昼夜自动切换方法、装置及系统制造方法及图纸

本发明专利技术实施例提供一种昼夜自动切换方法、装置及系统，该方法、装置及系统在黑白摄像模式下获取当前黑白成像画面的白平衡统计信息；基于白平衡统计信息计算当前黑白成像画面的画面亮度红外光贡献率；当画面亮度红外光贡献率小于预设的画面亮度红外光贡献率阈值时，获取当前黑白成像画面的曝光统计信息；基于曝光统计信息计算当前黑白成像画面的画面照度；当画面照度大于预设的画面照度阈值时，将黑白摄像模式切换成彩色摄像模式。本发明专利技术不需要添加硬件就能消除反复昼夜切换的技术问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及摄像机控制
，具体涉及一种昼夜自动切换方法、装置及系统。
技术介绍
昼夜切换，是前端摄像装置所需具有的一项摄像模式转换功能，其是指前端摄像装置基于摄像场景光照强度确定摄像模式是采用彩色摄像模式还是采用黑白摄像模式。传统的自动昼夜切换方案包括基于成像画面亮度的自动昼夜切换方案和基于光敏电阻测光照强度的自动昼夜切换方案。基于成像画面亮度的自动昼夜切换方案，是在前端摄像装置上预设画面亮度阀值，当成像画面亮度大于或者等于画面亮度阀值，前端摄像装置采用彩色摄像模式摄像同时启用红外截止滤光片，当成像画面亮度小于画面亮度阀值，前端摄像装置采用黑白摄像模式同时移除红外截止滤光片。由于红外截止滤光片的启用或者移除均会对成像画面亮度产生影响，因此，当彩色摄像模式下成像画面亮度小于画面亮度阀值，前端摄像装置切换到黑白摄像模式后，成像画面亮度大于画面亮度阀值，摄像模式又从黑白摄像模式切换到彩色摄像模式的情况，也即出现昼夜切换反复进行的问题，昼夜切换反复进行，通常发生昼夜交替时间段，属于摄像
的常见问题。基于光敏电阻测光照强度的自动昼夜切换方案，是指在前端摄像装置的镜头外周设置光敏电阻，通过光敏电阻在可见光作用下产生的输出电压大小来决定前端摄像装置的摄像模式，相较于基于成像画面亮度的自动昼夜切换方案，基于光敏电阻测光照强度的自动昼夜切换方案，发生昼夜切换反复进行的可能性极低。因此，对前端摄像装置的昼夜切换方法进行改进，是电子成像
期望解决的技术问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种不需要添加硬件就能消除反复昼夜切换的技术问题的昼夜自动切换方法，以利于提高昼夜自动切换方法的可实施性。为了实现上述目的，本专利技术实施例采用的技术方案如下：第一方面，本专利技术实施例提供了一种昼夜自动切换方法，应用于前端摄像装置，前端摄像装置的摄像模式包括黑白摄像模式和彩色摄像模式；该方法包括：在黑白摄像模式下获取当前黑白成像画面的白平衡统计信息；基于白平衡统计信息计算当前黑白成像画面的画面亮度红外光贡献率；当画面亮度红外光贡献率小于预设的画面亮度红外光贡献率阈值时，获取当前黑白成像画面的曝光统计信息；基于曝光统计信息计算当前黑白成像画面的画面照度；当画面照度大于预设的画面照度阈值时，将黑白摄像模式切换成彩色摄像模式。第二方面，本专利技术实施例还提供了一种昼夜自动切换装置，应用于前端摄像装置，前端摄像装置的摄像模式包括黑白摄像模式和彩色摄像模式；该昼夜自动切换装置包括：白平衡统计信息获取单元，用于在黑白摄像模式下获取当前黑白成像画面的白平衡统计信息；画面亮度红外光贡献率获取单元，用于基于白平衡统计信息获取当前黑白成像画面的画面亮度红外光贡献率；曝光统计信息获取单元，用于当画面亮度红外光贡献率小于预设的画面亮度红外光贡献率阈值时，获取当前黑白成像画面的曝光统计信息；画面照度计算单元，用于基于曝光统计信息计算当前黑白成像画面的画面照度；摄像模式切换单元，用于当画面照度大于预设的画面照度阈值时，将黑白摄像模式切换成彩色摄像模式。