[發明專利]基于圖像質量控制的組合照明裝置及方法

有效

• 申請號: 201410658630.8
• 申請日: 2014-11-19
• 公開（公告）號: CN105682310B
• 公開（公告）日: 2020-06-23
• 發明（設計）人: 劉皓強
• 申請（專利權）人: 劉皓強
• 主分類號: H05B45/10
• 分類號: H05B45/10;H05B45/325;G05D3/12;G06T7/00;G06T7/40
• 代理公司: 北京五洲洋和知識產權代理事務所(普通合伙) 11387
• 代理人: 劉春成

1.一種基于圖像質量控制的組合照明裝置，其特征在于：所述組合照明裝置包括：

照明模塊，用于在照明模式下工作以向待照明區域提供照明，形成照明區域，所述照明模式的種類有多種，在多種所述照明模式中的任意兩種照明模式下，所述照明模塊的照明方向和/或照明亮度不同；

圖像采集模塊，用于對經所述照明模塊在多種所述照明模式下形成的照明區域分別進行拍攝以采集多種照明區域圖像；

控制模塊，用于根據所述圖像采集模塊采集的多種照明區域圖像的圖像質量評估參數以及預先建立的實驗圖像的圖像質量評估參數與所述實驗圖像的照明效果等級之間的關聯關系，確定所述照明模塊的最優照明模式以使所述照明模塊在所述最優照明模式下工作，其中，在所述最優照明模式下，所述照明區域圖像的照明效果等級最優；

所述實驗圖像為人機工效學實驗方法所用圖像，所述實驗圖像的照明效果等級通過人機工效學實驗方法確定；

所述控制模塊包括：

圖像質量評估參數獲取單元，用于根據所述圖像采集模塊采集的多種照明區域圖像獲取多種所述照明區域圖像的圖像質量評估參數；

關聯關系建立和照明效果等級確定單元，用于建立實驗圖像的圖像質量評估參數與所述實驗圖像的照明效果等級之間的關聯關系；還用于根據所述圖像質量評估參數獲取單元獲取的圖像質量評估參數和所述關聯關系建立和照明效果等級確定單元建立的關聯關系，確定所述照明區域圖像的照明效果等級；

選擇單元，用于根據所述關聯關系建立和照明效果等級確定單元確定的照明效果等級選擇所述照明區域圖像中照明效果等級最優的所述照明區域圖像以使所述照明模塊在所述最優照明模式下工作，其中，在所述最優照明模式下，所述照明區域圖像的照明效果等級最優；

所述關聯關系建立和照明效果等級確定單元采用分類器實現；

所述圖像質量評估參數至少包括：圖像亮度、圖像區域對比度、圖像亮度紋理信息，還包括圖像高反光區域特征參數；

圖像亮度M_B表征圖像的明暗程度，其計算式如下：

其中，h_i為圖像直方圖中灰度為I_i的像素的個數，p取值范圍為正整數；該式中的N1表示圖像中所有出現的灰度等級的個數；

圖像區域對比度計算式如下：

其中，為采樣像素中灰度的最大值與最小值，式中的N2表示采樣圖像點的個數；

圖像亮度紋理信息計算式如下：

其中，p_xy為一幅圖像的灰度共生矩陣，xy為坐標(x,y)，表示圖像位置信息；符號log[·]表示計算對數值；

圖像高反光區域特征參數M_A，其計算式如下：

其中，I_xy為原始圖像位置在(x,y)處的圖像灰度值；T_A為固定閾值，其為介于[0,255]之間的整數；I_{S_xy}表示二值化閾值分割后的圖像灰度值。

2.根據權利要求1所述的組合照明裝置，其特征在于，所述照明模塊包括：

照明光源單元，用于向所述待照明區域提供照明；

照明方向控制單元，用于控制所述照明光源單元在照明模式下工作的照明方向；和/或

照明亮度控制單元，用于控制所述照明光源單元在照明模式下工作的照明亮度。

3.根據權利要求2所述的組合照明裝置，其特征在于，所述照明方向控制單元為多自由度運動電機；

所述照明光源單元的數量為單個或多個，每個所述照明光源單元一一對應安裝在多個所述照明方向控制單元上，多個所述照明光源單元布置成環形。

4.根據權利要求1所述的組合照明裝置，其特征在于，所述組合照明裝置還包括：

存儲模塊，用于存儲所述圖像采集模塊采集的多種照明區域圖像。

5.根據權利要求1所述的組合照明裝置，其特征在于，所述組合照明裝置還包括：

發送模塊，用于當所述照明模塊工作在最優照明模式下時，將所述圖像采集模塊采集的照明區域圖像發送給遠程客戶端。

6.一種基于圖像質量控制的組合照明方法，適用于權利要求1-5中任一權利要求所述的組合照明裝置，其特征在于，所述組合照明方法包括：

采用分類器實現預先建立實驗圖像的圖像質量評估參數與所述實驗圖像的照明效果等級之間的關聯關系；

在照明模式下向待照明區域提供照明，所述照明模式的種類有多種，在多種所述照明模式中的任意兩種照明模式下，所述照明模塊的照明方向和/或照明亮度不同；

對在每種所述照明模式下形成的照明區域分別進行拍攝以采集照明區域圖像；

根據所述照明區域圖像和所述分類器確定所述最優照明模式以使所述照明模塊在所述最優照明模式下向待照明區域提供照明，其中在所述最優照明模式下，所述照明區域圖像的照明效果等級最優；

所述實驗圖像為人機工效學實驗方法所用圖像，所述實驗圖像的照明效果等級通過人機工效學實驗方法確定；

所述圖像質量評估參數至少包括：圖像亮度、圖像區域對比度、圖像亮度紋理信息，還包括圖像高反光區域特征參數。