CN102883100A - 一种自动调整摄像参数的装置与方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动调整摄像参数的装置以及自动调整摄像参数的方法，装置包括：存储器模块，用于存储摄像参数以及对应的感光度值；光检测模块，用于产生不同光线强度下相应的感光度值；摄像机模块，用于根据微处理器输出的摄像参数采集并输出视频图像；微处理器模块，分别与所述的存储器模块、光检测模块、摄像机模块相连接，用于根据光检测模块产生的感光度值，在存储器模块中确定相对应的摄像参数，并将该摄像参数发送至摄像机模块。本发明自动调整摄像参数的装置可根据环境光线的强弱自动调整摄像机摄像参数，操作方便，流程简单，可实现自动化调整。

Description

一种自动调整摄像参数的装置与方法

技术领域

本发明涉及智能监控技术领域，尤其涉及一种根据光线强弱自动调整摄像参数的装置与方法。

背景技术

目前，随着社会经济的快速发展，以及人们安全意识的增强，使安防监控设备的需求不断增加，其应用领域也在不断地扩大，除政府部门、金融和电信行业等传统的主要应用场所外，火车站、宾馆、各类休闲娱乐场所、旅游景点、广场、街道、各公司及个人住宅也成为安全监控系统的主要应用场所。在应用领域扩大的同时人们对观看到的图像效果要求越来越高，但目前在实际应用中存在诸多因素都会导致输出的图像效果不好，如环境光线的强弱变化、视频传输线路、各种后端设备之间的配合连接等，都有可能造成视频信号的衰减或增加，进而导致图像效果偏暗、偏亮或偏色等问题。虽然可以通过调整前端摄像机参数或后端控制设备的摄像机参数来改变图像效果，但当环境光线发生变化时则无法自动进行摄像机参数的调整，最终可能导致摄像机在某些光照条件下拍摄的动态图像效果不佳，所以不能达到人们期望的效果。

发明内容

本发明提供一种自动调整摄像参数的装置与方法，旨在解决当环境光线发生变化时则无法自动进行摄像机参数的调整，最终可能导致摄像机在某些光照条件下拍摄的动态图像效果不佳，所以不能达到人们期望的效果的问题。

本发明是采用下述技术方案实现的：

一种自动调整摄像参数的装置，包括：

存储器模块，用于存储摄像参数以及对应的感光度值；

光检测模块，用于产生不同光线强度下相应的感光度值；

摄像机模块，用于根据微处理器输出的摄像参数采集并输出视频图像；

微处理器模块，分别与所述的存储器模块、光检测模块、摄像机模块相连接，用于根据光检测模块产生的感光度值，在存储器模块中确定相对应的摄像参数，并将该摄像参数发送至摄像机模块。

本发明中所述的摄像参数包括亮度、色度、锐度、对比度、快门速度、白平衡、增益、帧积累、曝光补偿、日夜模式中的至少一种，摄像参数所包含的指标越多，得到的视频图像也就越接近预定效果。

所述的存储器模块是FLASH或EEPROM或铁电存储器。

所述光检测模块是光敏电阻或光检测传感器。

所述摄像机模块可以是枪机、裸机或一体机。

所述微处理器模块采用数字信号处理器或RISC微处理器或复杂的可编程逻辑单元或现场可编程逻辑阵列或单片机。

本发明自动调整摄像参数的装置中，存储器模块预先存储了多组相互匹配的摄像参数和感光度值，在实际使用过程中光检测模块按照预定的时间间隔感应光线强度并生成感光度值，而微处理器模块根据该感光度值在存储器模块预先存储的数据中按照一定的规则搜索相同或可相匹配的感光度值，继而找到与该感光度值相应的摄像参数，再将该摄像参数发送至摄像机模块，摄像机模块根据微处理器输出的摄像参数采集并输出视频图像。这样就可以实现摄像参数的自动调整。

作为优选，设有用于向微处理器模块输入摄像参数的监控端，所述的监控端可以是计算机或可以向微处理器模块输入指令的其他设备，如键盘、触摸屏等输入设备。

由于存储器模块预先存储了多组相互匹配的摄像参数和感光度值，在初期就需要利用监控端向微处理器模块输入预设的摄像参数，微处理器模块将摄像参数传送至摄像机模块，摄像机模块根据该摄像参数采集并输出待确认的视频图像。

