[發明專利]基于高動態范圍攝像裝置的曝光控制方法和裝置

有效

• 申請號: 201611237265.9
• 申請日: 2016-12-28
• 公開（公告）號: CN106791470B
• 公開（公告）日: 2019-08-16
• 發明（設計）人: 阮文哲
• 申請（專利權）人: 上海興芯微電子科技有限公司
• 主分類號: H04N5/235
• 分類號: H04N5/235
• 代理公司: 上海領洋專利代理事務所(普通合伙) 31292
• 代理人: 吳靖靖

本發明技術方案公開了一種基于高動態范圍攝像裝置的曝光控制方法和裝置，所述曝光控制方法包括：基于高動態范圍攝像裝置獲取短曝光圖像和長曝光圖像；分別統計短曝光圖像和長曝光圖像的直方圖信息和分區域亮度信息；分別獲取短曝光的調整影響值和長曝光的調整影響值，短曝光的調整影響值與短曝光圖像的直方圖信息和分區域亮度信息相關，長曝光的調整影響值與長曝光圖像的直方圖信息、分區域亮度信息和短曝光圖像的分區域亮度信息相關；基于短曝光的調整影響值進行短曝光調整，基于長曝光的調整影響值進行長曝光調整；當短曝光達到穩定后，基于短曝光的亮度評估值與長曝光的亮度評估值的比值進行長曝光調整，直至長曝光達到穩定。

技術領域

本發明屬于圖像處理技術領域，具體涉及一種基于高動態范圍攝像裝置的曝光控制方法和裝置。

背景技術

高動態范圍(HDR，High-Dynamic Range)的攝像頭分別采用兩路不同曝光的方式對于同一場景同時進行曝光處理而獲得長曝光圖像和短曝光圖像，較長曝光時間的一路主要對應高動態場景中的較暗的區域處于合適的亮度，而較短曝光時間的一路主要對應高動態場景中較亮的區域處于合適的亮度，然后通過兩路圖像的融合并相互彌補不足，最終實現在高動態范圍的場景中正常的顯示圖像中所有的信息的目的。

高動態范圍的攝像頭需要采用兩路相互獨立的曝光機制在同一時間進行曝光控制，并且分別穩定在兩種不同亮度狀況的場景中，因此，在高動態范圍攝像頭自動曝光的控制策略上需要兩套不同的自動曝光策略來分別滿足長曝光圖像和短曝光圖像的亮度需求，在各種的曝光策略的控制過程中需要參考兩路曝光的圖像進行圖像融合，所以在曝光策略的控制中又必須要求會相互影響。

基于高動態范圍的攝像頭的功能，可實現分別在同一時刻分別采集長曝光時間圖像數據和短曝光時間圖像數據，并通過圖像信號處理(ISP，Image Signal Processing)芯片進行圖像處理，能夠實時合成高動態范圍的圖像。

傳統的高動態范圍攝像頭的自動曝光算法，主要通過對長曝光圖像的較暗的部分進行亮度控制和短曝光圖像中較亮的部分進行亮度控制，最終產生兩張不同曝光程度的圖像信息用于融合。傳統的高動態范圍攝像頭的自動曝光算法只保證兩路曝光數據獨立參考是合適的，但對于動態范圍程度強弱不同并沒有做合適的調整。容易出現過渡不好或者合成圖像的動態范圍有限。傳統的高動態范圍攝像頭的自動曝光算法并沒有考慮長短兩路曝光的協同處理的要求，在更大的動態范圍場景容易出現短曝光中欠曝同時長曝光中過曝而導致沒有任何有效的圖像信息。

發明內容

本發明技術方案要解決的技術問題是現有的高動態范圍攝像頭的自動曝光算法合成的圖像的動態范圍有限或在高動態范圍場景容易出現短曝光欠曝同時長曝光過曝而導致沒有有效的圖像信息。

為解決上述技術問題，本發明技術方案提供一種基于高動態范圍攝像裝置的曝光控制方法，包括：

基于高動態范圍攝像裝置獲取同一場景的短曝光圖像和長曝光圖像；

分別統計所述短曝光圖像和長曝光圖像的直方圖信息和分區域亮度信息，所述短曝光圖像的直方圖信息包括過亮區域的概率密度，所述長曝光圖像的直方圖信息包括欠曝區域的概率密度，所述短曝光圖像的分區域亮度信息包括短曝光圖像的亮度平均值和統計區域的平均亮度，所述長曝光圖像的分區域亮度信息包括長曝光圖像的亮度平均值和統計區域的平均亮度；

分別獲取短曝光的調整影響值和長曝光的調整影響值，其中，所述短曝光的調整影響值與所述短曝光圖像的直方圖信息和分區域亮度信息相關，所述長曝光的調整影響值與所述長曝光圖像的直方圖信息、分區域亮度信息和所述短曝光圖像的分區域亮度信息相關；

基于所述短曝光的調整影響值進行短曝光調整，基于所述長曝光的調整影響值進行長曝光調整；