一种自适应快速设置自动光圈驱动电压值的方法技术

本发明专利技术公开了一种自适应快速设置自动光圈驱动电压值的方法，该方法包括初始化驱动电压值、获取图像Ｙ／Ｃ的分量数据、图像亮度值计算、亮度值比较和驱动电压值计算等步骤，根据图像亮度值和驱动电压值情况，快速计算设定自动光圈驱动电压值的参数，兼容不同型号的自动光圈镜头的应用，且具备实时检查图像亮度的变化状态，根据新的变化情况及时更新自动光圈的驱动电压值功能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及安防监控领域，尤其涉及一种网络摄像机的自适应快速设置自动光圈 驱动电压值的方法。
技术介绍
目前，安防监控领域的网络摄像机控制自动光圈驱动电压的方法采用通过电路获 取CVBS视频信号的量化电平，与预设的参考模拟电平比较，经过积分电路产生控制自动光 圈驱动电压，根据自动光圈的光圈变化后图像亮度的变化，多次重复比较，直到CVBS视频 信号的量化电平与预设的参考模拟电平为止。该过程重复次数较多，耗时较长，往往需要3 秒以上才能稳定镜头，尤其是遇到明暗较明显的时候，耗时更长，且在光圈变化过程中，图 像随着光圈的变化产生明暗闪烁的现象，不利于明暗变化时候对场景的监控。市场上自动 光圈的镜头种类也非常多，各种品牌、型号的自动光圈的镜头的驱动电流、电压参数存在差 异，原有的自动光圈驱动电压的方法采用硬件电路比较和积分的方法产生控制自动光圈的 驱动电压，因自身参数无法自适应的调整，无法适用并兼容不同参数的自动光圈镜头。
技术实现思路
针对现有的现有网络摄像机控制自动光圈驱动电压的方法存在反复比较次数多、 稳定时间长、自动光圈镜头兼容性差的不足，本专利技术提供一种自适应快速设置自动光圈驱 动电压值的方法，该方法能够快速设定自动光圈驱动电压值的参数，减少自动光圈反复过 程，具备自适应能力，能够兼容不同型号的自动光圈镜头的应用，保证图像亮度的一致性、 快速设定、无反复，满足安防监控领域的实际使用要求。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是一种自适应快速设置自动光圈驱动 电压值的方法包括初始化驱动电压值、获取图像γ/c的分量数据、图像亮度值计算、亮度值 比较、驱动电压值计算五个步骤，均由DSP运算实现。当网络摄像机设备上电启动时，进入 初始化驱动电压值步骤，自动光圈的驱动电压值将预设为默认值V0，该VO值预先设置在程 序配置区内，且VO值不超过现有自动光圈镜头的驱动电压最大值的50%。设备正常工作 后，采用其余获取图像Y/C的分量数据、图像亮度值计算、亮度值比较、驱动电压值计算四 个步骤。获取图像Y/C的分量数据步骤将提取当前图像中所有像素点的Y值和C值，并将 数据发送至图像亮度值计算步骤，实时计算当前图像的平均亮度值Yc，该Yc值为整幅图像 所有像素点的亮度值的平均值，即所有像素的亮度值之和除以像素点的数量。其后进行亮 度值比较的步骤，根据用户的视觉效果预设的参考亮度值Y0，计算Yc和YO的比值Ay，Ay = Yc/YO。比较Ay是否在预设的范围内，设定DO为允许偏差的最大范围的百分比，即当I-DO < Ay <1+D0的时候，我们判断当前图像的亮度偏差在允许的偏差内，仅需要保持当前自动 光圈的驱动电压值即可；当Ay彡I-DO的时候，说明当前的图像偏暗，需要增大自动光圈的 驱动电压值，达到增加图像的亮度的效果；当AySl-DO的时候，说明当前的图像偏亮，需要 减小自动光圈的驱动电压值，达到减弱图像的亮度的效果。根据亮度值比较步骤地计算结果，进入驱动电压值计算的步骤。