若认为该待确认的视频图像符合要求(使用者认为其图像效果符合预期)则微处理器模块对该摄像参数匹配当时的感光度值，并存储入存储器模块；若认为该待确认的视频图像不符合要求则不记录该摄像参数。

作为优选，设有用于显示摄像机模块输出的视频图像的显示模块，如采用显示器、显示屏等，用户可以利用显示模块判断视频图像是否符合要求。

作为优选，所述的微处理器模块和监控端之间设有通讯模块，用于传输监控端输出或接收数据和指令；所述的通讯模块是各种光电耦合电路或SN65LBC184通信芯片或ISL4489通信芯片。

可选的，所述的光检测模块集成在摄像机模块中，某些摄像机模块(例如枪机、裸机、一体机)中已经集成了感光元件，可实现光检测模块的功能。

可选的，在保留光检测模块的同时，所述的摄像机模块中包含第二光检测模块。即摄像机模块本身具有感光元件，而仍然另外设置了光检测模块。由于光检测模块和第二光检测模块都可以产生不同光线强度下相应的感光度值，因此所述的微处理器模块仅择一的选取和利用感光度值，作为优选，所述的微处理器模块选取和利用光检测模块产生的感光度值。

本发明还提供了一种自动调整摄像参数的方法，包括以下步骤：

(1)预存储若干组相互匹配的摄像参数和感光度值；

(2)根据光线强度生成当前感光度值；

(3)在预存储的数据中确定一个与当前感光度值相匹配的感光度值，并将确定的感光度值所对应的摄像参数发送至摄像机；步骤(2)中所述的光线强度优选为摄像机所处环境的光线强度；

(4)摄像机根据接收到的摄像参数采集并输出视频图像；

(5)循环操作步骤(2)至步骤(4)实现摄像参数的自动调整。

本发明中所述的摄像参数包括亮度、色度、锐度、对比度、快门速度、白平衡、增益、帧积累、曝光补偿、日夜模式中的至少一种，摄像参数所包含的指标越多，得到的视频图像也就越接近预定效果。所述摄像机可以是各种枪机、裸机或一体机。

本发明自动调整摄像参数的方法可以利用所述的自动调整摄像参数的装置来实现。步骤(2)至步骤(4)分别利用存储器模块、光检测模块、微处理器模块和摄像机模块来实施。

步骤(3)在预存储的数据中确定一个与当前感光度值相匹配的感光度值时，将预存储的各个感光度值依次排列，相邻的两个感光度值之间为一个区间，判断当前感光度值所处于的区间，读取该区间起始点的感光度值作为与当前感光度值相匹配的感光度值。

将预存储的各个感光度值依次排列可以由小到大依次排列，也可以由大到小依次排列，读取该区间起始点的感光度值是为了同一判定规则，反之读取该区间终点的感光度值作为与当前感光度值相匹配的感光度值也是一样的道理。

步骤(1)中预存储若干组相互匹配的摄像参数和感光度值时，在预存储之前向摄像机输入摄像参数，摄像机根据接收到的摄像参数采集并输出待确认的视频图像，若认为该待确认的视频图像符合要求则对该摄像参数匹配当时的感光度值，并存储入存储器模块；若认为该待确认的视频图像不符合要求则不记录该摄像参数。

反复多次操作后，可得到不同光线条件下(不同感光度值)时，分别匹配的摄像机参数，完成所述的预存储。

作为优选，对随时对预存储的相互匹配的摄像参数和感光度值进行更新和补充。

当认为摄像机输出的视频图像需要调整时，可人为的重新向摄像机输入摄像参数，当视频图像达到满意的效果时，对该摄像参数匹配当时的感光度值得到调整后的数据(包括了相互匹配的摄像参数和感光度值)，调整后的数据需要进行存储，此时将调整后的数据和预存储的数据相比较，判断在预存储的数据中是否含有与调整后的数据中相同的感光度值，若没有，直接存储调整后的数据，相当于完成了数据的补充；

反之，若预存储的数据中含有与调整后的数据中相同的感光度值，则将调整后的数据覆盖与其感光度值相同的预存储的数据，相当于完成了数据的更新，即在感光度值相同的条件下，调整后的摄像参数优于预存储的摄像参数。

