一種車牌拖尾優(yōu)化曝光的方法及裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種車牌拖尾優(yōu)化曝光的方法及裝置，根據(jù)環(huán)境光亮度將攝像機(jī)設(shè)定為日間工作模式或夜間工作模式，在攝像機(jī)工作在日間工作模式時(shí)設(shè)置較小的快門時(shí)間上限值和較小的增益上限值，在攝像機(jī)工作在夜間工作模式時(shí)設(shè)置較大的快門時(shí)間上限值和較大的增益上限值，并在環(huán)境光亮度由暗變亮?xí)r，首先提高攝像機(jī)的快門時(shí)間，然后再提高攝像機(jī)的增益上限值，在環(huán)境光亮度由暗變亮?xí)r，首先降低攝像機(jī)的增益上限值，然后再降低攝像機(jī)的快門時(shí)間。本發(fā)明的裝置包括日間工作模塊和夜間工作模塊。本發(fā)明的方法及裝置，保證攝像機(jī)抓拍圖像中車牌不會(huì)出現(xiàn)明顯拖尾，同時(shí)能提高攝像機(jī)在夜間抓拍圖像的質(zhì)量。
【專利說(shuō)明】
一種車牌拖尾優(yōu)化曝光的方法及裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明屬于智能交通領(lǐng)域，尤其涉及一種車牌拖尾優(yōu)化曝光的方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 智能交通系統(tǒng)中的攝像機(jī)需要對(duì)車道上存在違章行駛行為的車輛進(jìn)行抓拍，從抓 拍圖像中獲取該車輛必要的相關(guān)信息，如車牌號(hào)碼、車輛型號(hào)和顏色等，其中車牌號(hào)碼在其 中起著至關(guān)重要的作用。
[0003] 智能交通中的攝像機(jī)由于使用的特殊性，在獲取違章車輛特征的同時(shí)，還需要獲 取違章車輛的規(guī)章行為軌跡，因此攝像機(jī)抓拍圖像中車輛周邊的環(huán)境畫面必須具有一定亮 度，否則車輛運(yùn)動(dòng)軌跡將無(wú)法通過(guò)多幀抓拍圖像觀察出來(lái)，因此攝像機(jī)需要有較大的曝光 量。在傍晚和夜間環(huán)境亮度較低時(shí)，為了保證所需的曝光量，攝像機(jī)會(huì)提高快門時(shí)間，而當(dāng) 快門時(shí)間過(guò)大時(shí)，將會(huì)導(dǎo)致抓拍圖像中運(yùn)動(dòng)車輛出現(xiàn)拖尾的問(wèn)題，從而使車牌號(hào)碼因?yàn)橥?尾而模糊不清，難以識(shí)別。
[0004] 現(xiàn)有技術(shù)中，為保證攝像機(jī)抓拍圖像中的車牌不出現(xiàn)拖尾現(xiàn)象，通常給攝像機(jī)設(shè) 置較低的快門上限值，保證攝像機(jī)抓拍快門達(dá)到所設(shè)快門上限值時(shí)，依然不會(huì)導(dǎo)致抓拍圖 像中的車牌出現(xiàn)拖尾。該方法雖然解決了攝像機(jī)抓拍圖像中的車牌拖尾問(wèn)題，但限制攝像 機(jī)的快門上限值后必然需要提高攝像機(jī)的增益值，用以補(bǔ)償縮小快門時(shí)間帶來(lái)的亮度損 失，這將直接導(dǎo)致夜間抓拍圖像的整體畫面噪聲量明顯提高，影響抓拍圖像質(zhì)量，同時(shí)為了 減弱加劇的噪聲信號(hào)對(duì)整體圖像的影響，必然需要更大的降噪強(qiáng)度，進(jìn)而引起車牌號(hào)碼邊 緣的銳度降低，降低車牌號(hào)碼的辨識(shí)度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的是提供一種車牌拖尾優(yōu)化曝光的方法及裝置，以解決現(xiàn)有技術(shù)中為 解決車牌出現(xiàn)拖尾現(xiàn)象而導(dǎo)致的夜間抓拍圖像的整體畫面噪聲量明顯提高，降低車牌號(hào)碼 的辨識(shí)度的問(wèn)題。
[0006] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明技術(shù)方案如下：
[0007] -種車牌拖尾優(yōu)化曝光的方法，所述車牌拖尾優(yōu)化曝光的方法，包括：
[0008] 檢測(cè)環(huán)境光亮度，根據(jù)環(huán)境光亮度設(shè)定攝像機(jī)工作在日間工作模式，將攝像機(jī)的 快門時(shí)間上限值設(shè)置為第一快門時(shí)間上限值，將攝像機(jī)的增益上限值設(shè)置為第一增益上限 值，在環(huán)境光亮度由暗變亮?xí)r優(yōu)先通過(guò)降低攝像機(jī)的增益值來(lái)達(dá)到預(yù)期的圖像亮度，然后 通過(guò)降低攝像機(jī)的快門時(shí)間來(lái)達(dá)到預(yù)期的圖像亮度，在環(huán)境光亮度由亮變暗時(shí)，優(yōu)先通過(guò) 提高攝像機(jī)的快門時(shí)間來(lái)達(dá)到預(yù)期的圖像亮度，然后通過(guò)提高攝像機(jī)的增益值來(lái)達(dá)到預(yù)期 的圖像亮度；
[0009] 檢測(cè)環(huán)境光亮度，根據(jù)環(huán)境光亮度設(shè)定攝像機(jī)工作在夜間工作模式，將攝像機(jī)的 快門時(shí)間上限值設(shè)置為第二快門時(shí)間上限值，將攝像機(jī)的增益上限值設(shè)置為第二增益上限 值，在環(huán)境光亮度由亮變暗時(shí)，優(yōu)先通過(guò)提高攝像機(jī)的快門時(shí)間來(lái)達(dá)到預(yù)期的圖像亮度，然 后通過(guò)提高攝像機(jī)的增益值來(lái)達(dá)到預(yù)期的圖像亮度，在環(huán)境光亮度由暗變亮?xí)r，優(yōu)先通過(guò) 降低攝像機(jī)的增益值來(lái)達(dá)到預(yù)期的圖像亮度，然后通過(guò)降低攝像機(jī)的快門時(shí)間來(lái)達(dá)到預(yù)期 的圖像亮度。
[0010] 進(jìn)一步地，所述檢測(cè)環(huán)境光亮度，根據(jù)環(huán)境光亮度設(shè)定攝像機(jī)工作在日間工作模 式，將攝像機(jī)的快門時(shí)間上限值設(shè)置為第一快門時(shí)間上限值，將攝像機(jī)的增益上限值設(shè)置 為第一增益上限值，在環(huán)境光亮度由暗變亮?xí)r優(yōu)先通過(guò)降低攝像機(jī)的增益值來(lái)達(dá)到預(yù)期的 圖像亮度，然后通過(guò)降低攝像機(jī)的快門時(shí)間來(lái)達(dá)到預(yù)期的圖像亮度，在環(huán)境光亮度由亮變 暗時(shí)，優(yōu)先通過(guò)提高攝像機(jī)的快門時(shí)間來(lái)達(dá)到預(yù)期的圖像亮度，然后通過(guò)提高攝像機(jī)的增 益值來(lái)達(dá)到預(yù)期的圖像亮度，包括：
[0011] 在環(huán)境光逐漸由亮變暗時(shí)，首先逐漸提升攝像機(jī)的快門時(shí)間至第一快門時(shí)間上限 值來(lái)達(dá)到預(yù)期的圖像亮度，然后保持?jǐn)z像機(jī)的快門時(shí)間不變，將攝像機(jī)的增益值逐漸提升 至第一增益上限值來(lái)達(dá)到預(yù)期的圖像亮度；
[0012] 在環(huán)境光逐漸由暗變亮?xí)r，首先將攝像機(jī)的增益值由第一增益上限值逐漸降低至 攝像機(jī)的最小增益值來(lái)達(dá)到預(yù)期的圖像亮度，然后保持?jǐn)z像機(jī)的增益值不變，將攝像機(jī)的 快門時(shí)間由第一快門時(shí)間上限值逐漸降低來(lái)達(dá)到預(yù)期的圖像亮度。
