dmd像平面上，從而確定dmd相機的視場范圍和工作距離；所述數(shù)字微鏡器件dmd、第二透鏡組和被測強反射表面三者之間的位置關系滿足斜置場面成像條件，被測強反射表面與dmd像平面相對于第二透鏡組互為共軛；所述主光軸與所述第二透鏡組所在光軸之間的夾角為24°，上述數(shù)字微鏡器件dmd、電荷耦合元件ccd、第一透鏡組和處理器組成一光電反饋系統(tǒng)；該方法包括以下步驟：

步驟一、被測強反射表面反射光線進入所述成像系統(tǒng)；

步驟二、經(jīng)所述數(shù)字微鏡器件dmd編碼調(diào)制后在電荷耦合元件ccd中成像；利用最大類間方差法判別編碼圖像中是否存在過飽和區(qū)域；若編碼圖像中不存在過飽和區(qū)域，則所得圖像為完整清晰圖像；則執(zhí)行步驟四；若編碼圖像中存在過飽和區(qū)域，執(zhí)行步驟三；

步驟三、利用自適應光強編碼控制算法，通過坐標匹配與映射生成相應的dmd掩模，導入至數(shù)字微鏡器件dmd中完成對相應區(qū)域的入射光線進行有效衰減；具體過程如下：

步驟3-1、初始化：所述數(shù)字微鏡器件dmd中所有的微鏡打開，此時，電荷耦合元件ccd獲得場景的原始圖像io(x,y)；

步驟3-2、分割與判別：設定電荷耦合元件ccd所采集的圖像的像素飽和值vs小于255，且該像素飽和值vs用于作為圖像分割的閾值以判別該圖像中的過飽和區(qū)域；如果該圖像中存在過曝光區(qū)域，則進入步驟3-3；否則，進入步驟3-5；

步驟3-3、提取與映射：經(jīng)過步驟3-2對圖像進行分割后，用sobel算子檢測經(jīng)過分割后的圖像的邊緣，從而提取出分割后的圖像中的過飽和區(qū)域oc(x,y)；數(shù)字微鏡器件dmd與電荷耦合元件ccd的映射關系為：

u＝r·x

式中，u和x分別代表dmd像平面和ccd像平面對應映射點的齊次坐標，r是一個3×3的非齊次單應矩陣；則按照下式計算dmd掩模所對應的區(qū)域od(u,v)：

od(u,v)＝r·oc(x,y)

步驟3-4、dmd掩模設計：在線性空間不變的dmd相機中，選用逐步迭代法來獲取最佳的dmd掩模以有效衰減原始圖像io(x,y)中的過飽和區(qū)域，其迭代步驟如下：

首先，設定先驗區(qū)間ξ＝(α,β)和0≤α≤β≤1，α和β都是光強衰減因子；

然后，設dmd掩模的調(diào)制函數(shù)mi(u,v)與其對應的電荷耦合元件ccd圖像ii(x,y)的關系如下：

式中，vc是一均勻亮度值，其取值為0～100；從而根據(jù)上述調(diào)制函數(shù)mi(u,v)生成一個新的dmd掩模；(u,v)表示dmd像平面上的任意一點，其與ccd像平面上的某一點(x,y)相對應；

最后，將上述生成的新的dmd掩模導入到所述數(shù)字微鏡器件dmd中，返回步驟二；

步驟四、高動態(tài)范圍圖像重構：根據(jù)電荷耦合元件ccd獲取的完整清晰圖像的灰度值vhdr(x,y)和所述數(shù)字微鏡器件dmd的調(diào)制函數(shù)m(u,v)，則原始高動態(tài)場景的實際光強函數(shù)ihdr(x,y)重構為如下：

步驟五、色調(diào)映射：采用對比度受限自適應直方圖均衡化算法增強高動態(tài)范圍圖像的局部細節(jié)，從而在低動態(tài)范圍的顯示設備中顯示出清晰圖像，用于提取強反射表面幾何特征的有效信息。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果是：