第三方面，本专利技术实施例还提供了一种昼夜自动切换系统，包括前端摄像装置,前端摄像装置包括沿着光线入射方向顺次设置的镜头、红外截止滤光片、图像传感器,与红外截止滤光片相关联的切换元件,与图像传感器电连接的微处理器，与微处理器通过总线连接的存储器；前端摄像装置的摄像模式包括黑白摄像模式和彩色摄像模式；还包括昼夜自动切换装置，昼夜自动切换装置安装于存储器中并包括一个或多个由微处理器执行的软件功能模块，昼夜自动切换装置包括：白平衡统计信息获取单元，用于在黑白摄像模式下获取当前黑白成像画面的白平衡统计信息；画面亮度红外光贡献率获取单元，用于基于白平衡统计信息获取当前黑白成像画面的画面亮度红外光贡献率；曝光统计信息获取单元，用于当画面亮度红外光贡献率小于预设的画面亮度红外光贡献率阈值时，获取当前黑白成像画面的曝光统计信息；画面照度计算单元，用于基于曝光统计信息计算当前黑白成像画面的画面照度；摄像模式切换单元，用于当画面照度大于预设的画面照度阈值时，将黑白摄像模式切换成彩色摄像模式。本专利技术实施例提供的昼夜自动切换方法、装置及系统，是在黑白摄像模式对进入镜头的入入射光形成的当前黑白成像画面进行白平衡统计，基于白平衡统计信息计算当前黑白成像画面的画面亮度红外光贡献率，当画面亮度红外光贡献率小于预设的画面亮度红外光贡献率阈值时，获取当前黑白成像画面的曝光统计信息，计算当前成像画面的画面照度，以当前黑白成像画面的画面照度为依据进行黑白摄像模式到彩色摄像模式的切换。该方法、装置及系统将进入镜头的成像光中的红外光对成像画面的画面亮度贡献率作为判断是否将黑白摄像模式切换成彩色摄像模式的前提条件，消除红外光带来的画面亮度计算偏差，在此基础上，再以进入镜头的入射光形成的画面照度为依据进行黑白摄像模式到彩色摄像模式的切换，因此，前端摄像装置的自动昼夜切换更准确，稳定性也更好。相较于传统基于成像画面亮度的自动昼夜切换方案，本专利技术实施例提供的昼夜自动切换方法、装置及系统没有昼夜切换反复进行的技术问题；相较于基于光敏电阻测光照强度的自动昼夜切换方案，专利技术实施例提供的昼夜自动切换方法、装置及系统基于进入镜头的成像光进行分析，不受前端摄像装置是否加装长焦镜头的影响，也无由于测光点设置不合理造成误切换的技术问题，同时由于没有使用光敏电阻测光硬件，也就相应降低前端摄像装置的设计、制造和维护成本。为使本专利技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。附图说明图1示出了本专利技术实施例应用环境的结构示意图。图2示出了针对清晨时间段摄像的情况本专利技术实施例提供的一种昼夜自动切换方法的流程图。图3示出了图像传感器光谱敏感度响应曲线。图4示出了针对黄昏时间段摄像的情况本专利技术实施例提供的一种昼夜自动切换方法的流程图。图5示出了针对白天光照度急剧降低到只能采用黑白摄像模式然后光照度又恢复到正常情况本专利技术实施例提供的一种昼夜自动切换方法的流程图。图6示出了本专利技术实施例提供的一种昼夜自动切换装置的结构示意图。图7示出了白平衡统计信息获取单元的结构示意图。图8示出了画面亮度红外光贡献率获取单元的结构示意图。图9示出了画面亮度转换率获取单元的结构示意图。图10示出了本专利技术实施例提供的一种昼夜自动切换系统的结构示意图。其中，附图标记与部件名称之间的对应关系如下：镜头100，红外截止滤光片200，图像传感器300，微处理器400，存储器500，昼夜自动切换装置600，白平衡统计信息获取单元610，画面分块单元611，画面块三基色分量统计单元612，成像画面三基色分量计算单元613，画面亮度红外光贡献率获取单元620，G/R和G/B的平均值获取单元621，全红外光照射状态的G/R值和G/B值获取单元622，可见光照射状态的G/R值和G/B值获取单元623，画面亮度转换率获取单元624，曝光要素固定单元6241，测量单元6242，画面亮度转换率计算单元6243，画面亮度红外光贡献率计算单元625，曝光统计信息获取单元630，画面照度计算单元640，摄像模式切换单元650，前端摄像装置700。具体实施方式前端摄像装置在昼夜交替时本文档来自技高网...

