一体化摄像机的自动聚焦过程就是镜头按照自动聚焦搜索算法寻找图像清晰度评价函数最大值的过程，自动聚焦搜索算法对自动聚焦过程的实时性和准确率影响很大。为了解决现有算法在光源场景和无细节场景下聚焦失败的问题，提出了一种基于场景预测的聚焦搜索算法，该算法对成像场景进行智能分析、判断并分类，在不同的场景下采用不同的搜索策略，提高了自动聚焦搜索的稳定性和准确率。同时，针对现有算法在散焦区判断聚焦曲线峰值方向困难的问题，引入模糊度评价模型，该模型能够准确判断聚焦曲线峰值方向，分析实验数据发现，新的算法在散焦区的聚焦速度提升了24.3%。实验证明，新的算法在基于海思Hi3518A处理器搭建的一体化摄像机成像系统中具有很高的应用价值。

针对传统数学建模法无法实现CIELAB颜色信号向孟塞尔色序系统精确转换的问题, 提出一种基于结构相似的分级转换算法。首先使用Pearson相关系数分析CIELAB颜色系统与孟塞尔色序系统间的结构关系, 接着在此基础上采用分级转换的方式先后得到CIELAB颜色信号对应的孟塞尔明度V、色调H和彩度C三色标, 并在第二级转换求色标H时使用了一种多次插值求最小色差的新方法, 以保证算法的计算精度。对2 735组检验样本的测试结果表明, 本文算法具有良好的计算精度和可靠性, 并可被广泛应用于各类图像颜色信号处理系统中。

图像信号处理技术的研究和应用在安防领域具有特殊的重要意义。介绍了一系列用于安防系统CMOS图像传感器片上图像信号处理电路的原理和算法。具体包括黑电平校正、镜头阴影校正、插值降噪、色彩校正、伽玛校正、自动白平衡、自动曝光、自动聚焦、YUV空间转换(RGB2YUV),以及背光补偿等模块处理电路等。

提出一种与视频编码器共用运动搜索模块的实时场景切换检测算法.通过分析原始图像与其运动补偿图像的一阶与二阶差值信号统计特性，分别构造对应于不同场景切换类型的两种测度函数，并联合使用该测度函数检测突变场景切换，同时自适应调节每个测度函数输出值的判决门限.分析和实验结果表明，该算法在视频编码位移估值基础上只增加少量的计算，而对视频序列中的突变场景切换检测的查全率和查准率均优于已有的几种实时检测算法.

基于多视点视图深度特征,提出一种通过简单块匹配运算划分多视点视图区域并估计区域视差的算法。首先基于深度对象的概念确定图像中具有不同深度的区域数量以及这些区域对应的区域视差,再根据误差最小化准则初步确定每个图像块所属区域。当区域中图像块数量小于某个阈值时,采用区域合并算法将该区域中的每个图像块合并到与它的视差最为接近的其它图像区域,通过迭代形成最终的有效图像区域划分。实验表明,该算法能够以图像块为基本单元有效地划分各深度层区域,并准确估计对应的区域视差。

自动曝光控制是现代相机和摄像机必备功能之一。提出一种基于亮度直方图的自动曝光控制算法。基于人类视觉系统(HVS)的视觉注意机制,可认为直方图中大而陡峭的峰值区域对应于图像中的不感兴趣区域。算法寻找直方图中最大的两个峰值区域,并依据峰值区域的大小确定它们中像素亮度的加权值,从而计算图像的加权亮度均值。像素亮度的加权值与其所属峰值区域的大小之间的关系由一组二次型曲线描述,二次型曲线的参量是由图像的背景亮度决定,其中背景亮度由自动曝光系统参量计算得到。在实际应用中采用了模糊逻辑确定最大的两个峰值区域的加权值。实验结果表明该算法对各种场景均能进行有效的自动曝光控制。