CN101534453A - 自动曝光控制的方法、图像处理器和光学成像设备 - Google Patents

Abstract

一种自动曝光控制的方法、图像处理器和光学成像设备，所述方法包括：将当前图像分成多个模块；计算每个模块的亮度Y值均值；根据每个模块的Y值均值的范围，将所述每个模块的Y值均值乘以不同的权重值，得到每个模块校正后的Y值均值；将所有模块的Y值均值求和得到Y值均值总和；将所有模块的权重值求和得到权重值总和；将Y值均值总和除以权重值总和，得到当前图像校正后的Y值均值；使用所述当前图像校正后的Y值均值调整自动曝光的参数。使用上述方法进行自动曝光控制的图像处理器的性能要求不高，因此可以节约图像处理器的成本。

Description

自动曝光控制的方法、图像处理器和光学成像设备

技术领域

本发明涉及图像处理技术领域，具体涉及自动曝光控制的方法、图像处理器和光学成像设备。

背景技术

自动曝光，就是相机根据光线条件自动确定曝光量，包括中央重点测光、中央偏重测光和平均测光三种曝光模式。其中，中央重点测光是只计算中间一点的曝光量。而中央偏重测光是偏重于中间那一点，也考虑到旁边的曝光量。平均测光则是测算整个画面的曝光量。

YUV是被欧洲电视系统所采用的一种颜色编码方法(属于PAL)，是相位逐行交变(PAL，Phase Alternate Line)和塞康(SECAM)模拟彩色电视制式采用的颜色空间。其中Y代表亮度，也就是灰阶值，UV代表色差，作用是描述影像色彩及饱和度，用于指定像素的颜色，U和V是构成彩色的两个分量。

判断曝光是否正确的标准做法是在YUV空间计算当前图像的Y值的均值，并自动或手动调整各种曝光参数，使得所述均值落在目标值附近。

一般认为，室内室外的景物，在通常情况下，其平均反光系数大约为18％，而色彩均值，可以认为是一种中灰的色调。可以通过对反光率为18％的灰板拍摄，调整曝光参数，使其颜色接近中等亮度的灰色。然后采用所述调整后的曝光参数，对于通常的景物，就能够得到正确的曝光值了。

但是，当成像系统在背光场景下，即图像背景有强光存在时，就会存在对主体曝光不足的问题，而当背景过暗时，就会存在对主体过曝的问题。

现有技术中，自动曝光控制需要首先计算整个图像的直方图，通过直方图判断是否存在背光或过曝，然后调整曝光参数。直方图的水平轴方向是一个256级灰度标：左端为0，中间为127，右端为255。纵轴方向显示了构成各色调的像素数，线越向上就表示像素信息越多。同时，直方图的两侧是不会有像素溢出的。直方图的纵轴就表示相应部分所占画面的面积，峰值越高说明该明暗值的像素数量越多。直方图的水平轴从左到右代表照片中从暗部到亮部的像素数量，曝光准确的柱状图就是从左到右都有分布，明暗细节都有。如果直方图显示只在左边有，说明画面没有明亮的部分，整体偏暗，有可能曝光不足。直方图显示只在右边有，说明画面缺乏暗部细节，很有可能曝光过度。通过计算从0至255之间所有灰阶上像素判断是否存在背光。

在对现有技术的研究和实践过程中，本发明的发明人发现，上述通过计算直方图进行自动曝光控制的方法，在判断曝光是否正确时，需要计算整幅图像的所有像素，图像处理器需要进行大量的运算，运算复杂。

发明内容

本发明解决的技术问题是，提供自动曝光控制的方法、图像处理器和光学成像设备，能够简单地实现自动曝光控制。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种自动曝光控制的方法，包括：将当前图像分成多个模块；计算每个模块的亮度Y值均值；根据每个模块的Y值均值的范围，将所述每个模块的Y值均值乘以不同的权重值，得到每个模块校正后的Y值均值；将所有模块的Y值均值求和得到Y值均值总和；将所有模块的权重值求和得到权重值总和；将Y值均值总和除以权重值总和，得到当前图像校正后的Y值均值；使用所述当前图像校正后的Y值均值调整自动曝光的参数。

可选的，所述根据每个模块的Y值均值的范围，将所述每个模块的Y值均值乘以不同的权重值，具体为：当某个模块的Y值均值大于设置的第一阈值时，将所述模块的Y值均值乘以第一权重值，所述第一权重值介于0至1之间；当某个模块的Y值均值小于等于设置的第一阈值时，将所述模块的Y值均值乘以第二权重值，所述第二权重值为1。

可选的，所述根据每个模块的Y值均值的范围，将所述每个模块的Y值均值乘以不同的权重值，具体为：当某个模块的Y值均值小于设置的第二阈值时，将所述模块的Y值均值乘以第三权重值，所述第三权重值大于1；当某个模块的Y值均值大于等于设置的第二阈值时，将所述模块的Y值均值乘以第四权重值，所述第四权重值为1。

可选的，所述根据每个模块的Y值均值的范围，将所述每个模块的Y值均值乘以不同的权重值，具体为：当某个模块的Y值均值大于设置的第三阈值时，将所述模块的Y值均值乘以第五权重值，所述第五权重值介于0至1之间；当某个模块的Y值均值小于设置的第四阈值时，将所述模块的Y值均值乘以第六权重值，所述第六权重值大于1；当某个模块的Y值均值小于等于设置的第三阈值，且大于等于设置的第四阈值时，将所述模块的Y值均值乘以第七权重值，所述第七权重值为1。