由于自动光圈的光圈受步进电机控制，该步进电机的驱动步长和驱动电流成正比，且因单个步进电机的内阻是恒定的，因此步进电机的驱动步长和 驱动电压成正比，自动光圈的孔径面积和孔径半径的平方成正比，孔径半径和步进电机的 驱动步长成正比，得到自动光圈的孔径面积和驱动电压的平方成正比，CXD和CMOS感光器 件对亮度的敏感程度和孔径面积几乎成正比，即得到的图象的亮度值和光圈的孔径面积成 正比关系，从而图象的亮度值与驱动电压的平方成正比，即Ay = Yc/YO = Vn2/Vc2，其中Vn 为亮度发生改变后需要重新设定的自动光圈的驱动电压的计算值，Vc为当前的自动光圈的 驱动电压值。最终设定的自动光圈的驱动电压值Vo =AOXVn,其中AO为电路损耗的损耗 参数，该参数预先在程序内设定。根据亮度值比较步骤地计算结果，如果当前图像的亮度 偏差在允许的偏差内，则保持Vc不变，即Vo = Vc ；一旦当前图像的亮度偏差超出允许的偏 差，则根据上述的计算方法计算出新的自动光圈的驱动电压值Vo =AOXVn,若计算出来的 Vo大于预设的自动光圈的最大驱动电压值Vmax，则Vo = Vmax0从而达到快速设定自动光 圈驱动电压值的参数，且兼容不同型号的自动光圈镜头的应用的效果。本专利技术的有益效果是，本专利技术的自适应快速设置自动光圈驱动电压值的方法，根 据图像亮度值和驱动电压值的情况进行计算，实现快速设定自动光圈驱动电压值的参数， 兼容不同型号的自动光圈镜头的应用，满足安防监控领域的实际使用要求，此外，本专利技术适 用于现有基于DSP的网络摄像机方案，仅需应用该方法即能实现，无需改动现有硬件和电 路。附图说明图1是本专利技术的工作流程图；图2是本专利技术的图像亮度值计算示意图；图中，1、初始化驱动电压值，2、获取图像Y/C的分量数据，3、图像亮度值计算，4、 亮度值比较，5、驱动电压值计算，6、亮度偏差在允许区间，7、保持当前驱动电压值，8、计算 新的驱动电压值，9、设置Vo。具体实施例方式本专利技术的自适应快速设置自动光圈驱动电压值的方法，包括以下步骤(1)初始化驱动电压值预先设定自动光圈的驱动电压默认值V0、自动光圈的最大驱动电压值Vmax、用户 的视觉效果预设的参考亮度值Y0、允许偏差的最大范围的百分比DO、电路损耗的损耗参数 AO，采集图像尺寸为η行m列。当网络摄像机设备上电启动时，进入初始化驱动电压值步骤， 自动光圈的驱动电压值将预设为默认值VO。(2)获取图像Y/C的分量数据提取当前图像中所有像素点的Y值和C值，其中，单个像素的Y值为Yxy。(3)图像亮度值计算实时计算当前图像的平均亮度值Yc，Yc = Σ x = 1,y = 1Yxy/(nXm)。(4)亮度值比较计算Yc和YO的比值Ay，Ay = Yc/YO。比较Ay是否在预设的范围内，即当1-D0< Ay < 1+D0的时候，判断当前图像的亮度偏差在允许的偏差内，仅需要保持当前自动光圈 的驱动电压值即可；当Ay彡I-DO的时候，说明当前的图像偏暗，需要重新计算自动光圈的 驱动电压值；当Ay ^ I-DO的时候，说明当前的图像偏亮，需要重新计算自动光圈的驱动电 压值。(5)驱动电压值计算根据计算公式Ay = Yc/YO = Vn2/VC2，其中Vn为亮度发生改变后需要重新设定的 自动光圈的驱动电压的计算值，Vc为当前的自动光圈的驱动电压值，计算得到Vn。由该计 算公式得到的Vn，设定的自动光圈的驱动电压值Vo = AOXVn。