通常普通工業(yè)數(shù)字相機用8bit來存儲數(shù)字圖像，其動態(tài)范圍有限，難以有效提取強反射表面因反射率高易形成高光區(qū)域的三維幾何特征信息，從而引起測量失效或產(chǎn)生較大的測量誤差。而使用高動態(tài)的數(shù)字相機也就為14位，且價格昂貴。本發(fā)明將8bit位灰度階的數(shù)字微鏡器件dmd加入到計算成像系統(tǒng)中，與普通的8bit工業(yè)數(shù)字相機結合就能達到16位高動態(tài)成像效果。本發(fā)明基于數(shù)字微鏡器件dmd具有的調(diào)制入射光線空間信息的特性，提出一種用于提取強反射表面幾何特征的高動態(tài)范圍成像方法，從根源上解決強反射表面的三維幾何特征測量中因局部過曝光造成的三維點云缺失問題，提高三維視覺測量系統(tǒng)的視覺顯現(xiàn)力和測量精度，增強環(huán)境適應性。因此，相較于其他解決強反射表面三維幾何特征提取方法，本發(fā)明方法具有設計成本低、更高的靈活性和更強的適應性。

附圖說明

圖1為dmd相機的光路原理圖。

圖2(a)、圖2(b)和圖2(c)是dmd與ccd匹配與校準實驗結果；其中：圖2(a)是dmd相機使用的條紋圖案；圖2(b)未匹配；圖2(c)匹配。

圖3是提取強反射表面幾何特征的高動態(tài)范圍成像方法流程圖。

圖4(a)、圖4(b)表示dmd與ccd相機坐標映射關系；其中：圖4(a)是等效示意圖；圖4(b)是ccd相機采集到的實際dmd棋盤格圖案的圖像。

圖5(a)、圖5(b)和圖5(c)是dmd與ccd映射關系與實驗結果；其中，圖5(a)是dmd標定圖案；圖5(b)是實驗中ccd相機采集的dmd棋盤格圖案的圖像；圖5(c)是角點檢測結果。

圖6是逐像素編碼曝光原理圖。

圖7(a)、圖7(b)、圖7(c)和圖7(d)是一被測物在背景光條件下的高動態(tài)范圍成像實驗結果；其中，圖7(a)是dmd相機獲取的不同被測物的原始圖像，此時dmd不參與編碼調(diào)制；圖7(b)是本實驗中最佳的dmd掩模圖案；圖7(c)是dmd相機獲取的不同被測物的圖像，此時dmd參與編碼調(diào)制；圖7(d)是對高動態(tài)范圍圖像局部色調(diào)映射后的實驗結果。

圖8是與圖7所示在同一被測物在不同背景光條件下的高動態(tài)范圍成像實驗結果；其中，圖8(a)是dmd相機獲取的不同被測物的原始圖像，此時dmd不參與編碼調(diào)制；圖8(b)是本實驗中最佳的dmd掩模圖案；圖8(c)是dmd相機獲取的不同被測物的圖像，此時dmd參與編碼調(diào)制；圖8(d)是對高動態(tài)范圍圖像局部色調(diào)映射后的實驗結果。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本發(fā)明技術方案作進一步詳細描述，所描述的具體實施例僅對本發(fā)明進行解釋說明，并不用以限制本發(fā)明。

本發(fā)明提出的一種用于提取強反射表面幾何特征的高動態(tài)范圍成像方法，其中，所用的成像系統(tǒng)為由數(shù)字微鏡器件dmd、電荷耦合元件ccd、第一透鏡組、第二透鏡組和處理器構成的線性空間不變的dmd相機，如圖1所示。

所述數(shù)字微鏡器件dmd形成一dmd像平面，所述電荷耦合元件ccd形成一ccd像平面，所述dmd像平面與所述ccd像平面平行；所述第一透鏡組是變焦透鏡組，所述第一透鏡組處于由所述數(shù)字微鏡器件dmd和電荷耦合元件ccd之間所形成的主光軸上，所述第一透鏡組用以將dmd像平面所成的像完整投影到ccd像平面，所述數(shù)字微鏡器件dmd中的每一個微鏡與電荷耦合元件ccd中的每一個像元一一對應；所述第二透鏡組是一個定倍成像物鏡，用以將被測強反射表面完整成像在所述dmd像平面上，從而確定dmd相機的視場范圍和工作距離；所述數(shù)字微鏡器件dmd、第二透鏡組和被測強反射表面三者之間的位置關系滿足斜置場面成像條件，被測強反射表面與dmd像平面相對于第二透鏡組互為共軛；所述主光軸與所述第二透鏡組所在光軸之間的夾角為24°，上述數(shù)字微鏡器件dmd、電荷耦合元件ccd、第一透鏡組和處理器組成一光電反饋系統(tǒng)。

在由數(shù)字微鏡器件dmd與電荷耦合元件ccd組成的線性空間不變的成像系統(tǒng)中，ccd像平面的一個像點實際是由被測物的物平面上的多個物點疊加而成，這種混合疊加的成像過程可以用數(shù)學積分來表達。