可选的，所述将当前图像分成多个模块具体为：将当前图像平均分为多个模块。

可选的，所述将当前图像均分成多个模块具体为：将当前图像均分为n个模块，n为[8，64]之间的整数。

对应于上述方法，本发明还提供了一种图像处理器，包括：图像分割单元、计算单元、模块Y值均值校正单元、图像Y值均值校正单元和自动曝光参数调整单元，其中：图像分割单元，用于将当前图像分成多个模块；计算单元，用于计算图像分割单元分割后的每个模块的亮度Y值均值；模块Y值均值校正单元，用于根据每个模块的Y值均值的范围，将所述每个模块的Y值均值乘以不同的权重值，得到每个模块校正后的Y值均值；图像Y值均值校正单元，用于将模块Y值均值校正单元校正后得到的当前图像所有模块的Y值均值求和得到Y值均值总和，将当前图像所有模块的权重值求和得到权重值总和，将所述得到的Y值均值总和除以权重值总和，得到当前图像校正后的Y值均值；自动曝光参数调整单元，用于使用所述当前图像校正后的Y值均值调整曝光的参数。

可选的，所述模块Y值均值校正单元包括：第一判断子单元、第一Y值均值计算子单元和第二Y值均值计算子单元，其中：第一判断子单元，用于判断每个模块的Y值均值是否大于设置的第一阈值，并在大于设置的第一阈值时，触发第一Y值均值计算子单元；在小于等于设置的第一阈值时，触发第二Y值均值计算子单元；第一Y值均值计算子单元，用于将所述模块的Y值均值乘以第一权重值，得到所述模块校正后的Y值均值，所述第一权重值介于0至1之间；第二Y值均值计算子单元，用于将所述模块的Y值均值乘以第二权重值，得到所述模块校正后的Y值均值，所述第二权重值为1。

可选的，所述模块Y值均值校正单元包括：第二判断子单元、第三Y值均值计算子单元和第四Y值均值计算子单元，其中：第二判断子单元，用于判断每个模块的Y值均值是否小于设置的第二阈值，并在小于设置的第二阈值时，触发第三Y值均值计算子单元；在大于等于设置的第二阈值时，触发第四Y值均值计算子单元；第三Y值均值计算子单元，用于将所述模块的Y值均值乘以第三权重值，得到所述模块校正后的Y值均值，所述第三权重值大于1；第四Y值均值计算子单元，用于将所述模块的Y值均值乘以第四权重值，得到所述模块校正后的Y值均值，所述第四权重值等于1。

可选的，所述模块Y值均值校正单元包括：第三判断子单元、第五Y值均值计算子单元、第六Y值均值计算子单元和第七Y值均值计算子单元，其中：第三判断子单元，用于判断每个模块的Y值均值所属范围，并在所述模块的Y值均值大于设置的第三阈值时，触发第五Y值均值计算子单元；在所述模块的Y值均值小于设置的第四阈值时，触发第六Y值均值计算子单元；在所述模块的Y值均值小于等于设置的第三阈值，且大于等于设置的第四阈值时，触发第七Y值均值计算子单元；第五Y值均值计算子单元，用于将所述模块的Y值均值乘以第五权重值，得到所述模块校正后的Y值均值，所述第五权重值介于0至1之间；第六Y值均值计算子单元，用于将所述模块的Y值均值乘以第六权重值，得到所述模块校正后的Y值均值，所述第六权重值大于1；第七Y值均值计算子单元，用于将所述模块的Y值均值乘以第七权重值，所述第七权重值为1。

本发明还提供了一种光学成像设备，所述光学成像设备包括图像处理器，所述图像处理器包括：图像分割单元、计算单元、判断单元、模块Y值均值校正单元、图像Y值均值校正单元和自动曝光参数调整单元，其中：图像分割单元，用于将当前图像分成多个模块；计算单元，用于计算图像分割单元分割后的每个模块的亮度Y值均值；模块Y值均值校正单元，用于根据每个模块的Y值均值的范围，将所述每个模块的Y值均值乘以不同的权重值，得到每个模块校正后的Y值均值；图像Y值均值校正单元，用于将模块Y值均值校正单元校正后得到的当前图像所有模块的Y值均值求和得到Y值均值总和，将当前图像所有模块的权重值求和得到权重值总和，将所述得到的Y值均值总和除以权重值总和，得到当前图像校正后的Y值均值；自动曝光参数调整单元，用于使用所述当前图像校正后的Y值均值调整自动曝光的参数。

可选的，所述模块Y值均值校正单元包括：第一判断子单元、第一Y值均值计算子单元和第二Y值均值计算子单元，其中：第一判断子单元，用于判断每个模块的Y值均值是否大于设置的第一阈值，并在大于设置的第一阈值时，触发第一Y值均值计算子单元；在小于等于设置的第一阈值时，触发第二Y值均值计算子单元；第一Y值均值计算子单元，用于将所述模块的Y值均值乘以第一权重值，得到所述模块校正后的Y值均值，所述第一权重值介于0至1之间；第二Y值均值计算子单元，用于将所述模块的Y值均值乘以第二权重值，得到所述模块校正后的Y值均值，所述第二权重值为1。

