摄像机自动曝光时智能调节方法及其装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及摄像机图像处理领域，公开一种摄像机自动曝光时智能调节方法及其装置。本发明专利技术中预设有倍率和光圈的第一对应关系，第一对应关系记录了在每个倍率下为达到图像的最佳景深所需的对应光圈上下限，方法包括以下步骤：获取摄像机当前倍率；查找第一对应关系中与当前倍率相对应的光圈上下限；如果当前光圈值超过所查找到的与当前倍率相对应的光圈上下限的范围，则将当前光圈值调整到光圈上下限范围内；根据调整后的光圈值，调整曝光时间和增益以满足图像亮度的需要。本发明专利技术中，根据不同的场景倍率调整光圈到最佳景深对应的光圈范围内以获取最佳景深，并相应地调整快门和增益，能够在保证最佳亮度的同时，达到最佳景深以提升图像质量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及摄像机图像处理领域，特别涉及摄像机自动曝光时智能调节方法及其 目-Ο
技术介绍
现有技术及工作过程:3Α算法中的ΑΕ算法(即“Automatic Exposure”，自动曝光)，当前现行AE算法通过驱动光圈、快门与增益去实现亮度的变化，最终实现亮度达到肉眼针对不同场景可识别的最佳亮度。AE算法控制原理:设定参考亮度A，通过控制光圈、曝光时间与增益(这三者后面统称为模块变量)来改变实时场景的亮度cY并实时获取记为B，当B值等于A值时，AE控制结束；其中光圈与cY的关系为光圈越大，cY越大，光圈越小，cY越小；同样曝光时间或增益越大，cY越大，曝光时间或增益越小，cY越小；基于模块变量与cY之间的关系，AE实现了不同场景下通过控制模块变量让画面变量达到肉眼识别的最佳亮度。但是现行AE算法存在一定的缺点，它在保证最佳亮度时,保证最佳景深(最佳光圈)，最佳快门方面有缺陷，会出现如下问题:问题1，大倍率下图像抖动；问题2，道路场景监控车辆拖尾；问题3，傍晚场景景深太小导致图像模糊等问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种摄像机自动曝光时智能调节方法及其装置，根据不同的场景倍率调整光圈到最佳景深对应的光圈范围内以获取最佳景深，并相应地调整快门和增益，能够在保证最佳亮度的同时，达到最佳景深以提升图像质量。为解决上述技术问题，本专利技术的实施方式公开了一种摄像机自动曝光时智能调节方法，摄像机中预先设置有倍率和光圈的第一对应关系，该第一对应关系记录了在每个倍率下为达到图像的最佳景深所需的对应的光圈上下限，方法包括以下步骤:获取摄像机当前倍率；根据当前倍率查找第一对应关系中与当前倍率相对应的光圈上下限；如果当前光圈值超过所查找到的与当前倍率相对应的光圈上下限的范围，则将当前光圈值调整到光圈上下限范围内；根据调整后的光圈值，调整曝光时间和增益以满足图像亮度的需要。本专利技术的实施方式还公开了一种摄像机自动曝光时智能调节装置，摄像机中预先设置有倍率和光圈的第一对应关系，该第一对应关系记录了在每个倍率下为达到图像的最佳景深所需的对应的光圈上下限，装置包括:获取模块，用于获取摄像机当前倍率；第一查表模块，用于根据当前倍率查找第一对应关系中与当前倍率相对应的光圈上下限；光圈值调节模块，用于如果当前光圈值超过所查找到的与当前倍率相对应的光圈上下限的范围，则将当前光圈值调整到光圈上下限范围内；曝光时间和增益调节模块，用于根据调整后的光圈值，调整曝光时间和增益以满足图像亮度的需要。本专利技术实施方式与现有技术相比，主要区别及其效果在于:本专利技术根据不同的场景倍率调整光圈到最佳景深对应的光圈范围内以获取最佳景深，并相应地调整快门和增益，能够在保证最佳亮度的同时，达到最佳景深以提升图像质量。进一步地，在控制光圈值的基础上根据倍率进一步控制曝光时间的长短，在不同倍率下做不同的曝光时间限制，特别是在大倍率监控场景下，拉长曝光时间，有效解决了曝光时间过短导致的画面抖动问题。进一步地，在控制光圈值的基础上根据场景运动物体速度进一步控制曝光时间的长短，在高速运动物体场景下，缩短曝光时间，有效避免了因曝光时间过长车辆拖尾的情况。