一种车牌拖尾优化曝光的方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种车牌拖尾优化曝光的方法及装置，根据环境光亮度将摄像机设定为日间工作模式或夜间工作模式，在摄像机工作在日间工作模式时设置较小的快门时间上限值和较小的增益上限值，在摄像机工作在夜间工作模式时设置较大的快门时间上限值和较大的增益上限值，并在环境光亮度由暗变亮时，首先提高摄像机的快门时间，然后再提高摄像机的增益上限值，在环境光亮度由暗变亮时，首先降低摄像机的增益上限值，然后再降低摄像机的快门时间。本发明专利技术的装置包括日间工作模块和夜间工作模块。本发明专利技术的方法及装置，保证摄像机抓拍图像中车牌不会出现明显拖尾，同时能提高摄像机在夜间抓拍图像的质量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于智能交通领域，尤其涉及一种车牌拖尾优化曝光的方法及装置。
技术介绍
智能交通系统中的摄像机需要对车道上存在违章行驶行为的车辆进行抓拍，从抓拍图像中获取该车辆必要的相关信息，如车牌号码、车辆型号和颜色等，其中车牌号码在其中起着至关重要的作用。智能交通中的摄像机由于使用的特殊性，在获取违章车辆特征的同时，还需要获取违章车辆的规章行为轨迹，因此摄像机抓拍图像中车辆周边的环境画面必须具有一定亮度，否则车辆运动轨迹将无法通过多帧抓拍图像观察出来，因此摄像机需要有较大的曝光量。在傍晚和夜间环境亮度较低时，为了保证所需的曝光量，摄像机会提高快门时间，而当快门时间过大时，将会导致抓拍图像中运动车辆出现拖尾的问题，从而使车牌号码因为拖尾而模糊不清，难以识别。现有技术中，为保证摄像机抓拍图像中的车牌不出现拖尾现象，通常给摄像机设置较低的快门上限值，保证摄像机抓拍快门达到所设快门上限值时，依然不会导致抓拍图像中的车牌出现拖尾。该方法虽然解决了摄像机抓拍图像中的车牌拖尾问题，但限制摄像机的快门上限值后必然需要提高摄像机的增益值，用以补偿缩小快门时间带来的亮度损失，这将直接导致夜间抓拍图像的整体画面噪声量明显提高，影响抓拍图像质量，同时为了减弱加剧的噪声信号对整体图像的影响，必然需要更大的降噪强度，进而引起车牌号码边缘的锐度降低，降低车牌号码的辨识度。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种车牌拖尾优化曝光的方法及装置，以解决现
有技术中为解决车牌出现拖尾现象而导致的夜间抓拍图像的整体画面噪声量明显提高，降低车牌号码的辨识度的问题。为了实现上述目的，本专利技术技术方案如下：一种车牌拖尾优化曝光的方法，所述车牌拖尾优化曝光的方法，包括：检测环境光亮度，根据环境光亮度设定摄像机工作在日间工作模式，将摄像机的快门时间上限值设置为第一快门时间上限值，将摄像机的增益上限值设置为第一增益上限值，在环境光亮度由暗变亮时优先通过降低摄像机的增益值来达到预期的图像亮度，然后通过降低摄像机的快门时间来达到预期的图像亮度，在环境光亮度由亮变暗时，优先通过提高摄像机的快门时间来达到预期的图像亮度，然后通过提高摄像机的增益值来达到预期的图像亮度；检测环境光亮度，根据环境光亮度设定摄像机工作在夜间工作模式，将摄像机的快门时间上限值设置为第二快门时间上限值，将摄像机的增益上限值设置为第二增益上限值，在环境光亮度由亮变暗时，优先通过提高摄像机的快门时间来达到预期的图像亮度，然后通过提高摄像机的增益值来达到预期的图像亮度，在环境光亮度由暗变亮时，优先通过降低摄像机的增益值来达到预期的图像亮度，然后通过降低摄像机的快门时间来达到预期的图像亮度。