[0013] 進(jìn)一步地，所述檢測(cè)環(huán)境光亮度，根據(jù)環(huán)境光亮度設(shè)定攝像機(jī)工作在夜間工作模 式，將攝像機(jī)的快門時(shí)間上限值設(shè)置為第二快門時(shí)間上限值，將攝像機(jī)的增益上限值設(shè)置 為第二增益上限值，在環(huán)境光亮度由亮變暗時(shí)，優(yōu)先通過(guò)提高攝像機(jī)的快門時(shí)間來(lái)達(dá)到預(yù) 期的圖像亮度，然后通過(guò)提高攝像機(jī)的增益值來(lái)達(dá)到預(yù)期的圖像亮度，在環(huán)境光亮度由暗 變亮?xí)r，優(yōu)先通過(guò)降低攝像機(jī)的增益值來(lái)達(dá)到預(yù)期的圖像亮度，然后通過(guò)降低攝像機(jī)的快 門時(shí)間來(lái)達(dá)到預(yù)期的圖像亮度，包括：
[0014] 在環(huán)境光逐漸由亮變暗時(shí)，首先將攝像機(jī)的快門時(shí)間由第一快門時(shí)間上限值逐漸 提升至第二快門時(shí)間上限值來(lái)達(dá)到預(yù)期的圖像亮度，然后保持?jǐn)z像機(jī)的快門時(shí)間不變，將 攝像機(jī)的增益值由第一增益上限值逐漸提升至第二增益上限值來(lái)達(dá)到預(yù)期的圖像亮度；
[0015] 在環(huán)境光逐漸由暗變亮?xí)r，首先將攝像機(jī)的增益值由第二增益上限值逐漸降低至 第一增益上限值來(lái)達(dá)到預(yù)期的圖像亮度，然后保持?jǐn)z像機(jī)的增益值不變，將攝像機(jī)的快門 時(shí)間由第二快門時(shí)間上限值逐漸降低到第一快門時(shí)間上限值來(lái)達(dá)到預(yù)期的圖像亮度。
[0016] 進(jìn)一步地，所述第一快門時(shí)間上限值和第二快門時(shí)間上限值，通過(guò)如下方法計(jì)算 得到：
[0017] 根據(jù)攝像機(jī)的安裝方案、攝像機(jī)參數(shù)值以及攝像機(jī)拍攝路段機(jī)動(dòng)車的限速值計(jì)算 出攝像機(jī)的第一快門時(shí)間上限值為：
[0018]
[0019] 其中，Ti為攝像機(jī)的第一快門時(shí)間上限值，m為攝像機(jī)架設(shè)的高度，η為攝像機(jī)開始 抓拍時(shí)，攝像機(jī)鏡頭在地面的垂直投影位置與運(yùn)動(dòng)物體之間的距離，f為攝像機(jī)鏡頭到攝像 機(jī)感光器件的距離，V為運(yùn)動(dòng)物體的速度，采用攝像機(jī)拍攝路段機(jī)動(dòng)車的限速值，a為攝像機(jī) 感光器件的單個(gè)像素尺寸，α為參數(shù)；
[0020] 根據(jù)?\的值確定攝像機(jī)的第二快門時(shí)間上限值Τ2，并使Τ2大于?\。
[0021] 進(jìn)一步地，所述第一增益上限值和第二增益上限值，通過(guò)如下方法計(jì)算得到：
[0022] 根據(jù)攝像機(jī)抓拍圖像的期望亮度值、環(huán)境光亮度閾值以及攝像機(jī)在白天的快門時(shí) 間上限值計(jì)算出攝像機(jī)在白天的最大增益值為：
[0023]
[0024] 其中，Xy為攝像機(jī)在白天的最大增益值，Isw為日間預(yù)期的圖像亮度，1〇為環(huán)境光亮 度閾值，!^為攝像機(jī)預(yù)置的第一快門時(shí)間上限值，β為系數(shù)；
[0025] 根據(jù)夜間預(yù)期的圖像亮度和圖像質(zhì)量要求確定攝像機(jī)的第二增益上限值Xs;
[0026] 取Xy和Xs中較小的那個(gè)值作為攝像機(jī)的第一增益上限值Xi，即：
[0027] Xi=min{Xy，XS} 〇
[0028] 本發(fā)明還提出了一種車牌拖尾優(yōu)化曝光的裝置，所述車牌拖尾優(yōu)化曝光的裝置， 包括：
[0029] 日間工作模塊，用于檢測(cè)環(huán)境光亮度，根據(jù)環(huán)境光亮度設(shè)定攝像機(jī)工作在日間工 作模式，將攝像機(jī)的快門時(shí)間上限值設(shè)置為第一快門時(shí)間上限值，將攝像機(jī)的增益上限值 設(shè)置為第一增益上限值，在環(huán)境光亮度由暗變亮?xí)r優(yōu)先通過(guò)降低攝像機(jī)的增益值來(lái)達(dá)到預(yù) 期的圖像亮度，然后通過(guò)降低攝像機(jī)的快門時(shí)間來(lái)達(dá)到預(yù)期的圖像亮度，在環(huán)境光亮度由 亮變暗時(shí)，優(yōu)先通過(guò)提高攝像機(jī)的快門時(shí)間來(lái)達(dá)到預(yù)期的圖像亮度，然后通過(guò)提高攝像機(jī) 的增益值來(lái)達(dá)到預(yù)期的圖像亮度；
[0030] 夜間工作模塊，用于檢測(cè)環(huán)境光亮度，根據(jù)環(huán)境光亮度設(shè)定攝像機(jī)工作在夜間工 作模式，將攝像機(jī)的快門時(shí)間上限值設(shè)置為第二快門時(shí)間上限值，將攝像機(jī)的增益上限值 設(shè)置為第二增益上限值，在環(huán)境光亮度由亮變暗時(shí)，優(yōu)先通過(guò)提高攝像機(jī)的快門時(shí)間來(lái)達(dá) 到預(yù)期的圖像亮度，然后通過(guò)提高攝像機(jī)的增益值來(lái)達(dá)到預(yù)期的圖像亮度，在環(huán)境光亮度 由暗變亮?xí)r，優(yōu)先通過(guò)降低攝像機(jī)的增益值來(lái)達(dá)到預(yù)期的圖像亮度，然后通過(guò)降低攝像機(jī) 的快門時(shí)間來(lái)達(dá)到預(yù)期的圖像亮度。
[0031] 進(jìn)一步地，所述日間工作模塊檢測(cè)環(huán)境光亮度，根據(jù)環(huán)境光亮度設(shè)定攝像機(jī)工作 在日間工作模式，將攝像機(jī)的快門時(shí)間上限值設(shè)置為第一快門時(shí)間上限值，將攝像機(jī)的增 益上限值設(shè)置為第一增益上限值，在環(huán)境光亮度由暗變亮?xí)r優(yōu)先通過(guò)降低攝像機(jī)的增益值 來(lái)達(dá)到預(yù)期的圖像亮度，然后通過(guò)降低攝像機(jī)的快門時(shí)間來(lái)達(dá)到預(yù)期的圖像亮度，在環(huán)境 光亮度由亮變暗時(shí)，優(yōu)先通過(guò)提高攝像機(jī)的快門時(shí)間來(lái)達(dá)到預(yù)期的圖像亮度，然后通過(guò)提 高攝像機(jī)的增益值來(lái)達(dá)到預(yù)期的圖像亮度，執(zhí)行如下操作：
[0032] 在環(huán)境光逐漸由亮變暗時(shí)，首先逐漸提升攝像機(jī)的快門時(shí)間至第一快門時(shí)間上限 值來(lái)達(dá)到預(yù)期的圖像亮度，然后保持?jǐn)z像機(jī)的快門時(shí)間不變，將攝像機(jī)的增益值逐漸提升 至第一增益上限值來(lái)達(dá)到預(yù)期的圖像亮度；
[0033] 在環(huán)境光逐漸由暗變亮?xí)r，首先將攝像機(jī)的增益值由第一增益上限值逐漸降低至 攝像機(jī)的最小增益值來(lái)達(dá)到預(yù)期的圖像亮度，然后保持?jǐn)z像機(jī)的增益值不變，將攝像機(jī)的 快門時(shí)間由第一快門時(shí)間上限值逐漸降低來(lái)達(dá)到預(yù)期的圖像亮度。
