一种基于AE和AWB统计信息的摄像机日夜模式切换系统技术方案

本发明专利技术提供了一种基于AE和AWB统计信息的摄像机日夜模式切换系统，至少包括红外摄像装置和微处理器，其中：红外摄像装置至少包括红外滤光片、图像传感器、镜头、ISP处理器，微处理包括基于图像亮度的模式切换模块、基于AWB统计信息的红外光源比例推断模块和模式切换综合决策模块，以根据图像的AE统计信息和AWB统计信息实时决策摄像机的拍摄模式。本发明专利技术通过各器件的配合决策摄像机的拍摄模式，能够准确判断光照以避免摄像机在切换模式时出现的震荡。

【技术实现步骤摘要】
一种基于AE和AWB统计信息的摄像机日夜模式切换系统
本专利技术涉及摄像机监控
，尤其涉及一种基于AE和AWB统计信息的摄像机日夜模式切换系统。
技术介绍
安防监控的摄像机通常需要24小时工作。黑夜没有自然光，摄像机很难得到清晰的图像，因此可以增加红外光源，配合摄像机工作。为了能够在自然光源和红外光源下都得到良好的图像，可以采用日夜自动切换滤光片的方式：在白天，滤光片需要切换到截止红外光的模式，防止红外光的进入导致图像出现偏色；在夜晚，需要切换到感红外的黑白模式，使得夜晚能出现更好的低照度效果。滤光片自动切换方案有两种实现方式：第一种实现方式是用光敏三级管来感光，当照度高于某个值的时候获得信号切换到白天模式(即截止红外模式)，当照度低于某个值得时候获得信号切换到夜晚模式(即感红外模式)。第二种实现方式是通过读取CCD/CMOS的感光亮度来判断是否需要切换到白天模式或夜晚模式。第二种实现方式的问题在于，因为通过软件读取CCD/CMOS反馈的照度来判断是否需要进行日夜切换的，如果外界红外光源比较强，切换到夜晚模式后，会感受大量的红外光，从而导致CCD/CMOS反馈的亮度值增加，这个时候系统会切换到白天模式，而白天模式在截止了红外光之后，CCD/CMOS又会发出照度不足的判断，系统又会切换到夜晚模式，从而出现日夜切换的振荡。
技术实现思路
本专利技术针对现有方式的缺点，提出一种基于AE和AWB统计信息的摄像机日夜模式切换系统，用以解决现有技术存在的上述问题。根据本专利技术的一个方面，提供了一种基于AE和AWB统计信息的摄像机日夜模式切换系统，至少包括红外摄像装置和微处理器，其中：所述红外摄像装置至少包括红外滤光片、图像传感器、镜头、ISP处理器，所述红外滤光片用于滤除红外线以保留可见光，所述图像传感器用于感应可见光，所述镜头用于可见光进入以形成图像，所述ISP处理器用于处理所述图像以获取图像的AE统计信息和AWB统计信息；所述微处理包括基于图像亮度的模式切换模块、基于AWB统计信息的红外光源比例推断模块和模式切换综合决策模块，以根据图像的AE统计信息和AWB统计信息实时决策摄像机的拍摄模式，所述拍摄模式包括白天模式和夜晚模式；所述红外摄像装置通过切换滤光片来区分白天模式和夜晚模式；当摄像机的拍摄模式为白天模式时，所述红外摄像装置获取的图像为彩色模式，当摄像机的拍摄模式为夜晚模式时；所述红外摄像装置获取的图像为黑白模式。进一步的，所述基于图像亮度的模式切换模块，用于根据AE统计信息计算出维持一定图像亮度所需要的图像传感器曝光时间、图像传感器增益、ISP数字增益及光圈值。进一步的，所述基于图像亮度的模式切换模块，在白天模式时将总增益值与预设的白天模式切换夜晚模式的总增益阈值进行比较，所述总增益值等于图像传感器增益乘以ISP数字增益，若所述总增益大于总增益阈值，则所述基于图像亮度的模式切换模块输出亮度决策的日转夜切换标志；在夜晚模式时将所述总增益值与预设的夜晚模式切换白天模式的总增益阈值进行比较，若所述总增益小于总增益阈值，则所述基于图像亮度的模式切换模块输出亮度决策的夜转日切换标志。进一步的，所述基于图像亮度的模式切换模块将环境亮度值和预设的白天模式切换夜晚模式的环境亮度阈值进行对比，所述环境亮度值等于图像传感器曝光时间加上光圈值再减去图像传感器增益与ISP数字增益；若环境亮度值小于环境亮度阈值，则所述基于图像亮度的模式切换模块输出亮度决策的日转夜切换标志，若环境亮度值大于环境亮度阈值，则所述基于图像亮度的模式切换模块输出亮度决策的夜转日切换标志。