可选的，所述模块Y值均值校正单元包括：第二判断子单元、第三Y值均值计算子单元和第四Y值均值计算子单元，其中：第二判断子单元，用于判断每个模块的Y值均值是否小于设置的第二阈值，并在小于设置的第二阈值时，触发第三Y值均值计算子单元；在大于等于设置的第二阈值时，触发第四Y值均值计算子单元；第三Y值均值计算子单元，用于将所述模块的Y值均值乘以第三权重值，得到所述模块校正后的Y值均值，所述第三权重值大于1；第四Y值均值计算子单元，用于将所述模块的Y值均值乘以第四权重值，得到所述模块校正后的Y值均值，所述第四权重值等于1。

可选的，所述模块Y值均值校正单元包括：第三判断子单元、第五Y值均值计算子单元、第六Y值均值计算子单元和第七Y值均值计算子单元，其中：第三判断子单元，用于判断每个模块的Y值均值所属范围，并在所述模块的Y值均值大于设置的第三阈值时，触发第五Y值均值计算子单元；在所述模块的Y值均值小于设置的第四阈值时，触发第六Y值均值计算子单元；在所述模块的Y值均值小于等于设置的第三阈值，且大于等于设置的第四阈值时，触发第七Y值均值计算子单元；第五Y值均值计算子单元，用于将所述模块的Y值均值乘以第五权重值，得到所述模块校正后的Y值均值，所述第五权重值介于0至1之间；第六Y值均值计算子单元，用于将所述模块的Y值均值乘以第六权重值，得到所述模块校正后的Y值均值，所述第六权重值大于1；第七Y值均值计算子单元，用于将所述模块的Y值均值乘以第七权重值，所述第七权重值为1。

本发明实施例通过将图像分成多个模块，并根据每个模块的Y值均值的范围，将每个模块的Y值均值乘以不同的权重值，计算校正后的图像的Y值均值，并使用当前图像校正后的Y值均值调整自动曝光的参数，由于只需要采用权重值对每个模块的Y值均值的范围，计算简单，因此可以方便地实现自动曝光控制，同时，由于计算简单，对使用上述方法进行自动曝光控制的图像处理器的性能要求不高，因此可以节约图像处理器的成本。

附图说明

图1是本发明中自动曝光控制的方法实施例一流程图；

图2是本发明中将一幅图像均分为16个模块的示意图；

图3是本发明中自动曝光控制的方法实施例二流程图；

图4是本发明中自动曝光控制的方法实施例三流程图；

图5是本发明中图像处理器实施例一结构示意图；

图6是本发明中图像处理器实施例二结构示意图；

图7是本发明中图像处理器实施例三结构示意图；

图8是本发明中图像处理器实施例四结构示意图。

具体实施方式

在图像处于背光条件下，如果直接按照这个图像的Y值均值调整曝光参数的话，会存在曝光不足的问题，而在图像背景过暗的情况下，如果直接按照这个图像的Y值均值调整曝光参数，会存在过曝的问题，针对所述问题，本发明实施例提供一种自动曝光控制的方法，通过将当前图像分成多个模块，计算每个模块的亮度Y值均值；根据每个模块的Y值均值的范围，将所述每个模块的Y值均值乘以不同的权重值，使得所述Y值均值满足亮度要求，得到每个模块校正后的Y值均值；将所有模块的Y值均值求和得到Y值均值总和，并将所有模块的权重值求和得到权重值总和；将Y值均值总和除以权重值总和，得到当前图像校正后的Y值均值；然后使用所述当前图像校正后的Y值均值调整自动曝光的参数。本发明实施例还提供相应的图像处理器和光学成像设备。以下分别进行详细说明。

为使本发明的目的、技术方案及目的更加清楚、明了，以下参照附图，对本发明实施例进行详细说明：

参照图1，为本发明自动曝光控制的方法实施例一流程图，以下通过具体步骤进行详细说明如何在图像处于背光条件下进行控制：

S101、将当前图像分成n个模块；

为简便起见，可以根据一幅图像总的像素数将当前图像进行均分。

可以理解的是，具体将图像分成多少个模块可以根据需要进行选择，所分成的模块的个数越多，各个模块的Y值均值越接近模块中每个像素的实际值，但是计算量会相对较大；而分成的模块越少，计算越简单，但相对地，每个模块的Y值均值可能会与模块中每个像素的实际值差别较大。为兼顾计算简单与较高的精确度，可以取中间值。例如，在具体应用中，可以分成8个、9个、16个、32个、64个等。参照图2，为本发明中将一幅图像均分为16个模块的示意图，分别用1至16进行编号，用于区分每一个模块。

S102、分别计算每个模块的Y值均值；

设当前模块的序号为i，则第i个模块的Y值均值可以表示为Y_i，1≤i≤n。

S103、分别判断每个模块的Y值均值是否大于设置的第一阈值，如果是，则执行S104；如果否，则执行S105；

设第一阈值为Y₀，则如果Y_i>Y₀，则执行S104；否则执行S105。

Y值范围为0～255之间，用户可以根据需要对Y₀进行设置。例如，设置Y₀＝150。

S104、将该模块的Y值均值乘以第一权重值，得到该模块校正后的Y值均值，所述第一权重值介于0至1之间；

设第一权重值为w1，第i个模块校正后的Y值均值为

则 ${\stackrel{\‾}{Y}\′}_i=w1*{\stackrel{\‾}{Y}}_i.$

在具体应用中，第一权重值可以设置为0.2、0.5、0.8等，可以根据实际需求进行调整。

S105、将该模块的Y值均值乘以第二权重值，得到该模块校正后的Y值均值，所述第二权重值为1；

设第二权重值为w2，w2＝1。则 ${\stackrel{\‾}{Y}\′}_i=w2*{\stackrel{\‾}{Y}}_i={\stackrel{\‾}{Y}}_i.$