[0034] 進(jìn)一步地，所述夜間工作模塊檢測(cè)環(huán)境光亮度，根據(jù)環(huán)境光亮度設(shè)定攝像機(jī)工作 在夜間工作模式，將攝像機(jī)的快門時(shí)間上限值設(shè)置為第二快門時(shí)間上限值，將攝像機(jī)的增 益上限值設(shè)置為第二增益上限值，在環(huán)境光亮度由亮變暗時(shí)，優(yōu)先通過(guò)提高攝像機(jī)的快門 時(shí)間來(lái)達(dá)到預(yù)期的圖像亮度，然后通過(guò)提高攝像機(jī)的增益值來(lái)達(dá)到預(yù)期的圖像亮度，在環(huán) 境光亮度由暗變亮?xí)r，優(yōu)先通過(guò)降低攝像機(jī)的增益值來(lái)達(dá)到預(yù)期的圖像亮度，然后通過(guò)降 低攝像機(jī)的快門時(shí)間來(lái)達(dá)到預(yù)期的圖像亮度，執(zhí)行如下操作：
[0035] 在環(huán)境光逐漸由亮變暗時(shí)，首先將攝像機(jī)的快門時(shí)間由第一快門時(shí)間上限值逐漸 提升至第二快門時(shí)間上限值來(lái)達(dá)到預(yù)期的圖像亮度，然后保持?jǐn)z像機(jī)的快門時(shí)間不變，將 攝像機(jī)的增益值由第一增益上限值逐漸提升至第二增益上限值來(lái)達(dá)到預(yù)期的圖像亮度；
[0036] 在環(huán)境光逐漸由暗變亮?xí)r，首先將攝像機(jī)的增益值由第二增益上限值逐漸降低至 第一增益上限值來(lái)達(dá)到預(yù)期的圖像亮度，然后保持?jǐn)z像機(jī)的增益值不變，將攝像機(jī)的快門 時(shí)間由第二快門時(shí)間上限值逐漸降低到第一快門時(shí)間上限值來(lái)達(dá)到預(yù)期的圖像亮度。
[0037] 進(jìn)一步地，所述第一快門時(shí)間上限值和第二快門時(shí)間上限值，通過(guò)如下方法計(jì)算 得到：
[0038]根據(jù)攝像機(jī)的安裝方案、攝像機(jī)參數(shù)值以及攝像機(jī)拍攝路段機(jī)動(dòng)車的限速值計(jì)算 出攝像機(jī)的第一快門時(shí)間上限值為：
[0039]
[0040] 其中，Ti為攝像機(jī)的第一快門時(shí)間上限值，m為攝像機(jī)架設(shè)的高度，η為攝像機(jī)開始 抓拍時(shí)，攝像機(jī)鏡頭在地面的垂直投影位置與運(yùn)動(dòng)物體之間的距離，f為攝像機(jī)鏡頭到攝像 機(jī)感光器件的距離，V為運(yùn)動(dòng)物體的速度，采用攝像機(jī)拍攝路段機(jī)動(dòng)車的限速值，a為攝像機(jī) 感光器件的單個(gè)像素尺寸，α為參數(shù)；
[0041 ]根據(jù)?\的值確定攝像機(jī)的第二快門時(shí)間上限值Τ2,并使Τ2大于1\。
[0042] 進(jìn)一步地，所述第一增益上限值和第二增益上限值，通過(guò)如下方法計(jì)算得到：
[0043] 根據(jù)攝像機(jī)抓拍圖像的期望亮度值、環(huán)境光亮度閾值以及攝像機(jī)在白天的快門時(shí) 間上限值計(jì)算出攝像機(jī)在白天的最大增益值為：
[0044]
[0045] 其中，Xy為攝像機(jī)在白天的最大增益值，Isw為日間預(yù)期的圖像亮度，Ιο為環(huán)境光亮 度閾值，!^為攝像機(jī)預(yù)置的第一快門時(shí)間上限值，β為系數(shù)；
[0046] 根據(jù)夜間預(yù)期的圖像亮度和圖像質(zhì)量要求確定攝像機(jī)的第二增益上限值Xs;
[0047] 取Xy和Xs中較小的那個(gè)值作為攝像機(jī)的第一增益上限值Xi，即：
[0048] Xi=min{Xy，XS}。
[0049] 本發(fā)明提出了一種車牌拖尾優(yōu)化曝光的方法及裝置，根據(jù)不同的環(huán)境光亮度將攝 像機(jī)設(shè)定為日間工作模式或夜間工作模式，并在日間工作模式中對(duì)攝像機(jī)設(shè)置較小的攝像 機(jī)快門時(shí)間上限值和較小的攝像機(jī)增益上限值，在夜間工作模式中對(duì)攝像機(jī)設(shè)置較大的攝 像機(jī)快門時(shí)間上限值和較大的攝像機(jī)增益上限值，并根據(jù)攝像機(jī)在日間工作模式和夜間工 作模式中不同的快門時(shí)間上限值和增益上限值來(lái)優(yōu)化攝像機(jī)的曝光方式，使攝像機(jī)抓拍圖 像中車牌不會(huì)出現(xiàn)拖尾現(xiàn)象的同時(shí)提高了攝像機(jī)抓拍圖像的質(zhì)量，解決了現(xiàn)有技術(shù)中為解 決車牌出現(xiàn)拖尾現(xiàn)象而導(dǎo)致的夜間抓拍圖像的整體畫面噪聲量明顯提高，降低車牌號(hào)碼的 辨識(shí)度的問(wèn)題。
【附圖說(shuō)明】
[0050]圖1為本發(fā)明車牌拖尾優(yōu)化曝光的方法的流程圖；
[0051 ]圖2為本實(shí)施例攝像機(jī)抓拍運(yùn)動(dòng)物體的示意圖；
[0052]圖3為本發(fā)明車牌拖尾優(yōu)化曝光的裝置的結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0053]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，以下實(shí)施例不構(gòu)成 對(duì)本發(fā)明的限定。
[0054]本實(shí)施例一種車牌拖尾優(yōu)化曝光的方法，如圖1所示，包括：
[0055] 檢測(cè)環(huán)境光亮度，根據(jù)環(huán)境光亮度設(shè)定攝像機(jī)工作在日間工作模式，將攝像機(jī)的 快門時(shí)間上限值設(shè)置為第一快門時(shí)間上限值，將攝像機(jī)的增益上限值設(shè)置為第一增益上限 值，在環(huán)境光亮度由暗變亮?xí)r，優(yōu)先通過(guò)降低攝像機(jī)的增益值來(lái)達(dá)到預(yù)期的圖像亮度，然后 通過(guò)降低攝像機(jī)的快門時(shí)間來(lái)達(dá)到預(yù)期的圖像亮度，在環(huán)境光亮度由亮變暗時(shí)，優(yōu)先通過(guò) 提高攝像機(jī)的快門時(shí)間來(lái)達(dá)到預(yù)期的圖像亮度，然后通過(guò)提高攝像機(jī)的增益值來(lái)達(dá)到預(yù)期 的圖像亮度。
[0056] 檢測(cè)環(huán)境光亮度，根據(jù)環(huán)境光亮度設(shè)定攝像機(jī)工作在夜間工作模式，將攝像機(jī)的 快門時(shí)間上限值設(shè)置為第二快門時(shí)間上限值，將攝像機(jī)的增益上限值設(shè)置為第二增益上限 值，在環(huán)境光亮度由亮變暗時(shí)，優(yōu)先通過(guò)提高攝像機(jī)的快門時(shí)間來(lái)達(dá)到預(yù)期的圖像亮度，然 后通過(guò)提高攝像機(jī)的增益值來(lái)達(dá)到預(yù)期的圖像亮度，在環(huán)境光亮度由暗變亮?xí)r，優(yōu)先通過(guò) 降低攝像機(jī)的增益值來(lái)達(dá)到預(yù)期的圖像亮度，然后通過(guò)降低攝像機(jī)的快門時(shí)間來(lái)達(dá)到預(yù)期 的圖像亮度。