进一步地，通过傍晚时低亮度环境下对光圈的一定程度限制，保证光圈的大小不达到最大，避免景深下降，并解决了图像模糊的问题。【附图说明】图1是本专利技术第一实施方式中一种摄像机自动曝光时智能调节方法的流程示意图；图2是本专利技术第一实施方式中一种摄像机自动曝光时智能调节方法的景深倍率曲线；图3是本专利技术第一实施方式中一种摄像机自动曝光时智能调节方法的景深倍率表;图4是现有技术中AE算法的控制流程示意图；图5是本专利技术第五实施方式中一种自动曝光时智能调节光圈的装置的结构示意图。【具体实施方式】在以下的叙述中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，本领域的普通技术人员可以理解，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请各权利要求所要求保护的技术方案。为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术的实施方式作进一步地详细描述。术语解释:快门:即曝光时间，下述设置快门即设置曝光时间；曝光:通过驱动光圈、快门与增益来实现画面亮度的变化以达到肉眼针对不同场景可识别的最佳亮度；模块变量:对光圈，快门与增益的统称；光圈计数大小:即通用的F1.6表述方式；光圈物理大小:即实际光圈开合物理大小尺寸。本专利技术第一实施方式涉及一种摄像机自动曝光时智能调节方法，该摄像机自动曝光时智能调节方法摄像机中预先设置有倍率和光圈的第一对应关系，该第一对应关系记录了在每个倍率下为达到图像的最佳景深所需的对应的光圈上下限。图1是该摄像机自动曝光时智能调节方法的流程示意图，如图1所示，该方法包括以下步骤:在步骤101中，获取摄像机当前倍率。优选地，在此步骤中，是通过镜头倍率反馈确定当前倍率的。此后进入步骤102，根据当前倍率查找第一对应关系中与当前倍率相对应的光圈上下限。第一对应关系中光圈上下限可以以占比的形式表示，在本专利技术的其他实施方式中，经实测记录的第一对应关系的光圈值范围也可以为其它形式，而不局限于光圈上下限值占比的形式。此后进入步骤103，如果当前光圈值超过所查找到的与当前倍率相对应的光圈上下限的范围，则将当前光圈值调整到光圈上下限范围内。可以理解，光圈、快门与增益决定了当前环境下画面的亮度，三者的多种组合均可以达到最佳亮度，但是三者的组合在不同场景下并非都是最好的，摄像机图像质量的决定因素有清晰度，景深，聚焦位置等，其中光圈可影响到的有景深，聚焦位置，信噪比等。就景深而言，在某环境下某倍率下最佳光圈数值能带来最佳景深。此后进入步骤104，根据调整后的光圈值，调整曝光时间和增益以满足图像亮度的需要。本专利技术根据不同的场景倍率调整光圈到最佳景深对应的光圈范围内以获取最佳景深，并相应地调整快门和增益，能够在保证最佳亮度的同时，达到最佳景深以提升图像质量。作为本实施方式的优选例，摄像机中预先设置的倍率和光圈的第一对应关系为景深倍率曲线或者景深倍率表。景深倍率曲线或者景深倍率表的预先设置首先需要确定最佳景深的图像对应效果，针对摄像机不同倍率下采集图像做分析，实测最佳景深对应的光圈范围，记录最佳景深光圈范围与倍率之间的关系，绘制景深倍率表或者景深倍率曲线。图2为景深倍率曲线，其当前第1页1 2 3 4 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种摄像机自动曝光时智能调节方法，其特征在于，所述摄像机中预先设置有倍率和光圈的第一对应关系，该第一对应关系记录了在每个倍率下为达到图像的最佳景深所需的对应的光圈上下限，所述方法包括以下步骤：获取摄像机当前倍率；根据当前倍率查找所述第一对应关系中与当前倍率相对应的光圈上下限；如果当前光圈值超过所查找到的与当前倍率相对应的光圈上下限的范围，则将当前光圈值调整到所述光圈上下限范围内；根据调整后的光圈值，调整曝光时间和增益以满足图像亮度的需要。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：马伟民，尤灿，
申请(专利权)人：杭州海康威视数字技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33