S106、校正后，将所有模块的Y值均值求和得到Y值均值总和；

设Y值均值总和为S， $S=\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{\stackrel{\‾}{Y}}_i^{\′}.$

S107、将所有模块的权重值求和得到权重值总和；

则权重值总和为：所有权重值为第一权重值的模块的个数乘以w1，加上所有权重值为w2的个数乘以w2，设权重值总和为W，权重值为w1的模块的个数为x，权重值为w2的模块的个数为y，则x+y＝n，且W＝x*w1+y*w2＝x*w1+y。

S108、将Y值均值总和除以权重值总和，得到整幅图像校正后的Y值均值；

设整幅图像的Y值均值为 $\stackrel{\‾}{Y}=\frac{S}{W}.$

S109、使用所述当前图像校正后的Y值均值调整自动曝光的参数。

可以理解的是，上述各步骤执行顺序不是唯一的，例如，也可以先执行S107，再执行S106。

在本实施例中，对于Y值均值大于设置的第一阈值的模块，通过将其Y值乘以一个小于1的第一权重值进行校正，而Y值均值没有超过设置的第一阈值的模块的Y值均值则不变。此时，把背光背景下较亮模块的Y值均值权重值减小，相当于把背光条件下的暗区权重值加大，然后再计算校正后整幅图像的Y值均值，这时的Y值均值体现的是暗区的Y值均值，因此使用这个新的Y值均值来计算得到新的曝光参数，可以得到正确曝光的图像。

由于只需要利用权重值对Y值均值进行校正即可对图像背光进行控制，计算较简单，因此还可以较低图像处理器的成本。

参照图3，是本发明中自动曝光控制的方法实施例二流程图，与实施例一的不同之处在于，本实施例主要用来解决由于图像背景过暗而引起的对主体的过曝问题，以下通过具体步骤进行说明：

S301、将当前图像平均分成n个模块；

可以理解的是，具体将图像分成多少个模块可以根据需要进行选择，所分成的模块的个数越多，各个模块的Y值均值越接近模块中每个像素的实际值，但是计算量会相对较大；而分成的模块越少，计算越简单，但相对地，每个模块的Y值均值可能会与模块中每个像素的实际值差别较大。为兼顾计算简单与较高的精确度，可以取中间值。例如，在具体应用中，可以分成8个、9个、16个、32个、64个等。

S302、分别计算每个模块的Y值均值；

设当前模块的序号为i，则第i个模块的Y值均值可以表示为Y_i，1≤i≤n。

S303、分别判断每个模块的Y值均值是否小于设置的第二阈值，如果是，则执行S304；如果否，则执行S305；

设第二阈值为Y₀，则如果Y_i<Y₀，则执行S304；否则执行S305。

Y值范围为0～255之间，用户可以根据需要对Y₀进行设置。例如，设置Y₀＝120。

S304、将该模块的Y值均值乘以第三权重值，得到该模块校正后的Y值均值，所述第三权重值大于1；

设第三权重值为w3，第i个模块校正后的Y值均值为

则 ${\stackrel{\&OverBar;}{Y}\&prime;}_i=w3*{\stackrel{\&OverBar;}{Y}}_i.$

在具体应用中，第三权重值可以设置为1.5、2、5、8等，可以根据实际需求进行调整。

S305、将该模块的Y值均值乘以第四权重值，得到该模块校正后的Y值均值，所述第四权重值为1；

设第四权重值为w4，w4＝1。则 ${\stackrel{\&OverBar;}{Y}\&prime;}_i=w4*{\stackrel{\&OverBar;}{Y}}_i={\stackrel{\&OverBar;}{Y}}_i.$

S306、校正后，将所有模块的Y值均值求和得到Y值均值总和；

设Y值均值总和为S， $S=\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\&Sigma;}}}{\stackrel{\&OverBar;}{Y}}_i^{\&prime;}.$

S307、将所有模块的权重值求和得到权重值总和；

权重值总和为：所有权重值为w3模块的个数乘以w3，加上所有权重值为w4的个数乘以w4，设权重值总和为W，权重值为w3的模块的个数为x，权重值为w4的模块的个数为y，则x+y＝n，且W＝x*w3+y*w4＝x*w3+y。

S308、将Y值均值总和除以权重值总和，得到整幅图像校正后的Y值均值；设整幅图像的Y值均值为 $\stackrel{\&OverBar;}{Y}=\frac{S}{W}.$

S309、使用所述当前图像校正后的Y值均值调整自动曝光的参数。

可以理解的是，上述各步骤执行顺序不是唯一的，例如，也可以先执行S307，再执行S306。

本实施例中，对于Y值均值小于设置的第二阈值的模块，通过将其Y值乘以一个大于1的第三权重值进行校正，而Y值均值大于等于第二阈值的模块的Y值均值则保持不变。此时，把背景部分较暗的模块的Y值均值权重值增大，相当于把过曝情况下较亮的亮区权重值减小，然后再计算校正后整幅图像的Y值均值，这时的Y值均值体现的是亮区的Y值均值，因此使用这个新的Y值均值来计算得到新的曝光参数，可以得到正确曝光的图像。

