CN103685973A - 基于编码器的局部区域曝光调整方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了基于编码器的局部区域曝光调整方法及装置，该方法通过编码器接收并解析客户端发送的局部曝光调整指令，根据调整指令中调整区域，从待处理的原始视频图像中复制该调整区域的视频图像；根据调整指令中曝光调整值，调整该复制的视频图像的曝光；用调整曝光后的该复制的视频图像替换原始视频图像中调整区域。同时公开的装置包括调整指令解析模块、调整区域复制模块、图像处理模块和替换模块。本发明的方法及装置，有效改善了指定调整区域的图像质量，突出用户关注的重点。

Description

基于编码器的局部区域曝光调整方法及装置

技术领域

本发明属于视频摄像技术领域，尤其涉及一种基于编码器的局部区域曝光调整方法及装置。

背景技术

所谓的曝光是用于表示照片整体亮度的术语，照片的亮度由图像传感器所接收到的光的总量决定，而光圈和快门就起到了调整光量的“调节阀”的作用。快门采用速度表示，相当于光线之门打开的时间，而光圈则表示门打开的大小，可分别通过对两者进行调节来控制光线通过量。为了获得合适的亮度，需要对两者进行联动调节，可采用高速快门配合大光圈以得到正确的亮度，同样也可采用低速快门配合小光圈来获得同样的亮度，从曝光这个角度来说，可以认为这两种做法的结果是完全相同的。

从最明亮到最黑暗，假设人眼能够看到一定的范围，那么胶片（或CCD等电子感光器件）所能表现的远比人眼看到的范围小的多，而这个有限的范围就是感光宽容度。人眼的感光宽容度比胶片要高很多，而胶片的感光宽容度要比数码相机的ccd高出很多！不难了解，为什么在逆光的条件下，人眼能看清背光的建筑物以及耀眼的天空云彩，而一旦拍摄出来，要么就是云彩颜色绚烂而建筑物变成了黑糊糊的剪影，要么就是建筑物色彩细节清楚而原本美丽的云彩却成了白色的一片

对于摄像机图像传感器来说，正确的曝光非常重要，判断曝光是否正确标准的做法就是在YUV空间计算当前图像的Y值的均值。但是由于环境光线的原因，摄像机拍摄的视频图像往往并不能得到满意的曝光，有些区域过曝，有些区域又曝光不足。所以为了得到满意曝光的视频图像，传统的曝光调准方法是通过调节摄像头的曝光参数，改善整幅图像的曝光效果。

但是传统的曝光调整方法在明暗变化极大的情况下，往往通过牺牲暗部细节，来达到整体曝光的平衡；而且摄像机无法调准曝光参数的情况下，就无法调准整幅图像的曝光。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术通过摄像头的曝光参数来改善整幅图像的曝光效果时存在的问题，提出了一种基于解码器的局部区域曝光调整方法及装置，可以有效改善视频图像的质量。

为了实现上述目的，本发明技术方案如下：

一种基于编码器的局部区域曝光调整方法，应用于包括摄像头、编码器、解码器和客户端的视频网络中，该方法包括步骤：

步骤1、编码器接收并解析客户端发送的局部区域曝光调整指令，根据调整指令中包含的曝光调整参数，确定当前调整区域；

步骤2、根据当前调整区域，从待处理的原始视频图像中复制该调整区域的视频图像；

步骤3、根据调整指令中包含的曝光调整参数，对该复制的视频图像进行图像处理，调整曝光；

步骤4、用调整曝光后的该复制的视频图像替换原始视频图像中调整区域。

本发明所述曝光调整参数所述曝光调整参数包括调整区域及其对应的曝光调整值，所述曝光调整值包括曝光度、位移、灰度系数校正、亮度或对比度，所述曝光调整值为其中的至少一种。对于视频图像处理技术中用到的调整图像明暗的调整参数，本发明不限于仅采用曝光度进行调整，也可以同时对这些调整参数的一个或多个同时进行调整。

进一步地，所述曝光调整参数包括至少一个调整区域及其对应的曝光调整值，所述调整区域由客户端在显示的视频图像中选定，采用手工选定或由客户端自动选定，所述客户端自动选定，包括步骤：