【技术保护点】
昼夜自动切换方法，应用于前端摄像装置，所述前端摄像装置的摄像模式包括黑白摄像模式和彩色摄像模式；其特征在于,所述方法包括：在所述黑白摄像模式下获取当前黑白成像画面的白平衡统计信息；基于所述白平衡统计信息计算所述当前黑白成像画面的画面亮度红外光贡献率；当所述画面亮度红外光贡献率小于预设的画面亮度红外光贡献率阈值时，获取当前黑白成像画面的曝光统计信息；基于所述曝光统计信息计算所述当前黑白成像画面的画面照度；当所述画面照度大于预设的画面照度阈值时，将黑白摄像模式切换成彩色摄像模式。

【技术特征摘要】
1.昼夜自动切换方法，应用于前端摄像装置，所述前端摄像装置的摄像模式包括黑白摄像模式和彩色摄像模式；其特征在于,所述方法包括：在所述黑白摄像模式下获取当前黑白成像画面的白平衡统计信息；基于所述白平衡统计信息计算所述当前黑白成像画面的画面亮度红外光贡献率；当所述画面亮度红外光贡献率小于预设的画面亮度红外光贡献率阈值时，获取当前黑白成像画面的曝光统计信息；基于所述曝光统计信息计算所述当前黑白成像画面的画面照度；当所述画面照度大于预设的画面照度阈值时，将黑白摄像模式切换成彩色摄像模式。2.根据权利要求1所述的昼夜自动切换方法，其特征在于，所述基于所述白平衡统计信息计算所述当前黑白成像画面的画面亮度红外光贡献率的步骤包括：基于白平衡统计信息得出G/R-G/B坐标系统下G/R和G/B的平均值、全红外光照射状态的G/R值和G/B值、全可见光照射状态的G/R值和G/B值、可见光和红外光转换的画面亮度转换率，在此基础上计算出画面亮度红外光贡献率。3.根据权利要求2所述的昼夜自动切换方法，其特征在于，所述画面亮度红外光贡献率的计算公式为： X = ( G / R ‾ - G / B ‾ ) - P * ( G / R V I S - G / B V I S ) P * ( G / R I R - G / B I R ) - P * ( G / R V I S - G / B V I S ) ]]>其中，X为画面亮度红外光贡献率，为G/R-G/B坐标系统下G/R的平均值，为G/R-G/B坐标系统下G/B的平均值，G/RIR为全红外光照射状态的G/R值，G/BIR为全红外光照射状态的G/B值，G/RVIS为全可见光照射状态的G/R值，G/BVIS为全可见光照射状态的G/B值，P为可见光和红外光转换的画面亮度转换率，P为可见光和红外光转换的画面亮度转换率。4.根据权利要求2或3所述的昼夜自动切换方法，其特征在于，所述可见光和红外光转换的画面亮度转换率获得的步骤包括：固定所述前端摄像装置的曝光要素，测量当前光照度和所述当前黑白成像画面的画面亮度，将所述当前黑白成像画面的画面亮度与当前光照度的比值作为所述可见光和红外光转换的画面亮度转换率。5.根据权利要求1所述的昼夜自动切换方法，其特征在于，所述获取当前黑白成像画面的白平衡统计信息的步骤包括：将所述当前黑白成像画面分成多个画面块，对每个所述画面块进行白平衡统计获取每个画面块的R、G、B三基色分量统计信息，在此基础上计算出整个所述当前黑白成像画面R、G、B三基色分量的平均值。6.根据权利要求1至3中任意一项所述的昼夜自动切换方法，其特征在于，在所述彩色摄像模式下获取当前彩色成像画面的曝光统计信息；基于所述曝光统计信息计算所述当前彩色成像画面的画面照度；当所述画面照度小于所述画面照度阈值，将所述彩色摄像模式切换成黑白摄像模式。7.昼夜自动切换装置，应用于前端摄像装置，所述前端摄像装置的摄像模式包括黑白摄像模式和彩色摄像模式；其特征在于,所述昼夜自动切换装置包括：白平衡统计信息获取单元，用于在所述黑白摄像模式下获取当前黑白成像画面的白平衡统计信息；画面亮度红外光贡献率获取单元，用于基于所述白平衡统计信息获取所述当前黑白成像画面的画面亮度红外光贡献率；曝光统计信息获取单元，用于当所述画面亮度红外光贡献率小于预设的画面亮度红外光贡献率阈值时，获取当前黑白成像画面的曝光统计信息；画面照度计算单元，用于基于所述曝光统计信息计算所述当前黑白成像画面的画面照度；摄像模式切换单元，用于当所述画面照度大于预设的画面照度阈值时，将黑白摄像模式切换成彩色摄像模式。8.根据权利要求7所述的昼夜自动切换装置，其特征在于，所述画面亮度红外光贡献率获取单元包括：G/R和G\...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊青辉，毛强，
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