一種車載成像設(shè)備的圖像調(diào)節(jié)方法和裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明適用于圖像調(diào)節(jié)領(lǐng)域，提供了一種車載成像設(shè)備的圖像調(diào)節(jié)方法和裝置，該方法包括：獲取由成像傳感器采集的初始圖像，并統(tǒng)計所述初始圖像的亮度信息和梯度信息；確定所述初始圖像的運動狀態(tài)信息及確定所述初始圖像的亮度變化狀態(tài)信息；根據(jù)所述初始圖像的運動狀態(tài)信息進(jìn)行自動曝光增益調(diào)節(jié)，根據(jù)所述初始圖像的亮度變化信息調(diào)節(jié)自動曝光速度，根據(jù)所述亮度信息進(jìn)行圖像細(xì)節(jié)調(diào)節(jié)。本發(fā)明根據(jù)所述運動狀態(tài)信息進(jìn)行自動曝光增益調(diào)節(jié)，根據(jù)所述初始圖像的亮度變化信息調(diào)節(jié)自動曝光速度，根據(jù)所述亮度信息進(jìn)行圖像的細(xì)節(jié)調(diào)節(jié)，從而提高圖像質(zhì)量，使得數(shù)字成像設(shè)備滿足車載成像系統(tǒng)中的安防成像的需求。
【專利說明】一種車載成像設(shè)備的圖像調(diào)節(jié)方法和裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于圖像調(diào)節(jié)領(lǐng)域，尤其涉及一種車載成像設(shè)備的圖像調(diào)節(jié)方法和裝置。

【背景技術(shù)】
[0002] 車載成像設(shè)備，即安裝于車輛上的攝像機(jī)。通過所述車載成像設(shè)備，可用于監(jiān)控車 輛前方車輛的車牌、車輛、人物或其它需要關(guān)注的物體。從而能夠完成對重要的位置區(qū)域進(jìn) 行監(jiān)控，并自動記錄車輛行駛過程中的相關(guān)信息，可便于以后的查證使用。
[0003]目前使用的車載成像設(shè)備，一般為分辨率較低的模擬成像設(shè)備。隨著對成像質(zhì)量 要求的越來越高以及數(shù)字成像設(shè)備的普及，急切需要將分辨率高的數(shù)字成像設(shè)備應(yīng)用到車 載成像系統(tǒng)中。
[0004] 但是，由于數(shù)字成像設(shè)備一般用于背景比較固定、相對運動較小、運動物體比較單 一的場景，而車載成像的目標(biāo)物一般相對運動速度較快，在將數(shù)字成像設(shè)備應(yīng)用到車載成 像系統(tǒng)中時，容易造成相對運動較大的感興趣區(qū)域的圖像拖影嚴(yán)重、清晰度差，無法滿足數(shù) 字成像設(shè)備在車載成像系統(tǒng)中的安防成像的需求。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于提供一種車載成像設(shè)備的圖像調(diào)節(jié)方法和裝置，以解決現(xiàn)有技 術(shù)將數(shù)字成像設(shè)備應(yīng)用到車載成像系統(tǒng)中時，容易造成相對運動較大的感興趣區(qū)域的圖像 清晰度差，無法滿足數(shù)字成像設(shè)備在車載成像系統(tǒng)中的安防成像的需求的問題。
[0006] 本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的，一種車載成像設(shè)備的圖像調(diào)節(jié)方法，所述方法包括：
[0007] 獲取由成像傳感器采集的初始圖像，并統(tǒng)計所述初始圖像的亮度信息和梯度信 息；
[0008] 根據(jù)所述梯度信息確定所述初始圖像的運動狀態(tài)信息，根據(jù)所述初始圖像的亮度 信息以及在初始圖像前的圖像的亮度信息，確定所述初始圖像的亮度變化狀態(tài)信息；
[0009] 根據(jù)所述初始圖像的運動狀態(tài)信息進(jìn)行自動曝光增益調(diào)節(jié)，根據(jù)所述初始圖像的 亮度變化信息調(diào)節(jié)自動曝光速度，根據(jù)所述亮度信息進(jìn)行圖像細(xì)節(jié)調(diào)節(jié)。
[0010] 本發(fā)明的另一目的在于提供一種車載成像設(shè)備的圖像調(diào)節(jié)裝置，所述裝置包括：
[0011] 獲取統(tǒng)計單元，用于獲取由成像傳感器采集的初始圖像，并統(tǒng)計所述初始圖像的 亮度信息和梯度信息；
[0012] 狀態(tài)信息確定單元，用于根據(jù)所述梯度信息確定所述初始圖像的運動狀態(tài)信息， 根據(jù)所述初始圖像的亮度信息以及在初始圖像前的圖像的亮度信息，確定所述初始圖像的 亮度變化狀態(tài)信息；