进一步的，如果所述基于图像亮度的模式切换模块输出夜转日切换标志，所述基于AWB统计信息的红外光源比例推断模块需要进行红外光源比例推断计算以输出夜转日切换标志或不动作标志。进一步的，所述模式切换综合决策模块将根据基于图像亮度的模式切换模块和基于AWB统计信息的红外光源比例推断模块输出的标志，综合决定是否进行模式切换：如果基于图像亮度的模式切换模块输出日转夜切换标志，模式切换综合决策模块将切换滤光片至夜晚模式，图像进入黑白模式；如果基于图像亮度的模式切换模块输出夜转日切换标志，同时基于AWB统计信息的红外光源比例推断模块输出夜转日切换标志，且持续维持该输出状态的图片帧数超过预设的帧数阈值，那么模式切换综合决策模块将切换滤光片至白天模式，图像进入彩色模式，所述帧数为一定时间内红外摄像装置录制的图像数量；如果基于图像亮度的模式切换模块输出夜转日切换标志，且基于AWB统计信息的红外光源比例推断模块输出不动作标志，模式切换综合决策模块将不输出任何滤光片切换指令，摄像机将维持夜晚模式。进一步的，还包括融合AE或AWB统计信息的夜转彩后增益估计模块。进一步的，当基于图像亮度的模式切换模块输出不动作标志，且基于AWB统计信息的红外光源比例推断模块输出不动作标志时，融合AE或AWB统计信息的夜转彩后增益估计模块需要根据AE统计区和AWB统计区适配情况以决定是否输出相应标志，所述相应标志为夜转日切换标志或不动作标志，所述AE统计区为所述AE统计信息来源区，所述AWB统计区是所述AWB统计信息来源区。进一步的，所述根据AE统计区和AWB统计区适配情况以决定是否输出相应标志的步骤如下：如果AWB统计分区的配置和AE统计分区的配置相同，那么略过AE统计区和AWB统计区适配计算；如不相同，需要适配AE和AWB的统计分区；计算AE统计分区中的非红外区域AE统计信息的平均值；用所述非红外区域AE统计信息的平均值替换红外区域的统计信息，用于模拟切回白天模式后的AE统计信息；使用所述非红外区域AE统计信息的平均值计算摄像机的总增益值；对比所述总增益值和预设的增益阈值；若所述总增益值小于预设的总增益阈值，则输出夜转日切换标志；否则输出不动作标志。进一步的，所述模式切换综合决策模块将根据基于图像亮度的模式切换模块和融合AE或AWB统计信息的夜转彩后增益估计模块输出相应标志，综合决定是否进行模式切换：如果基于图像亮度的模式切换模块输出日转夜切换标志，模式切换综合决策模块将切换滤光片至夜晚模式，图像进入黑白模式；如果基于图像亮度的模式切换模块输出夜转日切换标志，同时融合AE或AWB统计信息的夜转彩后增益估计模块输出夜转日切换标志，且持续维持该输出状态的图片帧数超过预设的帧数阈值，那么模式切换综合决策模块将切换滤光片至白天模式，图像进入彩色模式；如果基于图像亮度的模式切换模块输出夜转日切换标志，且融合AE或AWB统计信息的夜转彩后增益估计模块输出不动作标志，模式切换综合决策模块将不输出任何滤光片切换指令，摄像机将维持夜晚模式。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：通过各器件的配合决策摄像机的拍摄模式，能够准确判断光照以避免摄像机在切换模式时出现的震荡。本专利技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。附图说明本专利技术上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1为本专利技术第一实施例中的一种基于AE和AWB统计信息的摄像机日夜模式切换系统结构图；图2为本专利技术第一实施例中的红外光源比例推断计算流程图；图3为本专利技术第一实施例中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于AE和AWB统计信息的摄像机日夜模式切换系统，其特征在于，至少包括红外摄像装置和微处理器，其中：所述红外摄像装置至少包括红外滤