[發(fā)明專利]一種基于動態(tài)閾值進行自動晝夜切換的方法和裝置

有效

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• 申請日: 2013-12-31
• 公開（公告）號: CN103702038B
• 公開（公告）日: 2017-04-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 曾文彬;潘廣浩;陳慶議
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江宇視科技有限公司
• 主分類號: H04N5/235
• 分類號: H04N5/235
• 代理公司: 北京博思佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司11415
• 代理人: 林祥

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及視頻監(jiān)控攝像機領(lǐng)域，尤其涉及應(yīng)用于攝像機的基于動態(tài)閾值進行自動晝夜切換的方法和裝置。

背景技術(shù)

晝夜切換是當(dāng)前攝像機中普遍存在的一個功能。當(dāng)光線充足時，攝像機啟用IR濾片過濾紅外光，以獲得色彩更好的圖像效果；當(dāng)光線較弱時，攝像機移除IR濾片，讓圖像傳感器能夠感受到更多的光線（主要是紅外線），以獲得清晰的圖像。啟用IR濾片過濾紅外光時拍攝的視頻圖像為彩色圖像，移除IR濾片，開啟紅外燈補光時拍攝的視頻圖像為黑白圖像。

自動晝夜切換是對當(dāng)前的各種參數(shù)，如畫面亮度等進行判斷來自動控制IR濾片的開啟與移除，以確保攝像機在各種環(huán)境下均有較好的表現(xiàn)。比如說在畫面亮度低于預(yù)定值時，攝像機自動切換至黑白模式：移除IR濾片，開啟紅外補光燈；畫面亮度高于預(yù)定值時，自動切換至彩色模式：啟用IR濾片，關(guān)閉補光燈。

傳統(tǒng)的自動晝夜切換控制方案不可避免會遇到晝夜模式反復(fù)切換的問題；即隨著環(huán)境變暗，自動晝夜切換控制模塊會觸發(fā)IR濾片移除，開啟紅外燈，但在一些場景較小或反光較強的環(huán)境下，紅外燈一打開后光線變得很充足，導(dǎo)致IR濾片重新開啟，如此反復(fù)切換。此問題極大的影響了圖像效果及用戶體驗，因此迫切需要一種技術(shù)來解決這一問題。

現(xiàn)有的一種方法為通過不感紅外的光敏電阻進行晝夜切換判斷。光敏電阻阻值通過電路轉(zhuǎn)化成一個電壓值，預(yù)設(shè)晝夜切換的上下門限電壓值，當(dāng)實測電壓低于下門限切換至黑白模式，高于上門限時切換至彩色模式。這樣自動晝夜切換判斷就不會受到紅外光的干擾，可以解決反復(fù)晝夜切換問題。該方案存在以下的一些問題：(1)不通用，本技術(shù)的主要依賴于光敏電阻的感光情況，而即便是相同場景，光敏感光情況受安裝角度、位置影響較大，并且光敏感光與圖像傳感器通過鏡頭感光，兩者存在較大的差異，易造成誤切換；(2)不易用，首先是相同閾值，不同安裝情況下都會有不同表現(xiàn)，需要進行針對調(diào)優(yōu)，其次是如今的圖像傳感器感光性能越來越好，部分已經(jīng)超出了光敏電阻靈敏度，光敏電阻最低電壓值時，環(huán)境光照都足夠支持圖像傳感器以彩色模式運行，無需切黑白模式。(3)不節(jié)約，使用了硬件進行輔助，不僅提升了物料成本，制造時還增加了許多工序，不如純軟件方案節(jié)約。

現(xiàn)有的另一種方法為通過圖像亮度進行判斷。該方法設(shè)置兩個晝夜模式切換閾值，一個閾值用于彩色模式切換至黑白模式，另一個閾值用于黑白模式切換至彩色模式，通過調(diào)整這兩個閾值來應(yīng)對晝夜反復(fù)切換的問題，比如說將上門限設(shè)置的足夠大，下門限設(shè)置的比較小。這里將彩色模式切至黑白模式的閾值稱為下門限，黑白模式切至彩色模式的閾值稱為上門限。當(dāng)畫面亮度低于下門限時，將晝夜模式切換至黑白模式；當(dāng)畫面亮度大于上門限時，將晝夜模式切換至彩色模式。該方案的缺點主要有：(1)不通用。因為本技術(shù)僅僅是通過調(diào)整切換閾值來解決晝夜模式反復(fù)切換的問題，那么無論如何調(diào)整，總會遇到一些場景，比如一個紅外光較強的場景，當(dāng)晝夜切換至黑白，使得畫面足夠亮，超出了上門限，從而切換至彩色，而切換至彩色又會出現(xiàn)光線下降切換回黑白的情況，如此反復(fù)；(2)影響正常使用。因為下門限設(shè)置的足夠大，即環(huán)境足夠暗，才將彩色模式切換至黑白模式；環(huán)境足夠亮，才將黑白模式切換至彩色模式。實際應(yīng)用中，就會出現(xiàn)晚上很晚了才切換至黑白模式，白天很亮了才切換至彩色模式的情況。(3)不易用。該方法需要不斷的根據(jù)實際應(yīng)用場景去調(diào)整切換閾值，經(jīng)常會出現(xiàn)一個環(huán)境反復(fù)晝夜切換了，經(jīng)過調(diào)整閾值滿足了該場景；但是另一個場景切換太晚了，又需要調(diào)整閾值，使用起來很不方便。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明提供一種基于動態(tài)閾值進行自動晝夜切換的方法和裝置。

該方法應(yīng)用于攝像機，包括如下步驟：A、初始化黑白模式切彩色模式的曝光量閾值Tl以及初始化彩色模式切黑白模式的曝光量閾值Th；所述曝光量對應(yīng)一組或一個曝光參數(shù)；B、在當(dāng)前為彩色模式，且當(dāng)前的曝光量E_cur大于曝光量閾值Th時，將晝夜模式切換為黑白模式，否則不切換；在當(dāng)前為黑白模式時，根據(jù)當(dāng)前曝光量E_cur對曝光量閾值Tl進行動態(tài)調(diào)整；返回執(zhí)行步驟B；C、在當(dāng)前為黑白模式，且當(dāng)前的曝光量閾值E_cur小于經(jīng)動態(tài)調(diào)整后的曝光量閾值Tl時，將晝夜模式切換為彩色模式，否則不切換，返回步驟B。