[0013] 第一調(diào)節(jié)單元，用于根據(jù)所述初始圖像的運動狀態(tài)信息進(jìn)行自動曝光增益調(diào)節(jié)， 根據(jù)所述初始圖像的亮度變化信息調(diào)節(jié)自動曝光速度，根據(jù)所述亮度信息進(jìn)行圖像細(xì)節(jié)調(diào) To
[0014] 在本發(fā)明中，在獲取成像傳感器采集的初始圖像，統(tǒng)計得到所述初始圖像的亮度 信息和梯度信息，根據(jù)所述梯度信息進(jìn)行確定初始圖像的運動狀態(tài)信息，根據(jù)所述亮度信 息確定所述初始圖像的亮度變化信息，并根據(jù)所述運動狀態(tài)信息進(jìn)行自動曝光增益調(diào)節(jié)， 根據(jù)所述初始圖像的亮度變化信息調(diào)節(jié)自動曝光速度，根據(jù)所述亮度信息進(jìn)行圖像的細(xì)節(jié) 調(diào)節(jié)，從而提高圖像質(zhì)量，使得數(shù)字成像設(shè)備滿足車載成像系統(tǒng)中的安防成像的需求。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015] 圖1是本發(fā)明實施例提供的車載成像設(shè)備的圖像調(diào)節(jié)方法的實現(xiàn)流程圖；
[0016] 圖2是本發(fā)明實施例提供的圖像感光度調(diào)節(jié)的實現(xiàn)流程圖；
[0017] 圖3是本發(fā)明實施例提供的根據(jù)所述初始圖像的亮度變化信息調(diào)節(jié)自動曝光速 度的實現(xiàn)流程圖；
[0018] 圖4為本發(fā)明實施例提供的根據(jù)所述亮度信息進(jìn)行圖像細(xì)節(jié)調(diào)節(jié)的實現(xiàn)流程圖；
[0019] 圖5為本發(fā)明實施例提供的車載成像設(shè)備的圖像調(diào)節(jié)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實施方式】
[0020] 為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對 本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并 不用于限定本發(fā)明。
[0021] 本發(fā)明實施例的主要目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)中，數(shù)字安防成像設(shè)備大多用于普通 的視頻監(jiān)控場所，主要針對圖像的背景比較固定且簡單，圖像中的對象相對于攝像機(jī)相對 運動較小的，圖像中的運動物體比較單一的場景。如果將數(shù)字安防成像設(shè)備用于車載視頻 監(jiān)控中，則容易出現(xiàn)以下問題：
[0022] 第一，數(shù)字成像設(shè)備的圖像抗干擾能力差。數(shù)字成像設(shè)備容易受到圖像內(nèi)容的干 擾，在相對運動較快的過程中，容易造成圖像中的感興趣區(qū)域出現(xiàn)閃動的問題。
[0023] 第二，自動曝光控制的快速調(diào)節(jié)及穩(wěn)定性問題，數(shù)字成像設(shè)備一般在2?3秒中能 將圖像調(diào)節(jié)穩(wěn)定即可，在車載相對運動較快時，容易造成幾秒鐘的盲視問題。
[0024] 第三，逆光及背光補償?shù)葐栴}。數(shù)字成像設(shè)備主要關(guān)注的是整體圖像效果，而車載 視頻鑒控成像設(shè)備關(guān)注的是區(qū)域性的問題。
[0025] 為解決上述問題，本發(fā)明提出了一種車載成像設(shè)備的圖像調(diào)節(jié)方法，所述方法包 括：獲取由成像傳感器采集的初始圖像，并統(tǒng)計所述初始圖像的亮度信息和梯度信息；根 據(jù)所述梯度信息確定所述初始圖像的運動狀態(tài)信息，根據(jù)所述初始圖像的亮度信息以及在 初始圖像前的圖像的亮度信息，確定所述初始圖像的亮度變化狀態(tài)信息；根據(jù)所述初始圖 像的運動狀態(tài)信息進(jìn)行自動曝光增益調(diào)節(jié)，根據(jù)所述初始圖像的亮度變化信息調(diào)節(jié)自動曝 光速度，根據(jù)所述亮度信息進(jìn)行圖像細(xì)節(jié)調(diào)節(jié)。
[0026] 本發(fā)明通過統(tǒng)計得到圖像的運動狀態(tài)信息進(jìn)行自動曝光增益調(diào)節(jié)，從而克服因相 對運動過快而造成圖像閃動、拖影、抖動的模糊缺陷。通過根據(jù)所述初始圖像的亮度變化信 息調(diào)節(jié)自動曝光速度，從而克服數(shù)字成像設(shè)備在相對運動較快時出現(xiàn)盲視問題的缺陷。通 過根據(jù)所述亮度信息進(jìn)行圖像細(xì)節(jié)調(diào)節(jié)，從而得到所關(guān)注區(qū)域的清晰圖像，使數(shù)字成像設(shè) 備滿足車載成像系統(tǒng)的要求。下面結(jié)合附圖進(jìn)一步說明。
