一种自动曝光和参考帧补偿参数计算装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种自动曝光和参考帧补偿参数计算装置及方法，该装置包括图像处理单元、自动曝光处理单元、编码单元以及前景对象检测单元，该前景对象检测单元对输入图像进行前景与背景检测得到用于区分图像中前景和背景区域的前景区域映射图，并将该前景区域映射区传递给该自动曝光处理单元，该自动曝光处理单元利用该前景区域映射图的信息分别统计前景亮度值和背景亮度值，并根据前景亮度、背景亮度和前景区域的面积占比计算场景亮度，依据场景亮度输出曝光控制参数，本发明专利技术解决了现有的自动曝光控制及视频编码补偿参数计算方法在“极低码率”的应用场景下主观质量差和编码码率过高的问题。

An automatic exposure and reference frame compensation parameter calculation device and method

The invention discloses an automatic exposure and reference frame compensation parameter calculation method and device, the device includes an image processing unit, automatic exposure unit, encoding unit and a foreground object detection unit, the foreground object detection unit for detecting the foreground and background of the input image can be used to distinguish the foreground region map background and foreground image, and the prospect of regional mapping area passed to the automatic exposure processing unit, the automatic exposure processing unit respectively counting foreground brightness values and brightness background value using the foreground region map information, and according to the prospect of brightness and background brightness and prospect area accounted for calculation of brightness of the scene, according to the brightness of the scene output exposure the control parameters, the invention solves the automatic exposure control and video encoding parameter compensation current calculation methods in the \very low The problem of poor subjective quality and high coding rate in the application of rate.

【技术实现步骤摘要】
一种自动曝光和参考帧补偿参数计算装置及方法
本专利技术涉及图像信号处理领域，特别是涉及一种基于前景检测的自动曝光和参考帧补偿参数计算装置及方法。
技术介绍
图1为现有技术中IP网络摄像机的图像和编码处理框图，其包括图像处理单元101、自动曝光处理单元102、参考帧校正参数运算单元103和编码处理单元104。IP网络摄像机是安防监控摄像机的一种，为追求清晰度视频的分辨率从D1(720x576)快速提升到4K(3840x2160)，随之而来的是视频编码的码率的急剧上升所导致网络带宽及存储开销的急剧增加，在保证视频主观质量的前提下不断的降低码率成为当前IP网络摄像机视频处理技术的主要发展方向之一。一般情况下安防摄像机，例如“枪机”，具有拍摄的角度固定的特征，由于背景较为固定且不是监控所关注的对象，现有技术主要通过大幅降低背景区域的码率达到“极低码率”目标。但大幅降低背景区域的码率所引入的问题是当背景区域的亮度变化时易出现明显的马赛克，从而导致视频的质量严重下降。背景的亮度的变化可能源于两种情况，一种情况是场景的光照强度变化所致，另一种情况是自动曝光控制受运动前景干扰所致。一般情况下光照强度本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自动曝光和参考帧补偿参数计算装置，包括图像处理单元、自动曝光处理单元、编码单元，其特征在于：该装置还包括前景对象检测单元，该前景对象检测单元对输入图像进行前景与背景检测得到用于区分图像中前景和背景区域的前景区域映射图，并将该前景区域映射区传递给该自动曝光处理单元，该自动曝光处理单元利用该前景区域映射图的信息分别统计前景亮度值和背景亮度值，并根据前景亮度、背景亮度和前景区域的面积占比计算场景亮度，依据场景亮度输出曝光控制参数。

【技术特征摘要】
1.一种自动曝光和参考帧补偿参数计算装置，包括图像处理单元、自动曝光处理单元、编码单元，其特征在于：该装置还包括前景对象检测单元，该前景对象检测单元对输入图像进行前景与背景检测得到用于区分图像中前景和背景区域的前景区域映射图，并将该前景区域映射区传递给该自动曝光处理单元，该自动曝光处理单元利用该前景区域映射图的信息分别统计前景亮度值和背景亮度值，并根据前景亮度、背景亮度和前景区域的面积占比计算场景亮度，依据场景亮度输出曝光控制参数。2.如权利要求1所述的自动曝光和参考帧补偿参数计算装置，其特征在于，该前景对象检测单元包括：背景建模与前景生成单元，对输入的视频序列进行背景建模，并判断图像中的每个点是否为前景点或背景点，将所有的点组合起来形成与输入图像对应的前景点映射图；真实前景区域运算单元,对该前景点映射图进一步处理得到该前景区域映射图。3.如权利要求2所述的自动曝光和参考帧补偿参数计算装置，其特征在于，该真实前景区域运算单元通过以下步骤得到该前景区域映射图：对该前景点图像进行包括腐蚀和膨胀操作的形态学处理；对形态学处理后的前景点映射图进行联通域分析，同时生成各联通域的外接矩形；分别对各外接矩形内的前景点进行真实目标判断；填充真实目标外接区域生成前景区域映射图。4.如权利要求3所述的自动曝光和参考帧补偿参数计算装置，其特征在于，该分别对各外接矩形内的前景点进行真实目标判断的步骤中判定的条件如下：条件1，外接矩形面积大于一阈值Tcnt；条件2，外接矩形内前景点数与外界矩形面积占比大于一阈值T2；条件3，外接矩形区域内图像亮度分布的标准差大于阈值Tstd其中，在满足条件1的前提下只要条件2或条件3满足则判定为真实目标。5.如权利要求4所述的自动曝光和参考帧补偿参数计算装置，其特征在于，该自动曝光处理单元包括：前景亮度运算单元，统计该前景区域映射图所指示的前景区域的图像亮度的统计值；背景图像统计单元，根据当前图像以及前向连续的w-1帧图像统计得到背景图像；背景亮度运算单元，用于统计背景的亮度值；场景亮度运算单元...

【专利技术属性】
技术研发人员：党韩兵，樊满，林洪周，孟庆宇，陈子遇，陈城，
申请(专利权)人：上海富瀚微电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31