设置指定的曝光阈值范围；

自动筛选所述视频图像中曝光不符合所述曝光阈值范围的区域作为调整区域。

进一步地，所述方法步骤4之后还包括步骤：

判断是否所有调整区域都调整完毕，如果是则结束，否则选定下一个调整区域作为当前调整区域，返回步骤2。

可以在一定调整指令的曝光调整参数中选定多个调整区域及其对应的曝光调整参数，每个调整区域单独调准，提升用户感兴趣区域的图像质量。

本发明同时提出的一种基于编码器的局部区域曝光调整装置，应用于包括摄像头、解码器和客户端的视频网络中的编码器，该装置包括：

调整指令解析模块，用于接收并解析客户端发送的局部区域曝光调整指令，根据调整指令中包含的曝光调整参数，确定当前调整区域；

调整区域复制模块，用于根据当前调整区域，从待处理的原始视频图像中复制该调整区域的视频图像；

图像处理模块，用于根据调整指令中包含的曝光调整参数，对该复制的视频图像进行图像处理，调整曝光；

替换模块，用于用调整曝光后的该复制的视频图像替换原始视频图像中调整区域。

进一步地，所述曝光调整参数包括调整区域及其对应的曝光调整值，所述曝光调整值包括曝光度、位移、灰度系数校正、亮度或对比度，所述曝光调整值为其中的至少一种。

进一步地，所述曝光调整参数包括至少一个调整区域及其对应的曝光调整值。

进一步地，所述装置还包括第一判断模块，用于判断是否所有调整区域都调整完毕，如果是则不操作，否则选定下一个调整区域，返回调整区域复制模进行处理。

本发明提出了一种基于解码器的局部区域曝光调整方法及装置，在不调准摄像头曝光参数的情况下，通过编码器中调准局部图像的曝光参数，达到指定区域视频图像的质量改善。保证指定区域的图像质量提高，突出用户关注的重点。

附图说明

图1为本发明实施例视频拍摄网络结构图；

图2为本发明基于解码器的局部区域曝光调整方法流程图；

图3为本发明基于解码器的局部区域曝光调整装置结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明技术方案做进一步详细说明，以下实施例不构成对本发明的限定。

本实施例以视频监控网络中的编码器为例来详细描述本发明基于编码器的局部区域曝光调整方法，视频监控网络中网络摄像机带有自己的编码器，而模拟摄像机需要外接编码器，无论哪种编码器，皆适用本发明的方法。如图1所示，摄像头拍摄的视频图像经过编码器编码后，形成视频图像码流通过网络发送，解码器端接收到视频图像码流后进行解码，输出视频图像到客户端进行显示。

图2示出了本发明基于编码器的局部区域曝光调整方法，包括步骤：

步骤101、编码器接收并解析客户端发送的局部区域曝光调整指令，根据调整指令中包含的曝光调整参数，确定当前调整区域。

用户通过客户端观察视频图像时，如果觉得某个区域比较暗或者比较亮，可以启动局部区域曝光调整。可以由用户手动选定比较暗或者比较亮的区域作为调整区域，调整区域可以是矩形、椭圆，或其他不规则形状，然后指定调整区域的曝光调整参数，并向编码器发送带有该曝光调整参数的调整指令。

在一幅视频图像中，往往存在一部分或者多个部分曝光太多，一部分或者多个部分曝光不足。除了上述用户通过手动选定调整区域外，还可以通过在客户端上指定视频图像的曝光阈值的范围（包括下限和上限），自动筛选曝光不符合该曝光阈值范围的区域作为调整区域，指定各自对应的曝光调整参数，并向编码器发送带有该曝光调整参数的调整指令。将曝光小于曝光阈值下限，或曝光超过曝光阈值上限的区域作为调整区域。

曝光调整参数包括调整区域和曝光调整值，曝光调整值对应着图像处理中的曝光度，例如在Photoshop等图像处理软件中，均具有曝光度调节滑块，曝光调整值为正数或者负数，正数表示增加曝光，正数越大表示增加曝光越多，将该区域视频图像调亮；负数表示减少曝光，负数越小表示减少曝光越多，将视频图像调暗。

需要说明的是，图像处理中的明暗调整，常用的调整参数有曝光度、位移、灰度系数校正、以及亮度和对比度等等。曝光度参数用来调整色调范围的高光端，对极限阴影的影响很轻微；位移参数可以使阴影和中间调变暗，对高光的影响很轻微；灰度系数校正使用了简单的乘方函数调整图像灰度系数；亮度参数是用来调整整幅视频图像的亮度；对比度是用来调整整幅视频图像的对比度。本实施例中曝光调整值可以直接采用一个调整参数如曝光度，也可以是上述调整参数中的至少一种。

编码器接收调整指令后，对其进行解析，得到曝光调整参数，根据其中的调整区域确定当前调整区域。

步骤102、根据当前调整区域，从待处理的原始视频图像中复制该调整区域的视频图像。

调整指令中携带曝光调整参数，编码器收到调整指令后，解析出曝光调整参数，根据曝光参数中的调整区域，将原始视频图像中该范围内的视频图像复制出来，以便后续步骤针对该复制的区域，进行曝光调整。

这里的原始视频图像，是指从摄像头发来的未经编码器处理的视频图像。

步骤103、根据调整指令中包含的曝光调整参数，对该复制的视频图像进行图像处理，调整曝光。

编码器收到调整指令后，同时解析出曝光调整参数中的曝光调整值，然后根据曝光调整值，通过图像处理对上一步骤复制的视频图像进行曝光调整。具体地，如Photoshop等图像处理软件一样，如果曝光调整值为曝光度，则调整视频图像的曝光度，如果曝光调整值为亮度，则调整视频图像的亮度，这里不一一赘述。