式(1)中，(s,t)和(x,y)分別表示物平面和像平面上二維空間坐標；f(s,t)表示被測物的圖像；g(x,y)表示相機采集到的圖像，又稱為降質(zhì)圖像；h(x,y；s,t)表示該dmd相機的光學傳遞函數(shù)(psf)。

光強函數(shù)i(x,y)可以表示為像函數(shù)g(x,y)與其共軛像函數(shù)g*(x,y)的點積的時間平均值：

i(x,y)＝<g(x,y)·g*(x,y)>(2)

將式(1)代入式(2)中，光強函數(shù)i(x,y)又可表示為：

由于從物體表面反射的光線可以看作是非相干平面波，因此，式(3)可以進一步表示為：

設i(x,y,t)對應于m×n像素鄰域內(nèi)的時空卷積和相機積分時間；m(x,y,t)表示dmd與ccd之間的調(diào)制函數(shù)；t表示相機的曝光周期；(x,y)表示dmd像平面上的任意一點，其與ccd像平面上的某一點相對應。因此，dmd相機的實際灰度值函數(shù)v(x,y)可以表示為：

式(5)中，m(x,y,t)∈[0,1]。當m(x,y,t)＝0時，所有的dmd微鏡關閉，沒有光線可以進入ccd像平面成像；當m(x,y,t)＝1時，所有的dmd微鏡打開。對于傳統(tǒng)相機，此外，當dmd微鏡未偏轉(zhuǎn)時，所有dmd微鏡處于水平位置，入射光線均因微鏡反射而偏離數(shù)字相機的像面。

所述數(shù)字微鏡器件dmd中的每一個微鏡與電荷耦合元件ccd中的每一個像元一一對應，本發(fā)明利用莫爾條紋的產(chǎn)生原理來完成dmd微鏡與ccd像元的匹配與校準。其詳細步驟如下：

(1)依據(jù)數(shù)字微鏡器件dmd自身的翻轉(zhuǎn)特性，將dmd掩膜設置成周期性條紋光柵圖案。該光柵條紋圖案的每個周期方向上由4個微鏡組成，且前兩個微鏡為“on”(打開)狀態(tài)，后兩個為“off”(關閉)狀態(tài)。圖2(a)為dmd掩膜所設置成的周期性條紋光柵圖案，圖中分為橫向條紋和縱向條紋兩個部分，分別用于調(diào)整縱向空間匹配和橫向空間匹配實驗。

(2)當ccd對dmd掩膜(即上述的周期性條紋光柵圖案)進行圖像采樣時，同樣以4個像元為一個周期進行抽采樣。選取每個周期的第一個ccd像元采樣值，并復制這個采樣值到其它三個像元處。

(3)當dmd微鏡與ccd像元一一對應，因為每個周期ccd的采樣值相同，相機所采集的圖像中將無條紋圖案出現(xiàn)；當dmd微鏡與ccd像元沒有完全一一對應時，由于相鄰周期的ccd采樣值不同，在復制插值之后就會出現(xiàn)灰度漸進的條紋圖案，這個條紋圖案也是周期性的，這個現(xiàn)象就是測量學中的移相莫爾條紋現(xiàn)象。圖2(b)是dmd相機初始匹配與校準結果，圖中出現(xiàn)了明暗相間的莫爾條紋。

實驗中，通過調(diào)整第一透鏡組1的放大倍率和ccd在z軸上的位置來實現(xiàn)ccd像元與dmd微鏡的匹配，而后調(diào)整ccd在x軸y軸的位置及繞x、y、z軸的旋轉(zhuǎn)來實現(xiàn)ccd像元與dmd微鏡的校準，實驗結果如圖2(c)所示。

本發(fā)明用于提取強反射表面幾何特征的高動態(tài)范圍成像方法包括以下步驟：

步驟一、被測強反射表面反射光線進入所述成像系統(tǒng)，如圖3所示。

步驟二、經(jīng)所述數(shù)字微鏡器件dmd編碼調(diào)制后在電荷耦合元件ccd中成像；利用最大類間方差法判別編碼圖像中是否存在過飽和區(qū)域；若編碼圖像中不存在過飽和區(qū)域，則所得圖像為完整清晰圖像；則執(zhí)行步驟四；若編碼圖像中存在過飽和區(qū)域，執(zhí)行步驟三；

步驟三、利用自適應光強編碼控制算法，通過坐標匹配與映射生成相應的dmd掩模，導入至數(shù)字微鏡器件dmd中完成對相應區(qū)域的入射光線進行有效衰減；具體過程如下：