[0057] 攝像機(jī)的曝光量與環(huán)境殼度、攝像機(jī)的光圈大小、攝像機(jī)的快門時(shí)間以及攝像機(jī) 的增益成正比，當(dāng)攝像機(jī)的快門時(shí)間及增益上限值設(shè)置完成后，隨著環(huán)境亮度的逐漸降低， 攝像機(jī)將優(yōu)先擴(kuò)大光圈至最大值，然后再增大快門時(shí)間值快門上限值，最后提高增益至增 益上限值。由于快門時(shí)間過(guò)長(zhǎng)導(dǎo)致的運(yùn)動(dòng)拖尾現(xiàn)象使物體的邊緣模糊甚至難以分辨，因此 本實(shí)施例需要控制攝像機(jī)的快門時(shí)間來(lái)避免攝像機(jī)抓拍圖像中車牌出現(xiàn)拖尾現(xiàn)象。
[0058] 由于白天光照較強(qiáng)，攝像機(jī)快門通常處于較低值，隨著日落的到來(lái)，自然光強(qiáng)度逐 漸降低，攝像機(jī)鏡頭光圈首先完全打開以保證足夠的光線進(jìn)入，然后將攝像機(jī)的快門時(shí)間 逐漸提高到快門時(shí)間上限值，為防止攝像機(jī)抓拍圖像中車牌出現(xiàn)拖尾現(xiàn)象，該快門時(shí)間上 限值需要被嚴(yán)格限制。
[0059] 攝像機(jī)抓拍圖像中運(yùn)動(dòng)物體出現(xiàn)拖尾是由于運(yùn)動(dòng)物體所成的像在攝像機(jī)感光器 件上發(fā)生移動(dòng)造成的，一般認(rèn)為在攝像機(jī)曝光時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)物體所成的像在攝像機(jī)感光器件 上的移動(dòng)距離大于攝像機(jī)感光器件的單個(gè)像素尺寸將產(chǎn)生明顯拖尾。
[0060] 本實(shí)施例攝像機(jī)抓拍運(yùn)動(dòng)物體的示意圖，如圖2所示，根據(jù)成像幾何關(guān)系可近似得 到如下公式：
[0061]
[0062]其中，m為攝像機(jī)架設(shè)的高度，攝像機(jī)安裝方案確定后就能得到該值;η為攝像機(jī)開 始抓拍時(shí)，攝像機(jī)鏡頭在地面的垂直投影位置與運(yùn)動(dòng)物體(機(jī)動(dòng)車)之間的距離，是根據(jù)攝 像機(jī)焦距人工設(shè)定的已知值;f為攝像機(jī)鏡頭到攝像機(jī)感光器件的距離，是一個(gè)已知值;cU、 d2分別為物體運(yùn)動(dòng)前后在攝像機(jī)的感光器件上成像的高度;V為運(yùn)動(dòng)物體的速度，采用攝像 機(jī)拍攝路段機(jī)動(dòng)車的限速值;T為攝像機(jī)快門時(shí)間;α為參數(shù)，當(dāng) m、n、f、Cb、d2的單位為米，V的 單位為千米每小時(shí)，T的單位為微秒時(shí)，該參數(shù)值為2.78*10- 5。
[0063]當(dāng)cU減山大于攝像機(jī)感光器件的單個(gè)像素尺寸a時(shí)，運(yùn)動(dòng)物體所成的像將產(chǎn)生明顯 的拖尾，因此攝像機(jī)的快門時(shí)間T必須滿足如下關(guān)系：
[0064]
[0065] 因此得到攝像機(jī)的快門時(shí)間上限值1\為：
[0066]
[0067] 其中a為攝像機(jī)感光器件的單個(gè)像素尺寸，該值為與攝像機(jī)型號(hào)相關(guān)的已知值。
[0068] 通過(guò)上述方法，本實(shí)施例計(jì)算出攝像機(jī)在白天的快門時(shí)間上限值!^，并將Ti設(shè)置為 攝像機(jī)預(yù)置的第一快門時(shí)間上限值。
[0069] 本實(shí)施例攝像機(jī)在夜間進(jìn)行抓拍時(shí)，場(chǎng)景中的主要環(huán)境光為道路路燈補(bǔ)光，由于 路燈亮度較微弱且對(duì)于垂直放置的車牌補(bǔ)光效果很差，在這種環(huán)境中，車牌在攝像機(jī)的抓 拍圖像中幾乎不可見(jiàn)，因此攝像機(jī)在夜間進(jìn)行抓拍時(shí)需要使用頻閃燈進(jìn)行補(bǔ)光。頻閃燈對(duì) 攝像機(jī)抓拍的每幀圖像的補(bǔ)光時(shí)間由頻閃燈的脈寬決定，因此當(dāng)攝像機(jī)在夜間進(jìn)行抓拍， 并且攝像機(jī)的快門時(shí)間大于頻閃燈的脈寬值時(shí)，抓拍圖像中車牌在攝像機(jī)感光器件上的成 像時(shí)間可以看作是頻閃燈的脈寬值，而不是攝像機(jī)的快門時(shí)間。本實(shí)施例利用上述特征，控 制頻閃燈的脈寬值小于!^就可以實(shí)現(xiàn)攝像機(jī)在夜間抓拍圖像中車牌不會(huì)出現(xiàn)明顯拖尾，同 時(shí)提高攝像機(jī)在夜間的快門上限值T 2,以提高整個(gè)抓拍圖像的質(zhì)量。但是當(dāng)快門時(shí)間過(guò)大 時(shí)，行駛中的汽車在路燈燈光補(bǔ)光下的部分區(qū)域?qū)⒊霈F(xiàn)嚴(yán)重拖尾導(dǎo)致圖像異常，因此本實(shí) 施例根據(jù)實(shí)際使用經(jīng)驗(yàn)，設(shè)置攝像機(jī)在夜間的快門時(shí)間上限值^為^的二倍。
[0070] 通過(guò)上述方法，本實(shí)施例得到攝像機(jī)在夜間的快門時(shí)間上限值Τ2,并將1~2設(shè)置為攝 像機(jī)預(yù)置的第二快門時(shí)間上限值。
[0071] 攝像機(jī)增大曝光量的方式為先擴(kuò)大光圈、再提高快門時(shí)間、最后提高增益，因?yàn)樵?益引入的噪聲信號(hào)對(duì)抓拍圖像造成較為嚴(yán)重的污染，且增益越大噪聲信號(hào)表現(xiàn)越嚴(yán)重，抓 拍圖像的質(zhì)量越差，因此必須控制攝像機(jī)的增益上限值。
[0072] 在白天，攝像機(jī)抓拍圖像的亮度由環(huán)境光亮度及攝像機(jī)的曝光量決定，而攝像機(jī) 的曝光量由攝像機(jī)的快門時(shí)間、攝像機(jī)的增益值及攝像機(jī)的光圈值決定。為了簡(jiǎn)化描述，本 實(shí)施例將攝像機(jī)的光圈值設(shè)定為不影響攝像機(jī)鏡頭進(jìn)光量的固定值，例如將攝像機(jī)鏡頭光 圈值設(shè)定為FI.0,即環(huán)境光能夠100%通過(guò)攝像機(jī)鏡頭進(jìn)入攝像機(jī)，計(jì)算攝像機(jī)的曝光量時(shí) 可以不考慮攝像機(jī)光圈值的影響，因此得到攝像機(jī)抓拍圖像的亮度為：
[0073] IS = I*(T*U)
[0074] 其中，Is為攝像機(jī)抓拍圖像的亮度，I為環(huán)境光亮度，放大倍數(shù)u = 為攝像 機(jī)的增益值。
[0075]根據(jù)上述公式，容易理解的是，攝像機(jī)抓拍圖像的亮度與攝像機(jī)的增益值和快門 時(shí)間具有直接的關(guān)系。即在拍攝圖像時(shí)，攝像機(jī)需要根據(jù)環(huán)境光亮度和預(yù)期的圖像亮度來(lái) 調(diào)整攝像機(jī)的增益值和快門時(shí)間，使得拍攝的圖像達(dá)到預(yù)期的圖像亮度。
[0076] 通過(guò)上述公式可以得到攝像機(jī)的增益值X為：
[0077]
[0078] 其中β為與攝像機(jī)鏡頭光圈值和放大倍數(shù)有關(guān)的系數(shù)。
[0079] 如果要保持?jǐn)z像機(jī)抓拍圖像的亮度Is不變，當(dāng)環(huán)境光亮度值逐漸變小，達(dá)到設(shè)定 的環(huán)境光亮度閾值1〇時(shí)，攝像機(jī)的快門時(shí)間將增大到!\，此時(shí)得到攝像機(jī)在白天的最大增益 值為：
[0080]