步骤104、用调整曝光后的该复制的视频图像替换原始视频图像中调整区域。

用曝光调整过的视频图像替换原始视频图像中调整区域，则完成对于原始视频图像局部区域的曝光调整。对于原本曝光不足的区域，通过设置曝光调整值为正值，增大曝光，通过调整使该区域变亮，亮度的大小可以通过曝光调整值的大小来进行调节；对于原本过分曝光的区域，通过设置曝光调整值为负值，减小曝光，通过调整使该区域变暗，暗度可以通过曝光调整值的大小来进行调节。

需要说明的是，用户可以同时选定多个调整区域，在调整指令的曝光调整参数中包括多个调整区域及其对应的曝光调整值，依次对选定的调整区域进行曝光调整。对于调整后的视频图像，如果还未达到要求，只需要重复上述步骤，通过重新设定曝光调整参数，逐渐调整，就可以达到需要的曝光，呈现曝光满意的视频图像。

图3示出了本发明基于编码器的局部区域曝光调整装置的内部结构图，包括如下模块：

调整指令解析模块，用于接收并解析客户端发送的局部区域曝光调整指令，根据调整指令中包含的曝光调整参数，确定当前调整区域；

调整区域复制模块，用于根据当前调整区域，从待处理的原始视频图像中复制该调整区域的视频图像；

图像处理模块，用于根据调整指令中包含的曝光调整参数，对该复制的视频图像进行图像处理，调整曝光；

替换模块，用于用调整曝光后的该复制的视频图像替换原始视频图像中调整区域。

进一步地，本实施例局部区域曝光调整装置还包括第一判断模块，用于判断是否所有调整区域都调整完毕，如果是则不操作，否则选定下一个调整区域，返回调整区域复制模进行处理。对于调整指令解析模块，解析出的调整指令中的曝光调整参数包括多个调整区域及其对应的曝光调整值，依次进行调整。

如果一次调整，该调整区域的曝光仍然不能满足要求，客户端重新选定该调整区域，设定曝光调整参数，再次进行调整，直到达到满意的效果。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其进行限制，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种基于编码器的局部区域曝光调整方法，应用于包括摄像头、编码器、解码器和客户端的视频网络中，其特征在于，该方法包括步骤：

步骤1、编码器接收并解析客户端发送的局部区域曝光调整指令，根据调整指令中包含的曝光调整参数，确定当前调整区域；

步骤2、根据当前调整区域，从待处理的原始视频图像中复制该调整区域的视频图像；

步骤3、根据调整指令中包含的曝光调整参数，对该复制的视频图像进行图像处理，调整曝光；

步骤4、用调整曝光后的该复制的视频图像替换原始视频图像中调整区域。

2.根据权利要求1所述的局部区域曝光调整方法，其特征在于，所述曝光调整参数包括调整区域及其对应的曝光调整值，所述曝光调整值包括曝光度、位移、灰度系数校正、亮度或对比度，所述曝光调整值为其中的至少一种。

3.根据权利要求2所述的局部区域曝光调整方法，其特征在于，所述曝光调整参数包括至少一个调整区域及其对应的曝光调整值。

4.根据权利要求3所述的局部区域曝光调整方法，其特征在于，所述调整区域由客户端在显示的视频图像中选定，采用手工选定或由客户端自动选定，所述客户端自动选定，包括步骤：

设置指定的曝光阈值范围；

自动筛选所述视频图像中曝光不符合所述曝光阈值范围的区域作为调整区域。

5.根据权利要求3所述的局部区域曝光调整方法，其特征在于，所述方法步骤4之后还包括步骤：

判断是否所有调整区域都调整完毕，如果是则结束，否则选定下一个调整区域作为当前调整区域，返回步骤2。

6.一种基于编码器的局部区域曝光调整装置，应用于包括摄像头、解码器和客户端的视频网络中的编码器，其特征在于，该装置包括：

调整指令解析模块，用于接收并解析客户端发送的局部区域曝光调整指令，根据调整指令中包含的曝光调整参数，确定当前调整区域；

调整区域复制模块，用于根据当前调整区域，从待处理的原始视频图像中复制该调整区域的视频图像；

图像处理模块，用于根据调整指令中包含的曝光调整参数，对该复制的视频图像进行图像处理，调整曝光；

替换模块，用于用调整曝光后的该复制的视频图像替换原始视频图像中调整区域。

7.根据权利要求6所述的局部区域曝光调整装置，其特征在于，所述曝光调整参数包括调整区域及其对应的曝光调整值，所述曝光调整值包括曝光度、位移、灰度系数校正、亮度或对比度，所述曝光调整值为其中的至少一种。

8.根据权利要求7所述的局部区域曝光调整装置，其特征在于，所述曝光调整参数包括至少一个调整区域及其对应的曝光调整值。

9.根据权利要求8所述的局部区域曝光调整装置，其特征在于，所述调整区域由客户端在显示的视频图像中选定，采用手工选定或由客户端自动选定，所述客户端自动选定是由客户端设置指定的曝光阈值范围，自动筛选所述视频图像中曝光不符合所述曝光阈值范围的区域作为调整区域。

10.根据权利要求8所述的局部区域曝光调整装置，其特征在于，所述装置还包括第一判断模块，用于判断是否所有调整区域都调整完毕，如果是则不操作，否则选定下一个调整区域，返回调整区域复制模块进行处理。

Images