一种阴影遮挡下的抓拍优化方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种阴影遮挡下的抓拍优化方法及装置，该方法首先根据实况帧获取目标检测区的亮度分布情况，判断目标检测区的阴影遮挡情况；然后根据目标检测区的阴影遮挡情况、以及抓拍位置，预估出抓拍帧对应的目标亮度；最后根据预估的抓拍帧对应的目标亮度、以及目标期望亮度，调整抓拍帧的曝光参数。本发明专利技术的装置包括判断模块、预估模块和调整模块。本发明专利技术的方法及装置解决了现有技术中在有阴影遮挡时，有部分车牌存在过曝或欠曝的问题。改善了抓拍车辆车牌呈现效果，提高了车牌识别率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于视频监控领域，尤其涉及一种阴影遮挡下的抓拍优化方法及装置。
技术介绍
现在大量的园区设立门岗收费站用于对园区内停放车辆进行合理收费，该收费系统中涉及出入口摄像机、抬杆控制系统、车辆信息管理平台，其中出入口摄像机主要负责车辆抓拍、车牌信息收集等。为保证过车捕获率，出入口摄像机多采用地面所铺设的线圈实现抓拍触发，车牌信息识别由出入口摄像机完成，车牌的低识别率将导致园区出入车辆收费系统管理的紊乱甚至瘫痪，而车牌识别率与抓拍图像的车牌呈现密切相关，一张曝光适宜车牌的识别率会明显优于过曝或欠曝车牌的识别率。园区出入口多设立于露天环境，随着全天候太阳东升西落的过程，车辆抓拍点不可避免的会处于强顺光或强逆光环境中，顺光环境下车牌补光过于充足，极易发生车牌过曝而泛白现象，导致车牌字体无法正常呈现，而逆光环境下，车牌补光过于微弱，极易发生车牌欠曝，导致车牌字体辨识度过低，严重影响车牌识别。另外园区出入口建筑、树木在阳光照射下的阴影也会对车牌补光效果照成明显影响，导致车牌欠曝。为了解决上述问题，现有技术通过获取历史抓拍车辆的车牌亮度值，并与车牌期望亮度值进行对比，如果连续多个车牌亮度值大于/小于车牌期望亮度值，则摄像机通过降低/增大曝光量使后续抓拍车辆的车牌亮度与车牌期望亮度一致，从而避免了车牌在强顺光环境、强逆光环境或在阴影环境中车牌过曝或欠曝引起的车牌识别率过低的问题。上述方法虽然解决了车牌在强顺光环境、强逆光环境或在阴影环境中车牌过曝或欠曝引起的车牌识别率过低的问题，但上述方法中摄像机的曝光量自适应控制需要对多张历史抓拍图片中车牌亮度进行统计，才可判断出当前车牌过曝或者欠曝是否为外界环境变化导致且该改变是否将持续保持，如果在强顺/逆光或阴影维持时间内没有充足的、连续的过车用于车牌亮度统计，那么摄像机将无法判断当前场景是否为强顺/逆光环境或阴影环境，从而使摄像机无法正确调整曝光量，导致车牌出现过曝或者欠曝，另外在该方法中，即使摄像机能正确调整曝光量，但摄像机在进行曝光量调整前依然有部分车牌存在过曝或欠曝。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种阴影遮挡下的抓拍优化方法及装置，以解决现有技术中当没有充足的、连续的过车用于车牌亮度统计时，摄像机无法判断当前场景是否为强顺/逆光或阴影环境，从而使摄像机无法正确调整曝光量，导致车牌出现过曝或者欠曝，以及在摄像机能正确调整曝光量时，摄像机在进行曝光量调整前依然有部分车牌存在过曝或欠曝的问题。为了实现上述目的，本专利技术技术方案如下：一种阴影遮挡下的抓拍优化方法，所述阴影遮挡下的抓拍优化方法，包括：根据实况帧获取目标检测区的亮度分布情况，判断目标检测区的阴影遮挡情况；根据目标检测区的阴影遮挡情况、以及抓拍位置，预估出抓拍帧对应的目标亮度；根据预估的抓拍帧对应的目标亮度、以及目标期望亮度，调整抓拍帧的曝光参数。