[0081 ]其中，Xy為攝像機(jī)在白天的最大增益值;1為日間預(yù)期的圖像亮度，即攝像機(jī)抓拍 圖像的期望亮度值，是相機(jī)軟件版本內(nèi)部固化參數(shù)，可以根據(jù)用戶需求進(jìn)行調(diào)節(jié)設(shè)定；1〇為 環(huán)境光亮度閾值，是根據(jù)環(huán)境情況預(yù)先設(shè)定的已知值，本實(shí)施例設(shè)定當(dāng)環(huán)境光亮度值大于 1〇時(shí)為白天，當(dāng)環(huán)境光亮度值小于1〇時(shí)為夜晚為攝像機(jī)預(yù)置的第一快門時(shí)間上限值;β為 系數(shù)。
[0082]由于夜間頻閃燈對(duì)環(huán)境的補(bǔ)光主要集中在車輛捕獲區(qū)域，而周圍環(huán)境由于補(bǔ)光不 足，當(dāng)攝像機(jī)增益過(guò)大時(shí)，將會(huì)呈現(xiàn)出較為明顯的圖像噪聲，因此在夜間通常將攝像機(jī)的增 益值限制在某個(gè)固定值Xs附近波動(dòng)，避免在過(guò)高增益下抓拍圖像出現(xiàn)嚴(yán)重的噪聲，同時(shí)保 證抓拍圖像具有一定的亮度。本實(shí)施例根據(jù)夜間預(yù)期的圖像亮度和圖像質(zhì)量要求確定1的 值，即是根據(jù)實(shí)際使用經(jīng)驗(yàn)及用戶的要求來(lái)確定X s的值，該值Xs即為攝像機(jī)在夜間的增益上 限值。
[0083]由于Xy可能大于Xs，為保證抓拍圖像的整體質(zhì)量，攝像機(jī)的增益值不宜大于X s，因 此得到攝像機(jī)在白天的增益上限值為：
[0084] Xi=min{Xy ,XS}
[0085] 其中，minXy，Xs}表示取Xy和X s中較小的那個(gè)值。
[0086] 通過(guò)上述方法，本實(shí)施例計(jì)算出攝像機(jī)在白天的增益上限值心和攝像機(jī)在夜間的 增益上限值Xs，并將心設(shè)置為攝像機(jī)預(yù)置的第一增益上限值，將X s設(shè)置為攝像機(jī)預(yù)置的第二 增益上限值。
[0087] 本實(shí)施例根據(jù)計(jì)算出的攝像機(jī)在白天的快門時(shí)間上限值Ti、攝像機(jī)在夜間的快門 時(shí)間上限值T2、攝像機(jī)在白天的增益上限值X4P攝像機(jī)在夜間的增益上限值X s來(lái)優(yōu)化攝像 機(jī)的曝光方式，保證抓拍圖像中的車牌不論是白天還是夜間都不會(huì)出現(xiàn)明顯拖尾，并能提 高夜間抓拍圖像的質(zhì)量。
[0088] 為了便于描述，本實(shí)施例以定光圈鏡頭攝像機(jī)來(lái)說(shuō)明如何優(yōu)化攝像機(jī)的曝光方 式。
[0089] 本實(shí)施例環(huán)境光由亮變暗時(shí)，優(yōu)化攝像機(jī)的曝光方式具體為：
[0090] 當(dāng)環(huán)境光亮度值大于1〇,即在白天時(shí)，本實(shí)施例將攝像機(jī)設(shè)置為日間工作模式，并 設(shè)定攝像機(jī)的快門上限值為Ti，攝像機(jī)的增益閾值為Xi。
[0091] 隨著環(huán)境光逐漸由亮變暗，例如傍晚時(shí)分，優(yōu)選地，本實(shí)施例逐漸提高攝像機(jī)的快 門時(shí)間至!^，然后保持?jǐn)z像機(jī)的快門時(shí)間為?\不變，逐漸提高攝像機(jī)的增益值至Xu
[0092] 當(dāng)環(huán)境光逐漸由亮變暗時(shí)，本實(shí)施例還可以通過(guò)如下方法調(diào)整攝像機(jī)的快門時(shí)間 和增益值:先逐漸提高攝像機(jī)的快門時(shí)間至小于!^的某個(gè)值，例如Ti/2,然后保持?jǐn)z像機(jī)的 快門時(shí)間不變，逐漸提高攝像機(jī)的增益值至小于乂:的某個(gè)值，例如心/2;當(dāng)環(huán)境光繼續(xù)變暗 時(shí)，再將攝像機(jī)的快門時(shí)間逐漸提高到!^，然后保持?jǐn)z像機(jī)的快門時(shí)間為h不變，將攝像機(jī) 的增益值逐漸提高到Xu
[0093] 當(dāng)環(huán)境光亮度值降低到小于1〇后，本實(shí)施例認(rèn)為已經(jīng)進(jìn)入夜間，將攝像機(jī)設(shè)置為 夜間工作模式，并將攝像機(jī)快門時(shí)間上限值設(shè)定為Τ 2,將攝像機(jī)的增益上限值設(shè)定為Xs。
[0094] 隨著環(huán)境光繼續(xù)變暗，優(yōu)選地，本實(shí)施例將攝像機(jī)快門時(shí)間由Ti逐漸提升到T2，然 后保持?jǐn)z像機(jī)的快門時(shí)間為Τ 2不變，將攝像機(jī)的增益值逐漸提升到Xs。
[0095] 本實(shí)施例環(huán)境光由暗變亮?xí)r，優(yōu)化攝像機(jī)的曝光方式具體為：
[0096] 當(dāng)由夜晚進(jìn)入黎明時(shí)，隨著環(huán)境光逐漸變亮，優(yōu)選地，本實(shí)施例將攝像機(jī)的增益值 由Xs逐漸降低到X:，然后保持?jǐn)z像機(jī)的增益值為X:不變，將攝像機(jī)的快門時(shí)間由^逐漸降低 至 ijTu
[0097] 當(dāng)環(huán)境光繼續(xù)變亮至環(huán)境光亮度值大于Ιο后，本實(shí)施例認(rèn)為已經(jīng)由夜晚進(jìn)入白 天，將攝像機(jī)設(shè)置為日間工作模式，并設(shè)定攝像機(jī)的快門上限值為Ti，設(shè)定攝像機(jī)的增益上 限值為Χι。
[0098] 隨著環(huán)境光繼續(xù)變亮，優(yōu)選地，本實(shí)施例保持?jǐn)z像機(jī)的快門時(shí)間為1^不變，將攝像 機(jī)增益值逐漸降為最小值，最后將攝像機(jī)的快門時(shí)間由h逐漸降低。
[0099] 通過(guò)上述方法，本實(shí)施例實(shí)現(xiàn)了對(duì)攝像機(jī)的曝光方式的優(yōu)化。即分別在日間工作 模式和夜間工作模式下，在設(shè)定了第一快門時(shí)間上限值、第一增益上限值、以及第二快門時(shí) 間上限值、第二增益上限值的情況下，即達(dá)到了預(yù)期的圖像亮度，又保證不發(fā)生拖尾現(xiàn)象。
[0100] 本實(shí)施例還提出了一種車牌拖尾優(yōu)化曝光的裝置，如圖3所示，與上述方法對(duì)應(yīng)， 所述車牌拖尾優(yōu)化曝光的裝置，包括：
[0101] 日間工作模塊，用于檢測(cè)環(huán)境光亮度，根據(jù)環(huán)境光亮度設(shè)定攝像機(jī)工作在日間工 作模式，將攝像機(jī)的快門時(shí)間上限值設(shè)置為第一快門時(shí)間上限值，將攝像機(jī)的增益上限值 設(shè)置為第一增益上限值，在環(huán)境光亮度由暗變亮?xí)r優(yōu)先通過(guò)降低攝像機(jī)的增益值來(lái)達(dá)到預(yù) 期的圖像亮度，然后通過(guò)降低攝像機(jī)的快門時(shí)間來(lái)達(dá)到預(yù)期的圖像亮度，在環(huán)境光亮度由 亮變暗時(shí)，優(yōu)先通過(guò)提高攝像機(jī)的快門時(shí)間來(lái)達(dá)到預(yù)期的圖像亮度，然后通過(guò)提高攝像機(jī) 的增益值來(lái)達(dá)到預(yù)期的圖像亮度；