本发明自动调整摄像参数的装置通过在微处理器模块的输入/输出接口上电连接一存储器模块、光检测模块和摄像机模块，并通过程序运算执行，可根据环境光线的强弱自动调整摄像机摄像参数，能满足各种光照环境、全监视区域监控需求的可根据光线强弱自动调整摄像参数，克服现有技术的不足，还具有结构简单、成本低廉的优点。而本发明自动调整摄像参数的方法操作方便，流程简单，可实现自动化调整。

附图说明

图1是本发明一种自动调整摄像参数的装置的结构框图；

图2是本发明一种自动调整摄像参数的方法的流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

图1示出了本发明实施例提供的一种自动调整摄像参数的装置的结构框图。为了便于说明，仅示出了与本发明相关的部分。

一种可自动调整摄像参数的装置，包括：

监控端10；

通讯模块11，与监控端10相连接，用于传输所述监控端输出或接收数据和指令。通讯模块11可为各种光电耦合电路或门电路或由通讯芯片组成的模块，通讯模块11实现了监控端和微处理器模块之间数据或者指令的交换。

存储器模块12，用于存储摄像机的摄像参数、感光度值等数据。

光检测模块13，用于产生不同光线强度下相应的感光度值。

摄像机模块15，用于和微处理器通讯，可采集并输出模拟视频图像；

显示模块16，用于显示摄像机模块15输出的视频图像，如采用显示器、显示屏等，用户可以利用显示模块16判断视频图像是否符合要求。

分别与所述通讯模块11、存储器模块12、光检测模块13、摄像机模块15相连接的微处理器模块14，微处理器模块14可以接收、判断监控端10发来的指令(摄像参数等)，读取光检测模块13输出的感光度值，把感光度值和相应的摄像参数保留到存储器模块12中，并读取存储器模块12中存储的数据来改变摄像机模块15的各项摄像参数。

微处理器模块14可以采用DSP(数字信号处理器)或ARM(先进的RISC微处理器)或CPLD(复杂的可编程逻辑单元)或FPGA(现场可编程逻辑阵列)或单片机，DSP可以使用TI公司的DM642芯片，ARM可以使用ST公司的STM32F103芯片，CPLD可以使用ALTERA公司的max7000s芯片，FPGA可以使ALTERA用公司的EP3SL150芯片，单片机可以使用ATMEL公司的Mega64芯片。

存储器模块12可以是Flash或Eeprom或铁电存储器等可电擦除器件，其功能是和微处理器模块14通讯，存储摄像机的摄像参数、感光度值等数据。

光检测模块13可以采用光敏电阻或光检测传感器，该模块用于产生不同光线强度下相应的感光度，当然其它常用的感光器件也能实现同样的功能。

摄像机模块15可以是各种枪机、裸机、一体机。

参见图2，以下利用上述可自动调整摄像参数的装置实现摄像参数的自动调整，包括：

步骤101，首先预存储若干组相互匹配的摄像参数和感光度值，具体操作为：

a、微处理器模块14接收监控端10发送的摄像参数，通过解析(其指令是事先约定好的控制命令，可通过子函数进行解析)，把相应参数发送给摄像机模块15，使摄像机模块15在当前光线强度下向显示模块16输出待确认的视频图像，选取符合要求的待确认的视频图像；

b、微处理器模块14和光检测模块13通讯，读取符合要求的待确认的视频图像所处光线强度的感光度值，向存储器模块12中存储相互对应的摄像参数和感光度值；

c、反复执行操作a～b，在存储器模块12中得到预存储的数据，即不同感光度值及其分别匹配的摄像机参数；

d、当视频图像需要调整时，通过监控端10重新向摄像机模块15输入摄像参数，当视频图像达到满意的效果时，对该摄像参数匹配当时的感光度值得到调整后的数据，此时将调整后的数据和预存储的数据相比较，判断在预存储的数据中是否含有与调整后的数据中相同的感光度值，若没有，直接存储调整后的数据，否则将调整后的数据覆盖与其感光度值相同的预存储的数据。

完成操作a～d后，得到了预存储的若干组相互匹配的摄像参数和感光度值；而后便是微处理器模块14驱动摄像机模块15工作并自动调整摄像参数的过程，包括：

步骤102，微处理器模块14和光检测模块13通讯，读取当前光线强度下的感光度值；

步骤103，将预存储的各个感光度值依次排列，相邻的两个感光度值之间为一个区间，判断当前感光度值所处于的区间，读取该区间起始点的感光度值作为与当前感光度值相匹配的感光度值，并将对应的摄像参数发送至摄像机模块15；