参照图4，为本发明中自动曝光控制的方法实施例三流程图，与以上两个实施例的不同之处在于，本实施例既考虑到由于背光而引起的对主体的曝光不足问题，又考虑到由于背景过亮而引起的过曝问题，以下通过具体步骤进行说明：

S401、将当前图像平均分成n个模块；

可以理解的是，具体将图像分成多少个模块可以根据需要进行选择，所分成的模块的个数越多，各个模块的Y值均值越接近模块中每个像素的实际值，但是计算量会相对较大；而分成的模块越少，计算越简单，但相对地，每个模块的Y值均值可能会与模块中每个像素的实际值差别较大。为兼顾计算简单与较高的精确度，可以取中间值。例如，在具体应用中，可以分成8个、9个、16个、32个、64个等。

S402、分别计算每个模块的Y值均值；

设当前模块的序号为i，则第i个模块的Y值均值可以表示为Y_i，1≤i≤n。

S403、分别判断每个模块的Y值均值范围，如果大于设置的第三阈值，则执行S404；如果小于设置的第四阈值，则执行S405；如果小于等于设置的第三阈值，且大于等于设置的第四阈值，则执行S406；

设第三阈值为Y₀、第四阈值为

则如果Y_i>Y₀，则执行S404；如果 ${\stackrel{\&OverBar;}{Y}}_i<{\stackrel{-\&prime;}{Y}}_0$ 则执行S405，如果 ${\stackrel{\&OverBar;\&prime;}{Y}}_0<{\stackrel{\&OverBar;}{Y}}_i<{\stackrel{\&OverBar;}{Y}}_0,$ 则执行S406。

Y值范围为0～255之间，用户可以根据需要对Y₀和进行设置。例如，设置Y₀为200，

为120。

S404、将该模块的Y值均值乘以第五权重值，得到该模块校正后的Y值均值，所述第五权重值介于0至1之间；

设第五权重值为w5，第i个模块校正后的Y值均值为

则 ${\stackrel{\&OverBar;\&prime;}{Y}}_i=w5*{\stackrel{\&OverBar;}{Y}}_i.$

在具体应用中，第五权重值可以设置为0.2、0.5、0.8等，可以根据实际需求进行调整。

S405、将该模块的Y值均值乘以第六权重值，得到该模块校正后的Y值均值，所述第六权重值大于1；

设第六权重值为w6，。则 ${\stackrel{\&OverBar;}{Y}\&prime;}_i=w6*{\stackrel{\&OverBar;}{Y}}_i,$ w6可以为1.5、2、4、6、8等，具体可以根据需要进行设置。

S406、将该模块的Y值均值乘以第七权重值，得到该模块校正后的Y值均值，所述第七权重值为1；

设第七权重值为w7，则 ${\stackrel{\&OverBar;}{Y}\&prime;}_i=w7*{\stackrel{\&OverBar;}{Y}}_i={\stackrel{\&OverBar;}{Y}}_i.$

S407、校正后，将所有模块的Y值均值求和得到Y值均值总和；

设Y值均值总和为S， $S=\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\&Sigma;}}}{\stackrel{\&OverBar;}{Y}\&prime;}_i.$

S408、将所有模块的权重值求和得到权重值总和；

权重值总和为：所有权重值为w5模块的个数乘以w5，加上所有权重值为w5的个数乘以w5，再加上所有权重值为w7的个数乘以w7，设权重值总和为W，权重值为w5的模块的个数为x，权重值为w6的模块的个数为y，权重值为w7的模块的个数为z，则x+y+z＝n，且W＝x*w5+y*w6+z*w7＝x*w5+y*w6+z。

S409、将Y值均值总和除以权重值总和，得到整幅图像校正后的Y值均值；

设整幅图像的Y值均值为 $\stackrel{\&OverBar;}{Y}=\frac{S}{W}.$

S410、使用所述当前图像校正后的Y值均值调整自动曝光的参数。

可以理解的是，上述各步骤执行顺序不是唯一的，例如，也可以先执行S408，再执行S407。

在本实施例中，既考虑到背景过暗引起的过曝问题，也考虑到背光引起的曝光不足问题，对于大于第三阈值的模块的Y值均值乘以一个小于1的数，对于小于第四阈值的模块的Y值均值乘以一个大于1的数，并对于Y值均值大于等于第四阈值，且小于等于第三阈值的模块的Y值均值不变。因此，如果背光明显，通过将Y值均值大于第三阈值的模块的Y值均值乘以一个小于1的数，总体上相当于把背光条件下的暗区权重加大，然后再计算整幅图像的Y值均值，这时的Y值均值体现的是暗区的Y值均值；如果背景较暗，则将Y值均值小于第四阈值的模块的Y值均值乘以一个大于1的数，总体上相当于把亮区权重值减小，这时体现的是亮区的Y值均值。因此，采用校正后的整幅图像的Y值均值来计算得到的新的曝光参数，可以得到正确曝光的图像。

并且，由于只是简单地使用权重值对图像的Y值均值进行调整，计算简单，实现容易，因此对图像处理器的性能要求不高，可以降低图像处理器的成本。

以上对本发明中的实施例进行了详细说明，为使本领域技术人员更好地理解和实现本发明，下面对上述自动曝光控制的方法所涉及的装置进行对应介绍：

参照图5，为本发明中图像处理器实施例一结构示意图，该图像处理器包括：图像分割单元501、计算单元502、模块Y值均值校正单元503、图像Y值均值校正单元504和自动曝光参数调整单元505，其中：