[0102] 夜間工作模塊，用于檢測(cè)環(huán)境光亮度，根據(jù)環(huán)境光亮度設(shè)定攝像機(jī)工作在夜間工 作模式，將攝像機(jī)的快門時(shí)間上限值設(shè)置為第二快門時(shí)間上限值，將攝像機(jī)的增益上限值 設(shè)置為第二增益上限值，在環(huán)境光亮度由亮變暗時(shí)，優(yōu)先通過(guò)提高攝像機(jī)的快門時(shí)間來(lái)達(dá) 到預(yù)期的圖像亮度，然后通過(guò)提高攝像機(jī)的增益值來(lái)達(dá)到預(yù)期的圖像亮度，在環(huán)境光亮度 由暗變亮?xí)r，優(yōu)先通過(guò)降低攝像機(jī)的增益值來(lái)達(dá)到預(yù)期的圖像亮度，然后通過(guò)降低攝像機(jī) 的快門時(shí)間來(lái)達(dá)到預(yù)期的圖像亮度。
[0103] 本實(shí)施例日間工作模塊檢測(cè)環(huán)境光亮度，根據(jù)環(huán)境光亮度設(shè)定攝像機(jī)工作在日間 工作模式，將攝像機(jī)的快門時(shí)間上限值設(shè)置為第一快門時(shí)間上限值，將攝像機(jī)的增益上限 值設(shè)置為第一增益上限值，在環(huán)境光亮度由暗變亮?xí)r優(yōu)先通過(guò)降低攝像機(jī)的增益值來(lái)達(dá)到 預(yù)期的圖像亮度，然后通過(guò)降低攝像機(jī)的快門時(shí)間來(lái)達(dá)到預(yù)期的圖像亮度，在環(huán)境光亮度 由亮變暗時(shí)，優(yōu)先通過(guò)提高攝像機(jī)的快門時(shí)間來(lái)達(dá)到預(yù)期的圖像亮度，然后通過(guò)提高攝像 機(jī)的增益值來(lái)達(dá)到預(yù)期的圖像亮度，執(zhí)行如下操作：
[0104] 在環(huán)境光逐漸由亮變暗時(shí)，首先逐漸提升攝像機(jī)的快門時(shí)間至第一快門時(shí)間上限 值來(lái)達(dá)到預(yù)期的圖像亮度，然后保持?jǐn)z像機(jī)的快門時(shí)間不變，將攝像機(jī)的增益值逐漸提升 至第一增益上限值來(lái)達(dá)到預(yù)期的圖像亮度；
[0105] 在環(huán)境光逐漸由暗變亮?xí)r，首先將攝像機(jī)的增益值由第一增益上限值逐漸降低至 攝像機(jī)的最小增益值來(lái)達(dá)到預(yù)期的圖像亮度，然后保持?jǐn)z像機(jī)的增益值不變，將攝像機(jī)的 快門時(shí)間由第一快門時(shí)間上限值逐漸降低來(lái)達(dá)到預(yù)期的圖像亮度。
[0106] 本實(shí)施例夜間工作模塊檢測(cè)環(huán)境光亮度，根據(jù)環(huán)境光亮度設(shè)定攝像機(jī)工作在夜間 工作模式，將攝像機(jī)的快門時(shí)間上限值設(shè)置為第二快門時(shí)間上限值，將攝像機(jī)的增益上限 值設(shè)置為第二增益上限值，在環(huán)境光亮度由亮變暗時(shí)，優(yōu)先通過(guò)提高攝像機(jī)的快門時(shí)間來(lái) 達(dá)到預(yù)期的圖像亮度，然后通過(guò)提高攝像機(jī)的增益值來(lái)達(dá)到預(yù)期的圖像亮度，在環(huán)境光亮 度由暗變亮?xí)r，優(yōu)先通過(guò)降低攝像機(jī)的增益值來(lái)達(dá)到預(yù)期的圖像亮度，然后通過(guò)降低攝像 機(jī)的快門時(shí)間來(lái)達(dá)到預(yù)期的圖像亮度，執(zhí)行如下操作：
[0107] 在環(huán)境光逐漸由亮變暗時(shí)，首先將攝像機(jī)的快門時(shí)間由第一快門時(shí)間上限值逐漸 提升至第二快門時(shí)間上限值來(lái)達(dá)到預(yù)期的圖像亮度，然后保持?jǐn)z像機(jī)的快門時(shí)間不變，將 攝像機(jī)的增益值由第一增益上限值逐漸提升至第二增益上限值來(lái)達(dá)到預(yù)期的圖像亮度；
[0108] 在環(huán)境光逐漸由暗變亮?xí)r，首先將攝像機(jī)的增益值由第二增益上限值逐漸降低至 第一增益上限值來(lái)達(dá)到預(yù)期的圖像亮度，然后保持?jǐn)z像機(jī)的增益值不變，將攝像機(jī)的快門 時(shí)間由第二快門時(shí)間上限值逐漸降低到第一快門時(shí)間上限值來(lái)達(dá)到預(yù)期的圖像亮度。
[0109] 本實(shí)施例第一快門時(shí)間上限值和第二快門時(shí)間上限值，通過(guò)如下方法計(jì)算得到：
[0110] 根據(jù)攝像機(jī)的安裝方案、攝像機(jī)參數(shù)值以及攝像機(jī)拍攝路段機(jī)動(dòng)車的限速值計(jì)算 出攝像機(jī)的第一快門時(shí)間上限值為：
[0111]
[0112]其中，Ti為攝像機(jī)的第一快門時(shí)間上限值;m為攝像機(jī)架設(shè)的高度，攝像機(jī)安裝方 案確定后就能得到該值;η為攝像機(jī)開始抓拍時(shí)，攝像機(jī)鏡頭在地面的垂直投影位置與運(yùn)動(dòng) 物體之間的距離，是根據(jù)攝像機(jī)焦距人工設(shè)定的已知值;f為攝像機(jī)鏡頭到攝像機(jī)感光器件 的距離，是一個(gè)已知值;V為運(yùn)動(dòng)物體的速度，采用攝像機(jī)拍攝路段機(jī)動(dòng)車的限速值;a為攝 像機(jī)感光器件的單個(gè)像素尺寸，該值為與攝像機(jī)型號(hào)相關(guān)的已知值;α為參數(shù)；
[0113]根據(jù)?\的值確定攝像機(jī)的第二快門時(shí)間上限值Τ2，并使Τ2大于?\。
[0114] 本實(shí)施例第一增益上限值和第二增益上限值，通過(guò)如下方法計(jì)算得到：
[0115] 根據(jù)攝像機(jī)抓拍圖像的期望亮度值、環(huán)境光亮度閾值以及攝像機(jī)在白天的快門時(shí) 間上限值計(jì)算出攝像機(jī)在白天的最大增益值為：
[0116]
[0117] 其中，Xy為攝像機(jī)在白天的最大增益值;1%為日間預(yù)期的圖像亮度，是根據(jù)用戶需 求預(yù)先設(shè)定的已知值;1〇為環(huán)境光亮度閾值，是根據(jù)環(huán)境情況預(yù)先設(shè)定的已知值，本實(shí)施例 設(shè)定當(dāng)環(huán)境光亮度值大于1〇時(shí)為白天，當(dāng)環(huán)境光亮度值小于1〇時(shí)為夜晚;!^為攝像機(jī)預(yù)置的 第一快門時(shí)間上限值;β為系數(shù)。
[0118] 根據(jù)夜間預(yù)期的圖像亮度和圖像質(zhì)量要求確定攝像機(jī)的第二增益上限值Xs;
[0119] 取Xy和Xs中較小的那個(gè)值作為攝像機(jī)的第一增益上限值心，即：
[0120] Xi=min{Xy，XS} 〇