步驟3-1、初始化：所述數(shù)字微鏡器件dmd中所有的微鏡打開，此時，電荷耦合元件ccd獲得場景的原始圖像io(x,y)；

步驟3-2、分割與判別：設定電荷耦合元件ccd所采集的圖像的像素飽和值vs小于255，且該像素飽和值vs用于作為圖像分割的閾值以判別該圖像中的過飽和區(qū)域；如果該圖像中存在過曝光區(qū)域，則進入步驟3-3；否則，進入步驟3-5；

步驟3-3、提取與映射：經(jīng)過步驟3-2對圖像進行分割后，用sobel算子檢測經(jīng)過分割后的圖像的邊緣，從而提取出分割后的圖像中的過飽和區(qū)域oc(x,y)；根據(jù)本發(fā)明成像系統(tǒng)的光路特征可得到其坐標映射等效示意圖，如圖4(a)所示，可知dmd鏡元陣列與ccd像元陣列的對應關系實際上一種空間映射關系，兩坐標系間可用三維投影變換矩陣表示。因此，數(shù)字微鏡器件dmd與電荷耦合元件ccd的映射關系為：

u＝r·x(6)

式中，u和x分別代表dmd像平面和ccd像平面對應映射點的齊次坐標，r是一個3×3的非齊次單應矩陣，它可表示為：

其中：rij為矩陣r的第i行與第j列相交的元素。如圖4(b)所示，設pd(u,v)和pc(x,y)分別是dmd像面和ccd像面上的任意一點，則式(7)可進一步表示為：

因此，當pd(u,v)和pc(x,y)坐標均已知時，單應矩陣r可采用直接線性變換(dlt)算法求解。

事實上，根據(jù)本發(fā)明的成像系統(tǒng)的特點，dmd鏡元與ccd像元的一一對應的詳細標定步驟如下：

step1：dmd顯示棋盤格圖案。它是8×15的棋盤格陣列，共存在98個角點。該棋盤格圖案是標準尺寸圖案，如圖5(a)所示，因此原棋盤格上各角點坐標pd(u,v)已知。

step2：ccd相機采集dmd像平面的圖像，如圖5(b)所示。

step3：利用harris算法檢測ccd相機中所采集的圖像中存在的角點坐標pc(x,y)，如圖5(c)所示。

step4：采用dlt算法，由step1和step3的數(shù)據(jù)計算單應矩陣r，其結果為：

當單應矩陣r已知后，根據(jù)ccd像面上的任意特征點pc(x,y)都可用表達式(9)解算出其對應在dmd所在的鏡元pd(u,v)。

綜上所述，可按照下式計算dmd掩模所對應的區(qū)域od(u,v)：

od(u,v)＝r·oc(x,y)(10)

步驟3-4、dmd掩模設計：根據(jù)dmd的高速偏轉(zhuǎn)特性，dmd微鏡能夠在ccd的一個曝光積分周期內(nèi)完成多次偏轉(zhuǎn)(狀態(tài)轉(zhuǎn)換)。假設dmd相機成像系統(tǒng)采集不同的場景，n幅不同的dmd掩模mi依次有序地在一個ccd相機曝光周期t內(nèi)曝光，每個dmd掩模的曝光時間為ti，如圖6所示。

設mi(x,y,t)表示dmd掩模函數(shù)，逐像素編碼曝光函數(shù)m(x,y,t)能準確地揭示dmd對入射光線像素級調(diào)制過程，其表達式可表示為：

此后，一系列的編碼曝光圖像被作為系統(tǒng)輸出而存儲。因此，該編碼曝光圖像不僅保存了dmd相機的分辨率，而且還記錄了原始圖像的時間和空間信息。結合dmd相機的光學模型，逐像素編碼曝光圖像的灰度值函數(shù)v'(x,y)可以表示為：

當在ccd相機的一個曝光周期t內(nèi)，只有一幅dmd掩模編碼控制入射光強度，則此時dmd只被用于調(diào)制入射光線的空間信息，用來實時衰減入射光的光強。此時，n＝1和ti＝t.因而公式(12)可被進一步推導出逐像素編碼曝光理論應用于基于dmd的高動態(tài)范圍成像的表達公式為：

vhdr(x,y)＝m(x,y)·ihdr(x,y)(13)