图像分割单元501，用于将当前图像分成多个模块；

计算单元502，用于计算图像分割单元501分割后的每个模块的亮度Y值均值；

模块Y值均值校正单元503，用于根据每个模块的Y值均值的范围，将所述每个模块的Y值均值乘以不同的权重值，得到每个模块校正后的Y值均值；

图像Y值均值校正单元504，用于将模块Y值均值校正单元503校正后得到的当前图像所有模块的Y值均值求和得到Y值均值总和，将当前图像所有模块的权重值求和得到权重值总和，将所述得到的Y值均值总和除以权重值总和，得到当前图像校正后的Y值均值；

自动曝光参数调整单元505，用于使用所述当前图像校正后的Y值均值调整自动曝光的参数。

可见，所述图像处理器通过将图像分割为多个模块，并根据每个模块的Y值均值范围乘以不同的权重值对各个模块的Y值均值进行校正，并采用校正后整幅图像的Y值均值调整自动曝光参数，从而可以得到正确的曝光图像。由于仅需要通过权重值进行校正，因此可以降低图像处理器的计算复杂度，因此对图像处理器的性能要求不高，可以降低图像处理器的成本。

其中，图像分割单元501所分成的模块的个数越多，各个模块的Y值均值越接近模块中每个像素的实际值，但是计算量会相对较大；而分成的模块越少，计算越简单，但相对地，每个模块的Y值均值可能会与模块中每个像素的实际值差别较大。在具体实施中，为兼顾计算简单与较高的精确度，可以取中间值。例如，在具体应用中，通常分成8个、9个、16个、32个、64个等。

以下通过具体实施例说明上述图像处理器对于不同的图像如何进行处理：

参照图6，为本发明中图像处理器实施例二结构示意图，与图像处理器实施例一的不同之处在于，所述模块Y值均值校正单元503包括：第一判断子单元601、第一Y值均值计算子单元602和第二Y值均值计算子单元603，其中：

第一判断子单元601，用于判断每个模块的Y值均值是否大于设置的第一阈值，并在大于设置的第一阈值时，触发第一Y值均值计算子单元602；在小于等于设置的第一阈值时，触发第二Y值均值计算子单元603；

第一Y值均值计算子单元602，用于将所述模块的Y值均值乘以第一权重值，得到所述模块校正后的Y值均值，所述第一权重值介于0至1之间；

第二Y值均值计算子单元603，用于将所述模块的Y值均值乘以第二权重值，得到所述模块校正后的Y值均值，所述第二权重值为1。

本实施例主要适用于存在背光的情况，对于Y值均值大于设置的第一阈值的模块，通过将其Y值乘以一个小于1的第一权重值进行校正，而Y值均值没有超过设置的第一阈值的模块的Y值均值则不变。此时，把背光背景下较亮模块的Y值均值权重值减小，相当于把背光条件下的暗区权重值加大，然后再计算校正后整幅图像的Y值均值，这时的Y值均值体现的是暗区的Y值均值，因此使用这个新的Y值均值来计算得到新的曝光参数，可以得到正确曝光的图像。

参照图7，为本发明中图像处理器实施例三结构示意图，与图像处理器实施例一的不同之处在于，所述模块Y值均值校正单元503包括：第二判断子单元701、第三Y值均值计算子单元702和第四Y值均值计算子单元703，其中：

第二判断子单元701，用于判断每个模块的Y值均值是否小于设置的第二阈值，并在小于设置的第二阈值时，触发第三Y值均值计算子单元702；在大于等于设置的第二阈值时，触发第四Y值均值计算子单元703；

第三Y值均值计算子单元702，用于将所述模块的Y值均值乘以第三权重值，得到所述模块校正后的Y值均值，所述第三权重值大于1；

第四Y值均值计算子单元703，用于将所述模块的Y值均值乘以第四权重值，得到所述模块校正后的Y值均值，所述第四权重值等于1。

所述图像处理器可以用于解决对背景较暗引起的过曝问题，对于Y值均值小于设置的第二阈值的模块，通过将其Y值乘以一个大于1的第三权重值进行校正，而Y值均值大于等于第二阈值的模块的Y值均值则保持不变。此时，把背景部分较暗的模块的Y值均值权重值增大，相当于把过曝情况下较亮的亮区权重值减小，然后再计算校正后整幅图像的Y值均值，这时的Y值均值体现的是亮区的Y值均值，因此使用这个新的Y值均值来计算得到新的曝光参数，可以得到正确曝光的图像。

参照图8，为本发明中图像处理器实施例四结构示意图，与图像处理器实施例一的不同之处在于，所述模块Y值均值校正单元包括503：第三判断子单元801、第五Y值均值计算子单元802、第六Y值均值计算子单元803和第七Y值均值计算子单元804，其中：

第三判断子单元801，用于判断每个模块的Y值均值所属范围，并在所述模块的Y值均值大于设置的第三阈值时，触发第五Y值均值计算子单元802；在所述模块的Y值均值小于设置的第四阈值时，触发第六Y值均值计算子单元803；在所述模块的Y值均值小于等于设置的第三阈值，且大于等于设置的第四阈值时，触发第七Y值均值计算子单元804；

