[發明專利]一種彩色相機的自動曝光方法

有效

• 申請號: 201710137747.5
• 申請日: 2017-03-09
• 公開（公告）號: CN106657807B
• 公開（公告）日: 2019-05-10
• 發明（設計）人: 陳文;李興隆
• 申請（專利權）人: 上海航天控制技術研究所
• 主分類號: H04N5/235
• 分類號: H04N5/235
• 代理公司: 上海信好專利代理事務所(普通合伙) 31249
• 代理人: 潘朱慧

1.一種彩色相機的自動曝光方法，其特征在于，包含：

S1、讀入初始幀彩色圖像，設定直方圖偏斜度最小值、最佳曝光時間以及曝光時間調整步長的初始值；

S2、比較初始幀三個分量的灰度均值的大小，取其灰度均值最大值所在分量V；

S3、對當前幀彩色圖像中分量V的直方圖進行統計，得到該直方圖相對中間灰度的直方圖偏斜度；

S4、根據設定的直方圖偏斜度最小值以及步驟S3得到的當前幀直方圖偏斜度，判斷該當前幀的直方圖偏斜度是否是最小直方圖偏斜度，若是，則取該最小直方圖偏斜度彩色圖像所對應的曝光時間作為最佳曝光時間，結束；若否，則根據當前幀的直方圖偏斜度重設曝光時間調整步長，并結合當前幀的曝光時間計算采集下一幀彩色圖像所需要的曝光時間，以該新的曝光時間采集下一幀彩色圖像后，將該下一幀彩色圖像作為新的當前幀，返回執行步驟S3繼續尋找最小直方圖偏斜度；

其中，所述步驟S2具體包含：

分別計算當前幀彩色圖像在RGB色彩空間中三個分量的灰度均值，對該三個分量的灰度均值大小進行比較，取該三個分量的灰度均值中最大值所在的分量V。

2.如權利要求1所述的彩色相機的自動曝光方法，其特征在于，所述步驟S4具體包含如下步驟：

S41、判斷當前幀彩色圖像的直方圖偏斜度絕對值是否小于直方圖偏斜度預設閾值，若是，則取當前幀的曝光時間為最佳曝光時間，結束；若否，則根據直方圖偏斜度與直方圖偏斜度最小值來調整最佳曝光時間以及直方圖偏斜度最小值；

S42、判斷當前幀是否為初始幀，若是，則執行步驟S44；若否，繼續執行步驟S43；

S43、判斷前一幀的曝光時間調整步長是否小于曝光時間調整步長預設閾值，若是，則最佳曝光時間為最佳，結束；若否，則重設曝光時間調整步長后繼續執行步驟S44；

S44、根據當前幀的直方圖偏斜度情況以及重設后的曝光時間調整步長調整下一幀的曝光時間，以調整后的新曝光時間采集并讀取下一幀彩色圖像，將該下一幀彩色圖像作為新的當前幀，返回執行步驟S3。

3.如權利要求1所述的彩色相機的自動曝光方法，其特征在于，所述步驟S2中計算彩色圖像在RGB色彩空間中三個分量的灰度均值中最大值的方法為：

計算彩色圖像在RGB色彩空間中三個分量的灰度均值：Im_r、Im_g和Im_b，計算公式具體如下：

v＝r或g或b

式中，彩色圖像尺寸為M×N，I_v(1,m,n)是彩色圖像在v分量中第m行第n列的灰度值；

比較Im_r、Im_g和Im_b的大小，得到其中最大值Z＝max(Im_r，Im_g，Im_b)。

4.如權利要求1所述的彩色相機的自動曝光方法，其特征在于，所述步驟S3中彩色圖像最大灰度值所在分量V直方圖相對中間灰度的直方圖偏斜度的計算方法為：

p_i(z_k)＝q_i(z_k)/(M×N),k＝0,1,…,255；

式中，圖像灰度級為256，z_k是最大值Z所在分量V中區間[0,255]內的第k級灰度，q_i(z_k)表示第i幀彩色圖像分量V中灰度值為z_k的像素個數，中間灰度C＝128。

5.如權利要求2所述的彩色相機的自動曝光方法，其特征在于，所述步驟S43中當前一幀的曝光時間調整步長是大于曝光時間調整步長預設閾值情況下，重設曝光時間調整步長的方法為：

式中，ΔT_i為當前第i幀彩色圖像的曝光時間調整步長，ΔT_i-1為第i-1幀彩色圖像的曝光時間調整步長，μ_z(i)為對第i幀彩色圖像V分量直方圖相對中間灰度的直方圖偏斜度，μ_z(i-1)為對第i-1幀彩色圖像V分量直方圖相對中間灰度的直方圖偏斜度。

6.如權利要求5所述的彩色相機的自動曝光方法，其特征在于，所述步驟S44中下一幀的曝光時間的計算方法為：

式中，T_i+1為第i+1幀彩色圖像的曝光時間，T_i為第i幀彩色圖像的曝光時間。