进一步地，所述检测环境光亮度，根据环境光亮度设定摄像机工作在日间工作模式，将摄像机的快门时间上限值设置为第一快门时间上限值，将摄像机的增益上限值设置为第一增益上限值，在环境光亮度由暗变亮时优先通过降低摄像机的增益值来达到预期的图像亮度，然后通过降低摄像机的快门时间来达到预期的图像亮度，在环境光亮度由亮变暗时，优先通过提高摄像机的快门时间来达到预期的图像亮度，然后通过提高摄像机的增益值来达到预期的图像亮度，包括：在环境光逐渐由亮变暗时，首先逐渐提升摄像机的快门时间至第一快门时间上限值来达到预期的图像亮度，然后保持摄像机的快门时间不变，将摄像机的增益值逐渐提升至第一增益上限值来达到预期的图像亮度；在环境光逐渐由暗变亮时，首先将摄像机的增益值由第一增益上限值
逐渐降低至摄像机的最小增益值来达到预期的图像亮度，然后保持摄像机的增益值不变，将摄像机的快门时间由第一快门时间上限值逐渐降低来达到预期的图像亮度。进一步地，所述检测环境光亮度，根据环境光亮度设定摄像机工作在夜间工作模式，将摄像机的快门时间上限值设置为第二快门时间上限值，将摄像机的增益上限值设置为第二增益上限值，在环境光亮度由亮变暗时，优先通过提高摄像机的快门时间来达到预期的图像亮度，然后通过提高摄像机的增益值来达到预期的图像亮度，在环境光亮度由暗变亮时，优先通过降低摄像机的增益值来达到预期的图像亮度，然后通过降低摄像机的快门时间来达到预期的图像亮度，包括：在环境光逐渐由亮变暗时，首先将摄像机的快门时间由第一快门时间上限值逐渐提升至第二快门时间上限值来达到预期的图像亮度，然后保持摄像机的快门时间不变，将摄像机的增益值由第一增益上限值逐渐提升至第二增益上限值来达到预期的图像亮度；在环境光逐渐由暗变亮时，首先将摄像机的增益值由第二增益上限值逐渐降低至第一增益上限值来达到预期的图像亮度，然后保持摄像机的增益值不变，将摄像机的快门时间由第二快门时间上限值逐渐降低到第一快门时间上限值来达到预期的图像亮度。进一步地，所述第一快门时间上限值和第二快门时间上限值，通过如下方法计算得到：根据摄像机的安装方案、摄像机参数值以及摄像机拍摄路段机动车的限速值计算出摄像机的第一快门时间上限值为： T 1 = n 2 a α ( m f V - a n V ) ]]>其中，T1为摄像机的第一快门时间上限值，m为摄像机架设的高度，n为摄像机开始抓拍时，摄像机镜头在地面的垂直投影位置与运动物体之间的距离，f为摄像机镜头到摄像机感光器件的距离，V为运动物体的速度，采用摄像机拍摄路段机动车的限速值，a为摄像机感光器件的单个像
素尺寸，α为参数；根据T1的值确定摄像机的第二快门时间上限值T2，并使T2大于T1。进一步地，所述第一增益上限值和第二增益上限值，通过如下方法计算得到：根据摄像机抓拍图像的期望亮度值、环境光亮度阈值以及摄像机在白天的快门时间上限值计算出摄像机在白天的最大增益值为： X y = β lg ( I s w I 0 T 1 ) ]]>其中，Xy为摄像机在白天的最大增益值，Isw为日间预期的图像亮度，I0为环境光亮度阈值，T1为摄像机预置的第一快门时间上限值，β为系数；根据夜间预期的图像亮度和图像质量要求确定摄像机的第二增益上限值Xs；取Xy和Xs中较小的那个值作为摄像机的第一增益上限值X1，即：X1＝min{Xy，Xs本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种车牌拖尾优化曝光的方法，其特征在于，所述车牌拖尾优化曝光的方法，包括：检测环境光亮度，根据环境光亮度设定摄像机工作在日间工作模式，将摄像机的快门时间上限值设置为第一快门时间上限值，将摄像机的增益上限值设置为第一增益上限值，在环境光亮度由暗变亮时优先通过降低摄像机的增益值来达到预期的图像亮度，然后通过降低摄像机的快门时间来达到预期的图像亮度，在环境光亮