进一步地，所述根据实况帧获取目标检测区的亮度分布情况，判断目标检测区的阴影遮挡情况，包括：将实况帧图像划分为多个区块，计算各个区块中像素点的平均亮度，得到各个区块的亮度，并对所有区块的亮度求平均，得到目标检测区的平均亮度；将各个区块的亮度与目标检测区的平均亮度分别进行比较，当比值小于设定的阈值时，则认为该区块对应的路面处在阴影中，否则认为该区块对应的路面不在阴影中；判断目标检测区的阴影遮挡情况，当目标检测区中处在阴影中的区块数量小于设定的第一阈值时，则判断整个目标检测区没有阴影遮挡；当目标检测区中有连续的区块处在阴影中，且处在阴影中的区块数量大于设定的第二阈值，则判断目标检测区中有连续大面积阴影遮挡；否则判断目标检测区有杂乱的小面积阴影遮挡。进一步地，所述根据目标检测区的阴影遮挡情况预估出抓拍帧对应的目标亮度，包括：在目标检测区无阴影遮挡或目标检测区有连续大阴影遮挡时，则采用拟合曲线预估出抓拍帧对应的目标亮度；所述采用拟合曲线预估出抓拍帧对应的目标亮度，包括：统计目标检测区内多帧实况帧中的目标亮度，以及目标所成图像在在整帧图像中的位置，进行曲线拟合，得到目标亮度与目标所成图像在整帧图像的位置之间的拟合曲线；计算出目标运动至抓拍位置时，目标所成图像在整帧图像的位置；将目标所成图像在整帧图像的位置代入拟合曲线，得到预估的抓拍帧对应的目标亮度。进一步地，所述根据目标检测区的阴影遮挡情况预估出抓拍帧对应的目标亮度，包括：在目标检测区有杂乱的小面积阴影遮挡时，则采用最接近抓拍帧的实况帧中的目标亮度作为预估的抓拍帧对应的目标亮度。进一步地，所述根据预估的目标亮度、以及目标期望亮度，优化抓拍帧的曝光参数，包括：对最接近抓拍帧的预设数量的实况帧的曝光量求平均，得到当前曝光量；根据目标期望亮度与预估的抓拍帧对应的目标亮度的比值、以及当前曝光量计算期望曝光量；根据期望曝光量调整抓拍帧的曝光参数。本专利技术还提出了一种阴影遮挡下的抓拍优化装置，其特征在于，所述阴影遮挡下的抓拍优化装置，包括：判断模块，用于根据实况帧获取目标检测区的亮度分布情况，判断目标检测区的阴影遮挡情况；预估模块，用于根据目标检测区的阴影遮挡情况、以及抓拍位置，预估出抓拍帧对应的目标亮度；调整模块，用于根据预估的抓拍帧对应的目标亮度、以及目标期望亮度，调整抓拍帧的曝光参数。进一步地，所述判断模块根据实况帧获取目标检测区的亮度分布情况，判断目标检测区的阴影遮挡情况，执行如下操作：将实况帧图像划分为多个区块，计算各个区块中像素点的平均亮度，得到各个区块的亮度，并对所有区块的亮度求平均，得到目标检测区的平均亮度；将各个区块的亮度与目标检测区的平均亮度分别进行比较，当比值小于设定的阈值时，则认为该区块对应的路面处在阴影中，否则认为该区块对应的路面不在阴影中；判断目标检测区的阴影遮挡情况，当目标检测区中处在阴影中的区块数量小于设定的第一阈值时，则判断整个目标检测区没有阴影遮挡；当目标检测区中有连续的区块处在阴影中，且处在阴影中的区块数量大于设定的第二阈值，则判断目标检测区中有连续大面积阴影遮挡；否则判断目标检测区有杂乱的小面积阴影遮挡。进一步地，所述预估模块根据目标检测区的阴影遮挡情况预估出抓拍帧对应的目标亮度，执行如下操作：在目标检测区无阴影遮挡或目标检测区有连续大阴影遮挡时，则采用拟合曲线预估出抓拍帧对应的目标亮度；所述采用拟合曲线预估出抓拍帧对应的目标亮度，包括：统计目标检测区内多帧实况帧中的目标亮度，以及目标所成图像在在整帧图像中的位置，进行曲线拟合，得到目标亮度与目标所成图像在整帧图像的位置之间的拟合曲线；计算出目标运动至抓拍位置时，目标所成图像在整帧图像的位置；将目标所成图像在整帧图像的位置代入拟合曲线，得到预估的抓拍帧对应的目标亮度。