[發明專利]光學設備及其自動曝光方法有效
| 申請號： | 201810721214.6 | 申請日： | 2018-07-03 |
| 公開（公告）號： | CN108668090B | 公開（公告）日： | 2020-07-24 |
| 發明（設計）人： | 袁艷陽;黃立東;謝文亮 | 申請（專利權）人： | 賽諾微醫療科技（浙江）有限公司 |
| 主分類號： | H04N5/235 | 分類號： | H04N5/235 |
| 代理公司： | 中科專利商標代理有限責任公司 11021 | 代理人： | 喻穎 |
| 地址： | 315300 浙江省寧波市*** | 國省代碼： | 浙江;33 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 光學 設備 及其 自動 曝光 方法 | ||
一種光學設備及其自動曝光方法，屬于數字圖像處理技術領域，旨在解決現有自動曝光算法中存在的過曝問題。該方法包括計算圖像過曝率、計算自動曝光目標函數和調整自動曝光參數三個步驟。通過以上步驟，能夠有效抑制圖像過曝，提高自動曝光速度。
技術領域
本發明屬于數字圖像處理技術領域，具體地涉及一種光學設備及其自動曝光方法。
背景技術
醫用內窺鏡在外科手術中的應用非常廣泛，它可以有效減少手術中的傷口面積以及手術后的康復時間。自動曝光控制是醫用內窺鏡ISP模塊中的重要組成部分，它對圖像質量的好壞有直接影響。傳統的自動曝光算法一般只考慮圖像的亮度信息，例如采用整幅圖像的平均亮度為目標函數，以當前亮度和目標亮度的差值為依據調整攝像頭的曝光時間和增益，使得圖像的亮度盡量逼近目標亮度。由于醫用內窺鏡前端的光源較強，而且比較集中，用傳統的自動曝光算法往往使圖像出現曝光過度。這不僅不利于醫生手術治療中對患者病情的精準判斷，還會使得醫生產生視覺疲勞。
發明內容
針對傳統自動曝光技術在醫用內窺鏡中容易出現過曝的問題，本發明提出了一種光學設備及其自動曝光方法，以期至少部分地解決上述技術問題中的至少之一。
為了實現上述目的，作為本發明的一個方面，提出了一種光學設備的自動曝光方法，包括以下步驟：
步驟1，使用所述光學設備采集圖像，計算采集到的圖像的圖像過曝率，所述圖像過曝率p即圖像過曝區域像素占整幅采集到圖像的總像素的比例；
步驟2、基于步驟1得到的圖像過曝率p計算自動曝光目標函數；
步驟3，基于步驟2得到的自動曝光目標函數調整所述光學設備的自動曝光參數。
作為本發明的另一個方面，還提出了一種光學設備，包括：
圖像采集單元，用于采集圖像；
數據處理單元，用于通過執行如上所述的光學設備的自動曝光方法來調整所述光學設備的自動曝光參數，改善圖像采集單元采集圖像的過曝率。
通過上述技術方案可知，本發明具有如下有益效果：
(1)可以對圖像過曝現象進行有效抑制，并且根據圖像過曝比例自適應對曝光時間和增益進行調整；
(2)能夠有效抑制圖像過度曝光的出現，提高自動曝光速度；
(3)用于內窺鏡時，針對微創手術過程中經常出現的強正面光或者明暗不均的特殊拍攝環境，該算法可檢測其圖像的過曝程度，自適應地調整曝光參數，有效抑制了光學設備的曝光不足和曝光過度。
附圖說明
圖1是本發明的光學設備的自動曝光方法的流程圖；
圖2是應用傳統圖像全局亮度自動曝光方法得到的圖像；
圖3是應用本發明一實施例的自動曝光方法得到的圖像。
具體實施方式
為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚明白，以下結合具體實施例，并參照附圖，對本發明作進一步的詳細說明。
本發明公開了一種光學設備的自動曝光方法，包括以下步驟：
步驟1，使用所述光學設備采集圖像，計算采集到的圖像的圖像過曝率，所述圖像過曝率p即圖像過曝區域像素占整幅采集到圖像的總像素的比例；
步驟2、基于步驟1得到的圖像過曝率p計算自動曝光目標函數；
步驟3，基于步驟2得到的自動曝光目標函數調整所述光學設備的自動曝光參數。
其中，步驟1中計算采集到的圖像的圖像過曝率p的公式為：
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