[0027] 圖1示出了本發(fā)明實施例提供的車載成像設(shè)備的圖像調(diào)節(jié)方法的實現(xiàn)流程，詳述 如下：
[0028] 在步驟S101中，獲取由成像傳感器采集的初始圖像，并統(tǒng)計所述初始圖像的亮度 信息和梯度信息。
[0029] 具體的，本發(fā)明實施例中所述的成像設(shè)備，可以采用ISP(英文全稱為Image SignalProcessing，中文全稱為圖像信號處理單元）或者外掛FPGA(英文全稱為Field- ProgrammableGateArray，中文全稱為現(xiàn)場可編程門陣列）完成本發(fā)明實施例中所述的圖 像調(diào)節(jié)方法。通過所述ISP或者FPGA實時統(tǒng)計所需要的亮度值以及梯度信息。
[0030] 所述成像傳感器，即圖像傳感器，又叫感光元件，是組成數(shù)字?jǐn)z像頭的重要組成部 分。根據(jù)元件的不同，可分為CCD(英文全稱為ChargeCoupledDevice，中文全稱為電荷親 合元件）和CMOS(英文全稱為ComplementaryMetal-OxideSemiconductor，中文全稱為金 屬氧化物半導(dǎo)體元件）兩大類。
[0031] 其中，CCD是應(yīng)用在攝影攝像方面的高端技術(shù)元件，CMOS則應(yīng)用于較低影像品質(zhì) 的產(chǎn)品中，它的優(yōu)點是制造成本較CCD更低，功耗也低得多。盡管在技術(shù)上有較大的不同， 但C⑶和CMOS兩者性能差距不是很大。
[0032] 所述初始圖像，也即由圖像傳感器獲取的圖像，并未經(jīng)過圖像的調(diào)節(jié)處理，在運動 較快的場景下，也就會出現(xiàn)本發(fā)明【背景技術(shù)】中所提到的圖像容易出現(xiàn)閃動、拖影或者抖動 的問題。
[0033] 通過所述ISP或者FPGA對所述初始圖像進(jìn)行統(tǒng)計，統(tǒng)計得到所述初始圖像的亮度 信息和梯度信息。
[0034] 所述亮度信息是指畫面的明亮程度，單位是堪德拉每平米（cd/m2)或稱nits，也 就是每平方公尺分之燭光。
[0035] 所述初始圖像的梯度信息，假設(shè)圖像的函數(shù)f(x，y)在點（x，y)的梯度（即一階微 分）是一個具有大小和方向的矢量，設(shè)Gx，Gy分別表示沿x方向和y方向的梯度，那么這個 梯度矢量可以表示為：

【權(quán)利要求】
1. 一種車載成像設(shè)備的圖像調(diào)節(jié)方法，其特征在于，所述方法包括： 獲取由成像傳感器采集的初始圖像，并統(tǒng)計所述初始圖像的亮度信息和梯度信息； 根據(jù)所述梯度信息確定所述初始圖像的運動狀態(tài)信息，根據(jù)所述初始圖像的亮度信息 以及在初始圖像前的圖像的亮度信息，確定所述初始圖像的亮度變化狀態(tài)信息； 根據(jù)所述初始圖像的運動狀態(tài)信息進(jìn)行自動曝光增益調(diào)節(jié)，根據(jù)所述初始圖像的亮度 變化信息調(diào)節(jié)自動曝光速度，根據(jù)所述亮度信息進(jìn)行圖像細(xì)節(jié)調(diào)節(jié)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述方法，其特征在于，所述根據(jù)所述初始圖像的運動狀態(tài)信息進(jìn) 行自動曝光增益調(diào)節(jié)步驟具體包括： 根據(jù)預(yù)先設(shè)置的成像增益值與圖像的運動狀態(tài)信息的強弱的對應(yīng)關(guān)系，查找當(dāng)前確定 的圖像的運動狀態(tài)信息所對應(yīng)的成像增益值，在圖像的運動狀態(tài)越強時，增加成像增益值。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述方法，其特征在于，在所述根據(jù)所述初始圖像的運動狀態(tài)信息 進(jìn)行自動曝光增益調(diào)節(jié)步驟之后，所述方法還包括： 獲取所述初始圖像的感光度； 根據(jù)預(yù)設(shè)的初始圖像的感光度與調(diào)整參數(shù)的對應(yīng)關(guān)系，相應(yīng)的調(diào)整寬動態(tài)技術(shù)D-WDR 的強度，或者調(diào)整去霧算法的強度，或者調(diào)節(jié)時域濾波強度，或者調(diào)節(jié)空域濾波的強度。