[發明專利]高清車輛抓拍系統的光通量控制方法

有效

• 申請號: 200910079435.9
• 申請日: 2009-03-11
• 公開（公告）號: CN101834996A
• 公開（公告）日: 2010-09-15
• 發明（設計）人: 晏峰;范云霞;連攀
• 申請（專利權）人: 漢王科技股份有限公司
• 主分類號: H04N5/235
• 分類號: H04N5/235
• 代理公司: 北京瑞盟知識產權代理有限公司 11300
• 代理人: 王友彭;王玉華

技術領域

本發明屬于圖像處理領域，特別地，涉及智能交通領域高清車輛抓拍系統，適用于高速公路、城市卡口等多種復雜環境下的車輛抓拍。

背景技術

隨著智能交通技術的不斷發展，車輛抓拍系統的應用也越來越廣泛。對于當前主流的車輛抓拍系統通常存在以下幾個問題：(1)需要全景圖和特征圖兩張圖像才能完整表達車輛信息，并且無法清晰拍攝車內情況。(2)特征圖僅考慮車牌亮度，導致夜間或光線不足時無法看清車身外形和顏色，而增強補光后，車牌又可能因曝光過度導致無法識別。(3)系統不能很好適應公路或高速路等復雜路況，得到的圖像偏亮、偏暗，多云天氣甚至出現忽亮忽暗的情況。(4)光通量控制的方法較差導致圖像質量差，如增益過大導致圖像噪點多；快門過慢導致無法清晰捕捉高速車輛等。(5)強逆光時，背景很亮但車牌和車身很暗，導致車牌無法識別。

申請號為200710050920.4的專利僅針對車牌的亮度和對比度，不適用于大場景車輛的拍攝；申請為200710053014.×的專利僅針對固定的預設場景提供了一種測光調光的方法，有一定局限性；申請號為200710119506.4的專利給出了一種補光設備的控制方法，但并不能夠針對實際場景進行光通量估測、調節采集設備參數等。

另外，隨著各種高清圖像采集系統的陸續問世，更多的高清抓拍設備應用于實際道路拍攝。現有技術通常都是將車牌和人臉分成兩張圖像來抓拍，分別進行不同程度的曝光，存在三個問題：(1)需要大量的存儲空間或更高的傳輸帶寬。(2)需要主機有很高的處理速度。(3)運算復雜，無法在應用于嵌入式系統，光控過程需要PC機參與，多臺設備聯合控制復雜。

發明內容

本發明提供了一種高清車輛抓拍系統的光通量控制方法，根據對特定區域進行測光的結果自動調節采集設備的快門、增益和補光設備，使任何時刻拍攝得到的圖片都具有合適的曝光亮度。

高清車輛抓拍系統的光通量控制方法，包括如下步驟：

步驟1，初始化攝像機的參數，設定初始測光范圍和測光亮度基準值表。

步驟2，根據初始化后的參數采集圖像，獲得攝像機當前快門值、增益值、參考基準值和當前測光時間間隔以供光通量控制參數計算時參考。

步驟3，對于采集后的圖像確定測光范圍。

步驟4，對測光范圍中的指定區域進行測光，計算測光亮度值。

步驟5，根據得到的測光亮度值，計算光通量控制參數。

步驟6，根據所述光通量控制參數向外圍設備發送控制命令，并等待指定測光時間間隔后轉到步驟1開始下一輪調整過程。

所述步驟1中的參數初始化包括設定一套測光亮度基準值表，該表存儲了對于指定時間最理想的圖片亮度值作為基準值；并針對道路上容易出現的順光和逆光情況分別設置順光時間和逆光時間的測光亮度基準值。

所述步驟3中，確定測光范圍采用區域劃分方法將整幅圖像分割成若干個特征區域，選擇任意一個或多個區域進行合并測光；并根據需要選取若干區域固化為特定的測光模式來確定特征區域。

所述步驟3中，確定測光范圍采用感興趣區域提取算法對特定的感興趣區域進行測光。

所述步驟4中，對測光范圍指定的區域進行測光為取各指定區域的亮度平均值或加權平均值。

所述步驟5中的計算光通量控制參數為將當前測光亮度值與測光亮度基準值進行比對，判斷是否對外圍設備進行調節；如判斷不需要調節，則等待指定測光時間間隔后執行步驟1，否則計算光通量控制參數，進入步驟6。

所述步驟5中比較當前測光亮度值與測光亮度基準值，如果該兩者相差絕對值小于既定范圍，則根據差值正負判斷當前調節方向并對測光計數器進行計數；如果測光計數器的絕對值大于指定閾值，或當前測光亮度值與測光亮度基準值相差的絕對值大于既定范圍，則立刻調節快門和增益，并計算新的調光時間間隔；否則等待指定測光時間間隔后執行步驟1。

所述步驟5中調節快門或增益包括：

讀取采集設備的參數，判斷優先調節快門或增益；

根據當前測光亮度值與測光亮度基準值相差的絕對值、快門或增益的單位調節步長計算快門或增益所需調節的幅度，得到新的快門或增益值；

對新的快門或增益值進行校驗，使其不超過設置的最慢快門門限值和最大增益門限值。

當快門或增益已調節至門限值，更換快門或增益調節的優先次序。

所述步驟6的外圍設備包括采集設備和補光設備，采集設備用于采集車輛圖像，補光設備為閃光燈或LED燈，用于在采集車輛圖像時進行補光。