度由亮变暗时，优先通过提高摄像机的快门时间来达到预期的图像亮度，然后通过提高摄像机的增益值来达到预期的图像亮度；检测环境光亮度，根据环境光亮度设定摄像机工作在夜间工作模式，将摄像机的快门时间上限值设置为第二快门时间上限值，将摄像机的增益上限值设置为第二增益上限值，在环境光亮度由亮变暗时，优先通过提高摄像机的快门时间来达到预期的图像亮度，然后通过提高摄像机的增益值来达到预期的图像亮度，在环境光亮度由暗变亮时，优先通过降低摄像机的增益值来达到预期的图像亮度，然后通过降低摄像机的快门时间来达到预期的图像亮度。

【技术特征摘要】
1.一种车牌拖尾优化曝光的方法，其特征在于，所述车牌拖尾优化曝光的方法，包括：检测环境光亮度，根据环境光亮度设定摄像机工作在日间工作模式，将摄像机的快门时间上限值设置为第一快门时间上限值，将摄像机的增益上限值设置为第一增益上限值，在环境光亮度由暗变亮时优先通过降低摄像机的增益值来达到预期的图像亮度，然后通过降低摄像机的快门时间来达到预期的图像亮度，在环境光亮度由亮变暗时，优先通过提高摄像机的快门时间来达到预期的图像亮度，然后通过提高摄像机的增益值来达到预期的图像亮度；检测环境光亮度，根据环境光亮度设定摄像机工作在夜间工作模式，将摄像机的快门时间上限值设置为第二快门时间上限值，将摄像机的增益上限值设置为第二增益上限值，在环境光亮度由亮变暗时，优先通过提高摄像机的快门时间来达到预期的图像亮度，然后通过提高摄像机的增益值来达到预期的图像亮度，在环境光亮度由暗变亮时，优先通过降低摄像机的增益值来达到预期的图像亮度，然后通过降低摄像机的快门时间来达到预期的图像亮度。2.根据权利要求1所述的车牌拖尾优化曝光的方法，其特征在于，所述检测环境光亮度，根据环境光亮度设定摄像机工作在日间工作模式，将摄像机的快门时间上限值设置为第一快门时间上限值，将摄像机的增益上限值设置为第一增益上限值，在环境光亮度由暗变亮时优先通过降低摄像机的增益值来达到预期的图像亮度，然后通过降低摄像机的快门时间来达到预期的图像亮度，在环境光亮度由亮变暗时，优先通过提高摄像机的快门时间来达到预期的图像亮度，然后通过提高摄像机的增益值来达到预期的图像亮度，包括：在环境光逐渐由亮变暗时，首先逐渐提升摄像机的快门时间至第一快门时间上限值来达到预期的图像亮度，然后保持摄像机的快门时间不变，将摄像机的增益值逐渐提升至第一增益上限值来达到预期的图像亮度；在环境光逐渐由暗变亮时，首先将摄像机的增益值由第一增益上限值逐渐降低至摄像机的最小增益值来达到预期的图像亮度，然后保持摄像机的增益值不变，将摄像机的快门时间由第一快门时间上限值逐渐降低来达到预期的图像亮度。3.根据权利要求1所述的车牌拖尾优化曝光的方法，其特征在于，所述检测环境光亮度，根据环境光亮度设定摄像机工作在夜间工作模式，将摄像机的快门时间上限值设置为第二快门时间上限值，将摄像机的增益上限值设置为第二增益上限值，在环境光亮度由亮变暗时，优先通过提高摄像机的快门时间来达到预期的图像亮度，然后通过提高摄像机的增益值来达到预期的图像亮度，在环境光亮度由暗变亮时，优先通过降低摄像机的增益值来达到预期的图像亮度，然后通过降低摄像机的快门时间来达到预期的图像亮度，包括：在环境光逐渐由亮变暗时，首先将摄像机的快门时间由第一快门时间上限值逐渐提升至第二快门时间上限值来达到预期的图像亮度，然后保持摄像机的快门时间不变，将摄像机的增益值由第一增益上限值逐...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘效国，谢江磊，
申请(专利权)人：浙江宇视科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33