进一步地，所述预估模块根据目标检测区的阴影遮挡情况预估出抓拍帧对应的目标亮度，执行如下操作：在目标检测区有杂乱的小面积阴影遮挡时，则采用最接近抓拍帧的实况帧中的目标亮度作为预估的抓拍帧对应的目标亮度。进一步地，所述调整模块根据预估的目标亮度、以及目标期望亮度，优化抓拍帧的曝光参数，执行如下操作：对最接近抓拍帧的预设数量的实况帧的曝光量求平均，得到当前曝光量；根据目标期望亮度与预估的抓拍帧对应的目标亮度的比值、以及当前曝光量计算期望曝光量；根据期望曝光量调整抓拍帧的曝光参数。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种阴影遮挡下的抓拍优化方法，其特征在于，所述阴影遮挡下的抓拍优化方法，包括：根据实况帧获取目标检测区的亮度分布情况，判断目标检测区的阴影遮挡情况；根据目标检测区的阴影遮挡情况、以及抓拍位置，预估出抓拍帧对应的目标亮度；根据预估的抓拍帧对应的目标亮度、以及目标期望亮度，调整抓拍帧的曝光参数。

【技术特征摘要】
1.一种阴影遮挡下的抓拍优化方法，其特征在于，所述阴影遮挡下的抓拍优化方法，包括：根据实况帧获取目标检测区的亮度分布情况，判断目标检测区的阴影遮挡情况；根据目标检测区的阴影遮挡情况、以及抓拍位置，预估出抓拍帧对应的目标亮度；根据预估的抓拍帧对应的目标亮度、以及目标期望亮度，调整抓拍帧的曝光参数。2.根据权利要求1所述的阴影遮挡下的抓拍优化方法，其特征在于，所述根据实况帧获取目标检测区的亮度分布情况，判断目标检测区的阴影遮挡情况，包括：将实况帧图像划分为多个区块，计算各个区块中像素点的平均亮度，得到各个区块的亮度，并对所有区块的亮度求平均，得到目标检测区的平均亮度；将各个区块的亮度与目标检测区的平均亮度分别进行比较，当比值小于设定的阈值时，则认为该区块处在阴影中，否则认为该区块不在阴影中；判断目标检测区的阴影遮挡情况，当目标检测区中处在阴影中的区块数量小于设定的第一阈值时，则判断目标检测区没有阴影遮挡；当目标检测区中有连续的区块处在阴影中，且处在阴影中的区块数量大于设定的第二阈值，则判断目标检测区中有连续大面积阴影遮挡；否则判断目标检测区有杂乱的小面积阴影遮挡。3.根据权利要求2所述的阴影遮挡下的抓拍优化方法，其特征在于，所述根据目标检测区的阴影遮挡情况预估出抓拍帧对应的目标亮度，包括：在目标检测区无阴影遮挡或目标检测区有连续大阴影遮挡时，则采用拟合曲线预估出抓拍帧对应的目标亮度；所述采用拟合曲线预估出抓拍帧对应的目标亮度，包括：统计目标检测区内多帧实况帧中的目标亮度，以及目标所成图像在整帧图像中的位置，进行曲线拟合，得到目标亮度与目标所成图像在整帧图像的位置之间的拟合曲线；计算出目标运动至抓拍位置时，目标所成图像在整帧图像的位置；将目标所成图像在整帧图像的位置代入拟合曲线，得到预估的抓拍帧对应的目标亮度。4.根据权利要求2所述的阴影遮挡下的抓拍优化方法，其特征在于，所述根据目标检测区的阴影遮挡情况预估出抓拍帧对应的目标亮度，包括：在目标检测区有杂乱的小面积阴影遮挡时，则采用最接近抓拍帧的实况帧中的目标亮度作为预估的抓拍帧对应的目标亮度。5.根据权利要求1所述的阴影遮挡下的抓拍优化方法，其特征在于，所述根据预估的目标亮度、以及目标期望亮度，优化抓拍帧的曝光参数，包括：对最接近抓拍帧的预设数量的实况帧的曝光量求平均，得到当前曝光量；根据目标期望亮度与预估的抓拍帧对应的目标亮度的比值、以及当前曝光量计算期望曝光量；根据期望曝光量调整抓拍帧的曝光参数。6.一种阴影遮挡下的抓拍优化装置，其特征在于，所述阴影遮...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢江磊，谢福波，
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