根据亮度值比较步骤地计 算结果，如果当前图像的亮度偏差在允许的偏差内，则保持Vc不变，即Vo = Vc ；一旦当前 图像的亮度偏差超出允许的偏差，则根据上述的计算方法计算出新的自动光圈的驱动电压 值Vo = AOXVn,若计算出来的Vo大于预设的自动光圈的最大驱动电压值Vmax，则Vo = Vmax0终得到的Vo值即为当前设定的自动光圈的驱动电压值，从而达到快速设定自动光圈 驱动电压值的参数，且兼容不同型号的自动光圈镜头的应用的目的。下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明，本专利技术的目的和效果将变得更加明Mo如图1所示，本专利技术的包括初始 化驱动电压值1，获取图像Y/C的分量数据2，图像本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自适应快速设置自动光圈驱动电压值的方法，其特征在于，包括以下步骤：（１）初始化驱动电压值：预先设定自动光圈的驱动电压默认值Ｖ０、自动光圈的最大驱动电压值Ｖｍａｘ、用户的视觉效果预设的参考亮度值Ｙ０、允许偏差的最大范围的百分比Ｄ０、电路损耗的损耗参数Ａ０，采集图像尺寸为ｎ行ｍ列；当网络摄像机设备上电启动时，自动光圈的驱动电压值将预设为默认值Ｖ０。（２）获取图像Ｙ／Ｃ的分量数据：提取当前图像中所有像素点的Ｙ值和Ｃ值，其中，单个像素的Ｙ值为Ｙ↓［ｘｙ］。（３）图像亮度值计算：实时计算当前图像的平均亮度值Ｙｃ，Ｙｃ＝∑↓［ｘ＝１，ｙ＝１］Ｙ↓［ｘｙ］／（ｎ×ｍ）。（４）亮度值比较：计算Ｙｃ和Ｙ０的比值Ａｙ，Ａｙ＝Ｙｃ／Ｙ０。比较Ａｙ是否在预设的范围内，即当１－Ｄ０＜Ａｙ＜１＋Ｄ０的时候，判断当前图像的亮度偏差在允许的偏差内，仅需要保持当前自动光圈的驱动电压值即可；当Ａｙ≤１－Ｄ０的时候，说明当前的图像偏暗，需要重新计算自动光圈的驱动电压值；当Ａｙ≥１－Ｄ０的时候，说明当前的图像偏亮，需要重新计算自动光圈的驱动电压值。（５）驱动电压值计算：根据计算公式Ａｙ＝Ｙｃ／Ｙ０＝Ｖｎ↑［２］／Ｖｃ↑［２］，其中Ｖｎ为亮度发生改变后需要重新设定的自动光圈的驱动电压的计算值，Ｖｃ为当前的自动光圈的驱动电压值，计算得到Ｖｎ。由该计算公式得到的Ｖｎ，设定的自动光圈的驱动电压值Ｖｏ＝Ａ０×Ｖｎ。如果当前图像的亮度偏差在允许的偏差内，则保持Ｖｃ不变，即Ｖｏ＝Ｖｃ；一旦当前图像的亮度偏差超出允许的偏差，则根据上述的计算方法计算出新的自动光圈的驱动电压值Ｖｏ＝Ａ０×Ｖｎ，若计算出来的Ｖｏ大于预设的自动光圈的最大驱动电压值Ｖｍａｘ，则Ｖｏ＝Ｖｍａｘ。最终得到的Ｖｏ值即为当前设定的自动光圈的驱动电压值。...

【技术特征摘要】
一种自适应快速设置自动光圈驱动电压值的方法，其特征在于，包括以下步骤(1)初始化驱动电压值预先设定自动光圈的驱动电压默认值V0、自动光圈的最大驱动电压值Vmax、用户的视觉效果预设的参考亮度值Y0、允许偏差的最大范围的百分比D0、电路损耗的损耗参数A0，采集图像尺寸为n行m列；当网络摄像机设备上电启动时，自动光圈的驱动电压值将预设为默认值V0。(2)获取图像Y/C的分量数据提取当前图像中所有像素点的Y值和C值，其中，单个像素的Y值为Yxy。(3)图像亮度值计算实时计算当前图像的平均亮度值Yc，Yc＝∑x＝1，y＝1Yxy/(n×m)。(4)亮度值比较计算Yc和Y0的比值Ay，Ay＝Yc/Y0。比较Ay是否在预设的范围内，即当1-D0＜Ay＜1+D0的时候，判断当前图像的亮度偏差在允许的偏差内，仅需要保持当前自动光圈...

【专利技术属性】
技术研发人员：殷俊，傅利泉，张兴明，吴坚，
申请(专利权)人：浙江大华技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：86[中国|杭州]