[0121] 以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案而非對(duì)其進(jìn)行限制，在不背離本發(fā)明精 神及其實(shí)質(zhì)的情況下，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員當(dāng)可根據(jù)本發(fā)明作出各種相應(yīng)的改變和變 形，但這些相應(yīng)的改變和變形都應(yīng)屬于本發(fā)明所附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種車牌拖尾優(yōu)化曝光的方法，其特征在于，所述車牌拖尾優(yōu)化曝光的方法，包括： 檢測(cè)環(huán)境光亮度，根據(jù)環(huán)境光亮度設(shè)定攝像機(jī)工作在日間工作模式，將攝像機(jī)的快門 時(shí)間上限值設(shè)置為第一快門時(shí)間上限值，將攝像機(jī)的增益上限值設(shè)置為第一增益上限值， 在環(huán)境光亮度由暗變亮?xí)r優(yōu)先通過(guò)降低攝像機(jī)的增益值來(lái)達(dá)到預(yù)期的圖像亮度，然后通過(guò) 降低攝像機(jī)的快門時(shí)間來(lái)達(dá)到預(yù)期的圖像亮度，在環(huán)境光亮度由亮變暗時(shí)，優(yōu)先通過(guò)提高 攝像機(jī)的快門時(shí)間來(lái)達(dá)到預(yù)期的圖像亮度，然后通過(guò)提高攝像機(jī)的增益值來(lái)達(dá)到預(yù)期的圖 像亮度； 檢測(cè)環(huán)境光亮度，根據(jù)環(huán)境光亮度設(shè)定攝像機(jī)工作在夜間工作模式，將攝像機(jī)的快門 時(shí)間上限值設(shè)置為第二快門時(shí)間上限值，將攝像機(jī)的增益上限值設(shè)置為第二增益上限值， 在環(huán)境光亮度由亮變暗時(shí)，優(yōu)先通過(guò)提高攝像機(jī)的快門時(shí)間來(lái)達(dá)到預(yù)期的圖像亮度，然后 通過(guò)提高攝像機(jī)的增益值來(lái)達(dá)到預(yù)期的圖像亮度，在環(huán)境光亮度由暗變亮?xí)r，優(yōu)先通過(guò)降 低攝像機(jī)的增益值來(lái)達(dá)到預(yù)期的圖像亮度，然后通過(guò)降低攝像機(jī)的快門時(shí)間來(lái)達(dá)到預(yù)期的 圖像亮度。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的車牌拖尾優(yōu)化曝光的方法，其特征在于，所述檢測(cè)環(huán)境光亮 度，根據(jù)環(huán)境光亮度設(shè)定攝像機(jī)工作在日間工作模式，將攝像機(jī)的快門時(shí)間上限值設(shè)置為 第一快門時(shí)間上限值，將攝像機(jī)的增益上限值設(shè)置為第一增益上限值，在環(huán)境光亮度由暗 變亮?xí)r優(yōu)先通過(guò)降低攝像機(jī)的增益值來(lái)達(dá)到預(yù)期的圖像亮度，然后通過(guò)降低攝像機(jī)的快門 時(shí)間來(lái)達(dá)到預(yù)期的圖像亮度，在環(huán)境光亮度由亮變暗時(shí)，優(yōu)先通過(guò)提高攝像機(jī)的快門時(shí)間 來(lái)達(dá)到預(yù)期的圖像亮度，然后通過(guò)提高攝像機(jī)的增益值來(lái)達(dá)到預(yù)期的圖像亮度，包括： 在環(huán)境光逐漸由亮變暗時(shí)，首先逐漸提升攝像機(jī)的快門時(shí)間至第一快門時(shí)間上限值來(lái) 達(dá)到預(yù)期的圖像亮度，然后保持?jǐn)z像機(jī)的快門時(shí)間不變，將攝像機(jī)的增益值逐漸提升至第 一增益上限值來(lái)達(dá)到預(yù)期的圖像亮度； 在環(huán)境光逐漸由暗變亮?xí)r，首先將攝像機(jī)的增益值由第一增益上限值逐漸降低至攝像 機(jī)的最小增益值來(lái)達(dá)到預(yù)期的圖像亮度，然后保持?jǐn)z像機(jī)的增益值不變，將攝像機(jī)的快門 時(shí)間由第一快門時(shí)間上限值逐漸降低來(lái)達(dá)到預(yù)期的圖像亮度。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的車牌拖尾優(yōu)化曝光的方法，其特征在于，所述檢測(cè)環(huán)境光亮 度，根據(jù)環(huán)境光亮度設(shè)定攝像機(jī)工作在夜間工作模式，將攝像機(jī)的快門時(shí)間上限值設(shè)置為 第二快門時(shí)間上限值，將攝像機(jī)的增益上限值設(shè)置為第二增益上限值，在環(huán)境光亮度由亮 變暗時(shí)，優(yōu)先通過(guò)提高攝像機(jī)的快門時(shí)間來(lái)達(dá)到預(yù)期的圖像亮度，然后通過(guò)提高攝像機(jī)的 增益值來(lái)達(dá)到預(yù)期的圖像亮度，在環(huán)境光亮度由暗變亮?xí)r，優(yōu)先通過(guò)降低攝像機(jī)的增益值 來(lái)達(dá)到預(yù)期的圖像亮度，然后通過(guò)降低攝像機(jī)的快門時(shí)間來(lái)達(dá)到預(yù)期的圖像亮度，包括： 在環(huán)境光逐漸由亮變暗時(shí)，首先將攝像機(jī)的快門時(shí)間由第一快門時(shí)間上限值逐漸提升 至第二快門時(shí)間上限值來(lái)達(dá)到預(yù)期的圖像亮度，然后保持?jǐn)z像機(jī)的快門時(shí)間不變，將攝像 機(jī)的增益值由第一增益上限值逐漸提升至第二增益上限值來(lái)達(dá)到預(yù)期的圖像亮度； 在環(huán)境光逐漸由暗變亮?xí)r，首先將攝像機(jī)的增益值由第二增益上限值逐漸降低至第一 增益上限值來(lái)達(dá)到預(yù)期的圖像亮度，然后保持?jǐn)z像機(jī)的增益值不變，將攝像機(jī)的快門時(shí)間 由第二快門時(shí)間上限值逐漸降低到第一快門時(shí)間上限值來(lái)達(dá)到預(yù)期的圖像亮度。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的車牌拖尾優(yōu)化曝光的方法，其特征在于，所述第一快門時(shí)間上 限值和第二快門時(shí)間上限值，通過(guò)如下方法計(jì)算得到： 根據(jù)攝像機(jī)的安裝方案、攝像機(jī)參數(shù)值以及攝像機(jī)拍攝路段機(jī)動(dòng)車的限速值計(jì)算出攝 像機(jī)的第一快門時(shí)間上限值為：其中，T1為攝像機(jī)的第一快門時(shí)間上限值，m為攝像機(jī)架設(shè)的高度，η為攝像機(jī)開始抓拍 時(shí)，攝像機(jī)鏡頭在地面的垂直投影位置與運(yùn)動(dòng)物體之間的距離，f為攝像機(jī)鏡頭到攝像機(jī)感 光器件的距離，V為運(yùn)動(dòng)物體的速度，采用攝像機(jī)拍攝路段機(jī)動(dòng)車的限速值，a為攝像機(jī)感光 器件的單個(gè)像素尺寸， α為參數(shù)； 根據(jù)T1的值確定攝像機(jī)的第二快門時(shí)間上限值T2，并使T2大于T 1。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的車牌拖尾優(yōu)化曝光的方法，其特征在于，所述第一增益上限值 和第二增益上限值，通過(guò)如下方法計(jì)算得到： 根據(jù)攝像機(jī)抓拍圖像的期望亮度值、環(huán)境光亮度閾值以及攝像機(jī)在白天的快門時(shí)間上 限值計(jì)算出攝像機(jī)在白天的最大增益值為：其中，Xy為攝像機(jī)在白天的最大增益值，Isw為日間預(yù)期的圖像亮度，Io為環(huán)境光亮度閾 值，T1為攝像機(jī)預(yù)置的第一快門時(shí)間上限值，β為系數(shù)； 根據(jù)夜間預(yù)期的圖像亮度和圖像質(zhì)量要求確定攝像機(jī)的第二增益上限值Xs; 取Xy和Xs中較小的那個(gè)值作為攝像機(jī)的第一增益上限值X1，即： Xi=min{Xy，Xs} 〇6. -種車牌拖尾優(yōu)化曝光的裝置，其特征在于，所述車牌拖尾優(yōu)化曝光的裝置，包括： 日間工作模塊，用于檢測(cè)環(huán)境光亮度，根據(jù)環(huán)境光亮度設(shè)定攝像機(jī)工作在日間工作模 式，將攝像機(jī)的快門時(shí)間上限值設(shè)置為第一快門時(shí)間上限值，將攝像機(jī)的增益上限值設(shè)置 