在線性空間不變的dmd相機中，選用逐步迭代法來獲取最佳的dmd掩模以有效衰減原始圖像io(x,y)中的過飽和區(qū)域，其迭代步驟如下：

首先，設定先驗區(qū)間ξ＝(α,β)和0≤α≤β≤1，α和β都是光強衰減因子；

然后，設dmd掩模的調(diào)制函數(shù)mi(u,v)與其對應的電荷耦合元件ccd圖像ii(x,y)的關系如下：

式中，vc是一均勻亮度值，其取值為0～100；從而根據(jù)上述調(diào)制函數(shù)mi(u,v)生成一個新的dmd掩模；(u,v)表示dmd像平面上的任意一點，其與ccd像平面上的某一點(x,y)相對應。

本發(fā)明所提出的基于dmd的自適應光強編碼控制算法的調(diào)制速度是由dmd光強調(diào)制函數(shù)mi(u,v)決定的，迭代次數(shù)q可被表示為：

q＝num[α,β,i,vc],q∈n⁺(15)

其中：算法迭代次數(shù)q是正整數(shù)；num[]是計數(shù)函數(shù)，i是實際場景的光強值。當i和vc是固定值時，α和β決定著光強調(diào)制函數(shù)的迭代次數(shù)。在本實驗中，α＝0.12，β＝0.5和vc＝2⁶＝64。

最后，將上述生成的新的dmd掩模導入到所述數(shù)字微鏡器件dmd中，返回步驟二；

步驟四、高動態(tài)范圍圖像重構：根據(jù)電荷耦合元件ccd獲取的完整清晰圖像的灰度值vhdr(x,y)和所述數(shù)字微鏡器件dmd的調(diào)制函數(shù)m(u,v)，則原始高動態(tài)場景的實際光強函數(shù)ihdr(x,y)重構為如下：

步驟五、色調(diào)映射：采用對比度受限自適應直方圖均衡化算法增強高動態(tài)范圍圖像的局部細節(jié)，從而在低動態(tài)范圍的顯示設備中顯示出清晰圖像，用于提取強反射表面幾何特征的有效信息。

實施例：

實施本發(fā)明所述的成像方法，選取美分硬幣作為被測強反射物體，以電腦的普通的液晶顯示器作為顯示設備，在不同光照條件下進行了自適應高動態(tài)范圍成像實驗，實驗結果分別如圖7和如圖8所示。圖7(a)和8(a)均是在dmd不參與調(diào)制的情況下，dmd相機采集的原始圖像，在這種情況下，m(x,y,t)＝1，dmd相機可以被看作是一個傳統(tǒng)的8bit數(shù)字相機。從圖7(a)和8(a)中可以看出，原始圖像中存在大面積的過曝光區(qū)域。根據(jù)本發(fā)明方法，本實施例中dmd最佳掩模如圖7(b)和圖8(b)所示。圖7(c)和圖8(c)為dmd相機導入dmd掩模后的原始圖像效果。完成高動態(tài)范圍圖像的重構后，采用對比度受限自適應直方圖均衡化算法實現(xiàn)高動態(tài)圖像的顯示，其結果如圖7(d)和圖8(d)所示。對比原始圖像圖7(a)和8(a)，圖7(d)和圖8(d)均有效地顯示了原始圖像中更多的幾何特征信息。

圖像的熵值可以表示圖像灰度分布的聚集特征，熵值越大，說明圖像中包含的信息量越大，圖像越有價值。表1是圖7(a)和圖7(d)各圖像的熵值。

表1是各圖像熵值對比；其中，第一列是圖7(a)圖像的熵值；第二列是圖7(d)圖像的熵值。

表1

表2是各圖像熵值對比；其中，第一列是圖8(a)圖像的熵值；第二列是圖8(d)圖像的熵值。

表2

從表1和表2中可以看出，圖7(d)和圖8(d)圖像的熵值均遠大于圖7(a)和圖8(a)的圖像熵。因此，實施本發(fā)明的方法后，被測強反射表面的原圖像中的過曝光區(qū)域的幾何特征細節(jié)信息能夠清晰顯示，圖像的視覺效果更佳，實現(xiàn)了對強反射表面幾何特征的有效提取。

上述所有實驗結果均表明，本發(fā)明提出的一種用于提取強反射表面幾何特征的高動態(tài)范圍成像方法能實現(xiàn)對強反射表面幾何特征信息的有效提取。

盡管上面結合附圖對本發(fā)明進行了描述，但是本發(fā)明并不局限于上述的具體實施方式，上述的具體實施方式僅僅是示意性的，而不是限制性的，本領域的普通技術人員在本發(fā)明的啟示下，在不脫離本發(fā)明宗旨的情況下，還可以做出很多變形，這些均屬于本發(fā)明的保護之內(nèi)。