光片、图像传感器、镜头、ISP处理器，所述红外滤光片用于滤除红外线以保留可见光，所述图像传感器用于感应可见光，所述镜头用于可见光进入以形成图像，所述ISP处理器用于处理所述图像以获取图像的AE统计信息和AWB统计信息；所述微处理包括基于图像亮度的模式切换模块、基于AWB统计信息的红外光源比例推断模块和模式切换综合决策模块，以根据图像的AE统计信息和AWB统计信息实时决策摄像机的拍摄模式，所述拍摄模式包括白天模式和夜晚模式；所述红外摄像装置通过切换滤光片来区分白天模式和夜晚模式；当摄像机的拍摄模式为白天模式时，所述红外摄像装置获取的图像为彩色模式，当摄像机的拍摄模式为夜晚模式时；所述红外摄像装置获取的图像为黑白模式。

【技术特征摘要】
1.一种基于AE和AWB统计信息的摄像机日夜模式切换系统，其特征在于，至少包括红外摄像装置和微处理器，其中：所述红外摄像装置至少包括红外滤光片、图像传感器、镜头、ISP处理器，所述红外滤光片用于滤除红外线以保留可见光，所述图像传感器用于感应可见光，所述镜头用于可见光进入以形成图像，所述ISP处理器用于处理所述图像以获取图像的AE统计信息和AWB统计信息；所述微处理包括基于图像亮度的模式切换模块、基于AWB统计信息的红外光源比例推断模块和模式切换综合决策模块，以根据图像的AE统计信息和AWB统计信息实时决策摄像机的拍摄模式，所述拍摄模式包括白天模式和夜晚模式；所述红外摄像装置通过切换滤光片来区分白天模式和夜晚模式；当摄像机的拍摄模式为白天模式时，所述红外摄像装置获取的图像为彩色模式，当摄像机的拍摄模式为夜晚模式时；所述红外摄像装置获取的图像为黑白模式。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述基于图像亮度的模式切换模块，用于根据AE统计信息计算出维持一定图像亮度所需要的图像传感器曝光时间、图像传感器增益、ISP数字增益及光圈值。3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述基于图像亮度的模式切换模块，在白天模式时将总增益值与预设的白天模式切换夜晚模式的总增益阈值进行比较，所述总增益值等于图像传感器增益乘以ISP数字增益，若所述总增益大于总增益阈值，则所述基于图像亮度的模式切换模块输出亮度决策的日转夜切换标志；在夜晚模式时将所述总增益值与预设的夜晚模式切换白天模式的总增益阈值进行比较，若所述总增益小于总增益阈值，则所述基于图像亮度的模式切换模块输出亮度决策的夜转日切换标志。4.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述基于图像亮度的模式切换模块将环境亮度值和预设的白天模式切换夜晚模式的环境亮度阈值进行对比，所述环境亮度值等于图像传感器曝光时间加上光圈值再减去图像传感器增益与ISP数字增益；若环境亮度值小于环境亮度阈值，则所述基于图像亮度的模式切换模块输出亮度决策的日转夜切换标志，若环境亮度值大于环境亮度阈值，则所述基于图像亮度的模式切换模块输出亮度决策的夜转日切换标志。5.根据权利要求3或4所述的系统，其特征在于，如果所述基于图像亮度的模式切换模块输出夜转日切换标志，所述基于AWB统计信息的红外光源比例推断模块需要进行红外光源比例推断计算以输出夜转日切换标志或不动作标志。6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述模式切换综合决策模块将根据基于图像亮度的模式切换模块和基于AWB统计信息的红外光源比例推断模块输出的标志，综合决定是否进行模式切换：如果基于图像亮度的模式切换模块输出日转夜切换标志，模式切换综合决策模块将切换滤光片至...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈玮，龙晓华，李骊，顾伟，
申请(专利权)人：深圳市同为数码科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44