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述方法，所述根據(jù)所述初始圖像的亮度變化信息調(diào)節(jié)自動曝光速 度步驟具體包括： 建立圖像的亮度變化速度與自動曝光調(diào)節(jié)速度的對應(yīng)關(guān)系表； 根據(jù)所述對應(yīng)關(guān)系表，查找所述初始圖像的亮度變化信息，選擇相應(yīng)的自動曝光調(diào)節(jié) 速度進(jìn)行自動曝光調(diào)節(jié)，在亮度變化速度越快時，相應(yīng)的提高自動曝光調(diào)節(jié)速度。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述方法，其特征在于，所述根據(jù)所述亮度信息進(jìn)行圖像細(xì)節(jié)調(diào)節(jié) 步驟包括： 獲取所述初始圖像的亮度值超過預(yù)定值的像素點； 判斷所述像素點構(gòu)成的區(qū)域的面積是否超過預(yù)定面積值； 如果所述像素點構(gòu)成的區(qū)域的面積超過預(yù)定值時，開啟強逆光補償或者根據(jù)所述區(qū)域 的面積增大寬動態(tài)技術(shù)D-WDR強度值。
6. -種車載成像設(shè)備的圖像調(diào)節(jié)裝置，其特征在于，所述裝置包括： 獲取統(tǒng)計單元，用于獲取由成像傳感器采集的初始圖像，并統(tǒng)計所述初始圖像的亮度 信息和梯度信息； 狀態(tài)信息確定單元，用于根據(jù)所述梯度信息確定所述初始圖像的運動狀態(tài)信息，根據(jù) 所述初始圖像的亮度信息以及在初始圖像前的圖像的亮度信息，確定所述初始圖像的亮度 變化狀態(tài)信息； 第一調(diào)節(jié)單元，用于根據(jù)所述初始圖像的運動狀態(tài)信息進(jìn)行自動曝光增益調(diào)節(jié)，根據(jù) 所述初始圖像的亮度變化信息調(diào)節(jié)自動曝光速度，根據(jù)所述亮度信息進(jìn)行圖像細(xì)節(jié)調(diào)節(jié)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述裝置，其特征在于，所述調(diào)節(jié)單元具體用于： 根據(jù)預(yù)先設(shè)置的成像增益值與圖像的運動狀態(tài)信息的強弱的對應(yīng)關(guān)系，查找當(dāng)前確定 的圖像的運動狀態(tài)信息所對應(yīng)的成像增益值，在圖像的運動狀態(tài)越強時，增加成像增益值。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述裝置，其特征在于，所述裝置還包括： 感光度獲取單元，用于獲取所述初始圖像的感光度； 第二調(diào)節(jié)單元，用于根據(jù)預(yù)設(shè)的初始圖像的感光度與調(diào)整參數(shù)的對應(yīng)關(guān)系，相應(yīng)的調(diào) 整寬動態(tài)技術(shù)D-WDR的強度，或者調(diào)整去霧算法的強度，或者調(diào)節(jié)時域濾波強度，或者調(diào)節(jié) 空域濾波的強度。
9. 根據(jù)權(quán)利要求6所述裝置，其特征在于，所述調(diào)節(jié)單元包括： 對應(yīng)關(guān)系建立子單元，用于建立圖像的亮度變化速度與自動曝光調(diào)節(jié)速度的對應(yīng)關(guān)系 表； 查找選擇子單元，用于根據(jù)所述對應(yīng)關(guān)系表，查找所述初始圖像的亮度變化信息，選擇 相應(yīng)的自動曝光調(diào)節(jié)速度進(jìn)行自動曝光調(diào)節(jié)，在亮度變化速度越快時，相應(yīng)的提高自動曝 光調(diào)節(jié)速度。
10. 根據(jù)權(quán)利要求6所述裝置，其特征在于，所述調(diào)節(jié)單元包括： 像素點獲取子單元，用于獲取所述初始圖像的亮度值超過預(yù)定值的像素點； 面積值判斷子單元，用于判斷所述像素點構(gòu)成的區(qū)域的面積是否超過預(yù)定面積值； 調(diào)節(jié)子單元，用于如果所述像素點構(gòu)成的區(qū)域的面積超過預(yù)定值時，開啟強逆光補償 或者根據(jù)所述區(qū)域的面積增大寬動態(tài)技術(shù)D-WDR強度值。
【文檔編號】H04N17/00GK104506780SQ201410827224
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年12月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月25日
【發(fā)明者】劉文濤, 鄧寶華 申請人:深圳市銳明視訊技術(shù)有限公司