第五Y值均值计算子单元802，用于将所述模块的Y值均值乘以第五权重值，得到所述模块校正后的Y值均值，所述第五权重值介于0至1之间；

第六Y值均值计算子单元803，用于将所述模块的Y值均值乘以第六权重值，得到所述模块校正后的Y值均值，所述第六权重值大于1；

第七Y值均值计算子单元804，用于将所述模块的Y值均值乘以第七权重值，所述第七权重值为1。

本实施例所述的图像处理器既适用于解决背景过暗引起的过曝问题，也适用于解决背光引起的曝光不足问题，对于大于第三阈值的模块的Y值均值乘以一个小于1的数，对于小于第四阈值的模块的Y值均值乘以一个大于1的数，并对于Y值均值大于等于第四阈值，且小于等于第三阈值的模块的Y值均值不变。因此，如果背光明显，通过将Y值均值大于第三阈值的模块的Y值均值乘以一个小于1的数，总体上相当于把背光条件下的暗区权重加大，然后再计算整幅图像的Y值均值，这时的Y值均值体现的是暗区的Y值均值；如果背景较暗，则将Y值均值小于第四阈值的模块的Y值均值乘以一个大于1的数，总体上相当于把亮区权重值减小，这时体现的是亮区的Y值均值。因此，采用校正后的整幅图像的Y值均值来计算得到的新的曝光参数，可以得到正确曝光的图像。

上述各实施例所介绍的图像处理器可以用于照相机、录像机等光学成像设备中，因此含有上述图像处理器的光学成像设备也在本发明的保护范围内。

本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储介质中，存储介质可以包括：ROM、RAM、磁盘或光盘等。

以上对本发明实施例所提供的自动曝光控制的方法、图像处理器和光学成像设备进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (14)

1.一种自动曝光控制的方法，其特征在于，包括：

将当前图像分成多个模块；

计算每个模块的亮度Y值均值；

根据每个模块的Y值均值的范围，将所述每个模块的Y值均值乘以不同的权重值，得到每个模块校正后的Y值均值；

将所有模块的Y值均值求和得到Y值均值总和；

将所有模块的权重值求和得到权重值总和；

将Y值均值总和除以权重值总和，得到当前图像校正后的Y值均值；

使用所述当前图像校正后的Y值均值调整自动曝光的参数。

2.如权利要求1所述的自动曝光控制的方法，其特征在于，所述根据每个模块的Y值均值的范围，将所述每个模块的Y值均值乘以不同的权重值，具体为：

当某个模块的Y值均值大于设置的第一阈值时，将所述模块的Y值均值乘以第一权重值，所述第一权重值介于0至1之间；

当某个模块的Y值均值小于等于设置的第一阈值时，将所述模块的Y值均值乘以第二权重值，所述第二权重值为1。

3.如权利要求1所述的自动曝光控制的方法，其特征在于，所述根据每个模块的Y值均值的范围，将所述每个模块的Y值均值乘以不同的权重值，具体为：

当某个模块的Y值均值小于设置的第二阈值时，将所述模块的Y值均值乘以第三权重值，所述第三权重值大于1；

当某个模块的Y值均值大于等于设置的第二阈值时，将所述模块的Y值均值乘以第四权重值，所述第四权重值为1。

4.如权利要求1所述的自动曝光控制的方法，其特征在于，所述根据每个模块的Y值均值的范围，将所述每个模块的Y值均值乘以不同的权重值，具体为：

当某个模块的Y值均值大于设置的第三阈值时，将所述模块的Y值均值乘以第五权重值，所述第五权重值介于0至1之间；

当某个模块的Y值均值小于设置的第四阈值时，将所述模块的Y值均值乘以第六权重值，所述第六权重值大于1；

当某个模块的Y值均值小于等于设置的第三阈值，且大于等于设置的第四阈值时，将所述模块的Y值均值乘以第七权重值，所述第七权重值为1。

5.如权利要求1至4任一项所述的自动曝光控制的方法，其特征在于，所述将当前图像分成多个模块具体为：

将当前图像平均分为多个模块。

6.如权利要求5所述的自动曝光控制的方法，其特征在于，所述将当前图像均分成多个模块具体为：

将当前图像均分为n个模块，n为[8，64]之间的整数。

7.一种图像处理器，其特征在于，包括：图像分割单元、计算单元、模块Y值均值校正单元、图像Y值均值校正单元和自动曝光参数调整单元，其中：

图像分割单元，用于将当前图像分成多个模块；

计算单元，用于计算图像分割单元分割后的每个模块的亮度Y值均值；

模块Y值均值校正单元，用于根据每个模块的Y值均值的范围，将所述每个模块的Y值均值乘以不同的权重值，得到每个模块校正后的Y值均值；

图像Y值均值校正单元，用于将模块Y值均值校正单元校正后得到的当前图像所有模块的Y值均值求和得到Y值均值总和，将当前图像所有模块的权重值求和得到权重值总和，将所述得到的Y值均值总和除以权重值总和，得到当前图像校正后的Y值均值；

自动曝光参数调整单元，用于使用所述当前图像校正后的Y值均值调整曝光的参数。

8.如权利要求7所述的图像处理器，其特征在于，所述模块Y值均值校正单元包括：第一判断子单元、第一Y值均值计算子单元和第二Y值均值计算子单元，其中：

第一判断子单元，用于判断每个模块的Y值均值是否大于设置的第一阈值，并在大于设置的第一阈值时，触发第一Y值均值计算子单元；在小于等于设置的第一阈值时，触发第二Y值均值计算子单元；