為第一增益上限值，在環(huán)境光亮度由暗變亮?xí)r優(yōu)先通過(guò)降低攝像機(jī)的增益值來(lái)達(dá)到預(yù)期的 圖像亮度，然后通過(guò)降低攝像機(jī)的快門時(shí)間來(lái)達(dá)到預(yù)期的圖像亮度，在環(huán)境光亮度由亮變 暗時(shí)，優(yōu)先通過(guò)提高攝像機(jī)的快門時(shí)間來(lái)達(dá)到預(yù)期的圖像亮度，然后通過(guò)提高攝像機(jī)的增 益值來(lái)達(dá)到預(yù)期的圖像亮度； 夜間工作模塊，用于檢測(cè)環(huán)境光亮度，根據(jù)環(huán)境光亮度設(shè)定攝像機(jī)工作在夜間工作模 式，將攝像機(jī)的快門時(shí)間上限值設(shè)置為第二快門時(shí)間上限值，將攝像機(jī)的增益上限值設(shè)置 為第二增益上限值，在環(huán)境光亮度由亮變暗時(shí)，優(yōu)先通過(guò)提高攝像機(jī)的快門時(shí)間來(lái)達(dá)到預(yù) 期的圖像亮度，然后通過(guò)提高攝像機(jī)的增益值來(lái)達(dá)到預(yù)期的圖像亮度，在環(huán)境光亮度由暗 變亮?xí)r，優(yōu)先通過(guò)降低攝像機(jī)的增益值來(lái)達(dá)到預(yù)期的圖像亮度，然后通過(guò)降低攝像機(jī)的快 門時(shí)間來(lái)達(dá)到預(yù)期的圖像亮度。7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的車牌拖尾優(yōu)化曝光的裝置，其特征在于，所述日間工作模塊檢 測(cè)環(huán)境光亮度，根據(jù)環(huán)境光亮度設(shè)定攝像機(jī)工作在日間工作模式，將攝像機(jī)的快門時(shí)間上 限值設(shè)置為第一快門時(shí)間上限值，將攝像機(jī)的增益上限值設(shè)置為第一增益上限值，在環(huán)境 光亮度由暗變亮?xí)r優(yōu)先通過(guò)降低攝像機(jī)的增益值來(lái)達(dá)到預(yù)期的圖像亮度，然后通過(guò)降低攝 像機(jī)的快門時(shí)間來(lái)達(dá)到預(yù)期的圖像亮度，在環(huán)境光亮度由亮變暗時(shí)，優(yōu)先通過(guò)提高攝像機(jī) 的快門時(shí)間來(lái)達(dá)到預(yù)期的圖像亮度，然后通過(guò)提高攝像機(jī)的增益值來(lái)達(dá)到預(yù)期的圖像亮 度，執(zhí)行如下操作： 在環(huán)境光逐漸由亮變暗時(shí)，首先逐漸提升攝像機(jī)的快門時(shí)間至第一快門時(shí)間上限值來(lái) 達(dá)到預(yù)期的圖像亮度，然后保持?jǐn)z像機(jī)的快門時(shí)間不變，將攝像機(jī)的增益值逐漸提升至第 一增益上限值來(lái)達(dá)到預(yù)期的圖像亮度； 在環(huán)境光逐漸由暗變亮?xí)r，首先將攝像機(jī)的增益值由第一增益上限值逐漸降低至攝像 機(jī)的最小增益值來(lái)達(dá)到預(yù)期的圖像亮度，然后保持?jǐn)z像機(jī)的增益值不變，將攝像機(jī)的快門 時(shí)間由第一快門時(shí)間上限值逐漸降低來(lái)達(dá)到預(yù)期的圖像亮度。8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的車牌拖尾優(yōu)化曝光的裝置，其特征在于，所述夜間工作模塊檢 測(cè)環(huán)境光亮度，根據(jù)環(huán)境光亮度設(shè)定攝像機(jī)工作在夜間工作模式，將攝像機(jī)的快門時(shí)間上 限值設(shè)置為第二快門時(shí)間上限值，將攝像機(jī)的增益上限值設(shè)置為第二增益上限值，在環(huán)境 光亮度由亮變暗時(shí)，優(yōu)先通過(guò)提高攝像機(jī)的快門時(shí)間來(lái)達(dá)到預(yù)期的圖像亮度，然后通過(guò)提 高攝像機(jī)的增益值來(lái)達(dá)到預(yù)期的圖像亮度，在環(huán)境光亮度由暗變亮?xí)r，優(yōu)先通過(guò)降低攝像 機(jī)的增益值來(lái)達(dá)到預(yù)期的圖像亮度，然后通過(guò)降低攝像機(jī)的快門時(shí)間來(lái)達(dá)到預(yù)期的圖像亮 度，執(zhí)行如下操作： 在環(huán)境光逐漸由亮變暗時(shí)，首先將攝像機(jī)的快門時(shí)間由第一快門時(shí)間上限值逐漸提升 至第二快門時(shí)間上限值來(lái)達(dá)到預(yù)期的圖像亮度，然后保持?jǐn)z像機(jī)的快門時(shí)間不變，將攝像 機(jī)的增益值由第一增益上限值逐漸提升至第二增益上限值來(lái)達(dá)到預(yù)期的圖像亮度； 在環(huán)境光逐漸由暗變亮?xí)r，首先將攝像機(jī)的增益值由第二增益上限值逐漸降低至第一 增益上限值來(lái)達(dá)到預(yù)期的圖像亮度，然后保持?jǐn)z像機(jī)的增益值不變，將攝像機(jī)的快門時(shí)間 由第二快門時(shí)間上限值逐漸降低到第一快門時(shí)間上限值來(lái)達(dá)到預(yù)期的圖像亮度。9. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的車牌拖尾優(yōu)化曝光的裝置，其特征在于，所述第一快門時(shí)間上 限值和第二快門時(shí)間上限值，通過(guò)如下方法計(jì)算得到： 根據(jù)攝像機(jī)的安裝方案、攝像機(jī)參數(shù)值以及攝像機(jī)拍攝路段機(jī)動(dòng)車的限速值計(jì)算出攝 像機(jī)的第一快門時(shí)間上限值為：其中，T1為攝像機(jī)的第一快門時(shí)間上限值，m為攝像機(jī)架設(shè)的高度，η為攝像機(jī)開始抓拍 時(shí)，攝像機(jī)鏡頭在地面的垂直投影位置與運(yùn)動(dòng)物體之間的距離，f為攝像機(jī)鏡頭到攝像機(jī)感 光器件的距離，V為運(yùn)動(dòng)物體的速度，采用攝像機(jī)拍攝路段機(jī)動(dòng)車的限速值，a為攝像機(jī)感光 器件的單個(gè)像素尺寸， α為參數(shù)； 根據(jù)T1的值確定攝像機(jī)的第二快門時(shí)間上限值T2，并使T2大于T 1。10. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的車牌拖尾優(yōu)化曝光的裝置，其特征在于，所述第一增益上限 值和第二增益上限值，通過(guò)如下方法計(jì)算得到： 根據(jù)攝像機(jī)抓拍圖像的期望亮度值、環(huán)境光亮度閾值以及攝像機(jī)在白天的快門時(shí)間上 限值計(jì)算出攝像機(jī)在白天的最大增益值為：其中，Xy為攝像機(jī)在白天的最大增益值；Isw為日間預(yù)期的圖像亮度，Io為環(huán)境光亮度閾 值，T1為攝像機(jī)預(yù)置的第一快門時(shí)間上限值，β為系數(shù)； 根據(jù)夜間預(yù)期的圖像亮度和圖像質(zhì)量要求確定攝像機(jī)的第二增益上限值Xs; 取Xy和Xs中較小的那個(gè)值作為攝像機(jī)的第一增益上限值X1，即： Xi=min{Xy，Xs} 〇
【文檔編號(hào)】H04N5/235GK105933610SQ201610405476
【公開日】2016年9月7日
【申請(qǐng)日】2016年6月8日
【發(fā)明人】劉效國(guó), 謝江磊
【申請(qǐng)人】浙江宇視科技有限公司