步骤104，摄像机模块15根据接收到的摄像参数采集并输出视频图像；

步骤105，循环操作步骤102至步骤104实现摄像参数的自动调整。

本发明的优点和积极效果是：

1.微处理器模块根据光检测模块输出的不同感光度值，调用存储器模块中保存的摄像参数驱动云台摄像机工作，自动化程度高，适于各种不同光线条件下的自动化监控。

2.微处理器模块上电连接一光检测模块，该光检测模块采用目前最常用的光敏电阻，具有接口简单、成本低、功耗低、检测光的波长宽、使用方便的优点。

3.微处理器模块、存储器模块可以选用市场上出售的常用型号，当出现故障时易于维修、便于维护，也节约了使用成本。

4.本发明实施例结构简单、成本低廉，程序简捷，可根据环境光线的强弱自动调用事先保存的摄像机各参数，如亮度、色度、锐度、对比度、快门速度、白平衡、增益、帧积累、曝光补偿、日夜模式等摄像参数，解决了因自然环境光线发生变化，进而造成云台摄像机输出的动态图像效果不能满足全天全监视区域图像质量的问题，能满足各种不同光线环境下、不同视觉观的人群、全监视区域监控需求的可自动调整摄像参数的智能云台摄像机。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种自动调整摄像参数的装置，其特征在于，包括：

存储器模块，用于存储摄像参数以及对应的感光度值；

光检测模块，用于产生不同光线强度下相应的感光度值；

摄像机模块，用于根据微处理器输出的摄像参数采集并输出视频图像；

微处理器模块，分别与所述的存储器模块、光检测模块、摄像机模块相连接，用于根据光检测模块产生的感光度值，在存储器模块中确定相对应的摄像参数，并将该摄像参数发送至摄像机模块。

2.如权利要求1所述的自动调整摄像参数的装置，其特征在于，设有用于向微处理器模块输入摄像参数的监控端。

3.如权利要求2所述的自动调整摄像参数的装置，其特征在于，设有用于显示摄像机模块输出的视频图像的显示模块。

4.如权利要求3所述的自动调整摄像参数的装置，其特征在于，所述的微处理器模块和监控端之间设有通讯模块。

5.如权利要求1～4任一项所述的自动调整摄像参数的装置，其特征在于，所述的光检测模块集成在摄像机模块中。

6.如权利要求1～4任一项所述的自动调整摄像参数的装置，其特征在于，所述的摄像机模块中包含第二光检测模块。

7.一种自动调整摄像参数的方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)预存储若干组相互匹配的摄像参数和感光度值；

(2)根据光线强度生成当前感光度值；

(3)在预存储的数据中确定一个与当前感光度值相匹配的感光度值，并将确定的感光度值所对应的摄像参数发送至摄像机；

(4)摄像机根据接收到的摄像参数采集并输出视频图像；

(5)循环操作步骤(2)至步骤(4)实现摄像参数的自动调整。

8.如权利要求7所述的自动调整摄像参数的方法，其特征在于，步骤(3)将预存储的各个感光度值依次排列，相邻的两个感光度值之间为一个区间，判断当前感光度值所处于的区间，读取该区间起始点的感光度值作为与当前感光度值相匹配的感光度值。

9.如权利要求8所述的自动调整摄像参数的方法，其特征在于，步骤(1)向摄像机输入摄像参数，摄像机根据接收到的摄像参数采集并输出待确认的视频图像，若该待确认的视频图像符合要求则对该摄像参数匹配当时的感光度值，并存储入存储器模块，多次操作后，可得到不同光线条件下时分别匹配的摄像机参数，完成所述的预存储。

10.如权利要求9所述的自动调整摄像参数的方法，其特征在于，当摄像机输出的视频图像需要调整时，重新向摄像机输入摄像参数，当视频图像达到满意的效果时，对该摄像参数匹配当时的感光度值得到调整后的数据，将调整后的数据和预存储的数据相比较，判断在预存储的数据中是否含有与调整后的数据中相同的感光度值，若没有，直接存储调整后的数据，否则将调整后的数据覆盖与其感光度值相同的预存储的数据。