第一Y值均值计算子单元，用于将所述模块的Y值均值乘以第一权重值，得到所述模块校正后的Y值均值，所述第一权重值介于0至1之间；

第二Y值均值计算子单元，用于将所述模块的Y值均值乘以第二权重值，得到所述模块校正后的Y值均值，所述第二权重值为1。

9.如权利要求7所述的图像处理器，其特征在于，所述模块Y值均值校正单元包括：第二判断子单元、第三Y值均值计算子单元和第四Y值均值计算子单元，其中：

第二判断子单元，用于判断每个模块的Y值均值是否小于设置的第二阈值，并在小于设置的第二阈值时，触发第三Y值均值计算子单元；在大于等于设置的第二阈值时，触发第四Y值均值计算子单元；

第三Y值均值计算子单元，用于将所述模块的Y值均值乘以第三权重值，得到所述模块校正后的Y值均值，所述第三权重值大于1；

第四Y值均值计算子单元，用于将所述模块的Y值均值乘以第四权重值，得到所述模块校正后的Y值均值，所述第四权重值等于1。

10.如权利要求7所述的图像处理器，其特征在于，所述模块Y值均值校正单元包括：第三判断子单元、第五Y值均值计算子单元、第六Y值均值计算子单元和第七Y值均值计算子单元，其中：

第三判断子单元，用于判断每个模块的Y值均值所属范围，并在所述模块的Y值均值大于设置的第三阈值时，触发第五Y值均值计算子单元；在所述模块的Y值均值小于设置的第四阈值时，触发第六Y值均值计算子单元；在所述模块的Y值均值小于等于设置的第三阈值，且大于等于设置的第四阈值时，触发第七Y值均值计算子单元；

第五Y值均值计算子单元，用于将所述模块的Y值均值乘以第五权重值，得到所述模块校正后的Y值均值，所述第五权重值介于0至1之间；

第六Y值均值计算子单元，用于将所述模块的Y值均值乘以第六权重值，得到所述模块校正后的Y值均值，所述第六权重值大于1；

第七Y值均值计算子单元，用于将所述模块的Y值均值乘以第七权重值，所述第七权重值为1。

11.一种光学成像设备，所述光学成像设备包括图像处理器，其特征在于，所述图像处理器包括：图像分割单元、计算单元、判断单元、模块Y值均值校正单元、图像Y值均值校正单元和自动曝光参数调整单元，其中：

图像分割单元，用于将当前图像分成多个模块；

计算单元，用于计算图像分割单元分割后的每个模块的亮度Y值均值；

模块Y值均值校正单元，用于根据每个模块的Y值均值的范围，将所述每个模块的Y值均值乘以不同的权重值，得到每个模块校正后的Y值均值；

图像Y值均值校正单元，用于将模块Y值均值校正单元校正后得到的当前图像所有模块的Y值均值求和得到Y值均值总和，将当前图像所有模块的权重值求和得到权重值总和，将所述得到的Y值均值总和除以权重值总和，得到当前图像校正后的Y值均值；

自动曝光参数调整单元，用于使用所述当前图像校正后的Y值均值调整自动曝光的参数。

12.如权利要求11所述的光学成像设备，其特征在于，所述模块Y值均值校正单元包括：第一判断子单元、第一Y值均值计算子单元和第二Y值均值计算子单元，其中：

第一判断子单元，用于判断每个模块的Y值均值是否大于设置的第一阈值，并在大于设置的第一阈值时，触发第一Y值均值计算子单元；在小于等于设置的第一阈值时，触发第二Y值均值计算子单元；

第一Y值均值计算子单元，用于将所述模块的Y值均值乘以第一权重值，得到所述模块校正后的Y值均值，所述第一权重值介于0至1之间；

第二Y值均值计算子单元，用于将所述模块的Y值均值乘以第二权重值，得到所述模块校正后的Y值均值，所述第二权重值为1。

13.如权利要求11所述的光学成像设备，其特征在于，所述模块Y值均值校正单元包括：第二判断子单元、第三Y值均值计算子单元和第四Y值均值计算子单元，其中：

第二判断子单元，用于判断每个模块的Y值均值是否小于设置的第二阈值，并在小于设置的第二阈值时，触发第三Y值均值计算子单元；在大于等于设置的第二阈值时，触发第四Y值均值计算子单元；

第三Y值均值计算子单元，用于将所述模块的Y值均值乘以第三权重值，得到所述模块校正后的Y值均值，所述第三权重值大于1；

第四Y值均值计算子单元，用于将所述模块的Y值均值乘以第四权重值，得到所述模块校正后的Y值均值，所述第四权重值等于1。

14.如权利要求11所述的光学成像设备，其特征在于，所述模块Y值均值校正单元包括：第三判断子单元、第五Y值均值计算子单元、第六Y值均值计算子单元和第七Y值均值计算子单元，其中：

第三判断子单元，用于判断每个模块的Y值均值所属范围，并在所述模块的Y值均值大于设置的第三阈值时，触发第五Y值均值计算子单元；在所述模块的Y值均值小于设置的第四阈值时，触发第六Y值均值计算子单元；在所述模块的Y值均值小于等于设置的第三阈值，且大于等于设置的第四阈值时，触发第七Y值均值计算子单元；

第五Y值均值计算子单元，用于将所述模块的Y值均值乘以第五权重值，得到所述模块校正后的Y值均值，所述第五权重值介于0至1之间；

第六Y值均值计算子单元，用于将所述模块的Y值均值乘以第六权重值，得到所述模块校正后的Y值均值，所述第六权重值大于1；

第七Y值均值计算子单元，用于将所述模块的Y值均值乘以第七权重值，所述第七权重值为1。

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