CN105072346A - 一种自动拍照控制方法、装置及自动拍照相机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动拍照控制方法、装置及自动拍照相机，应用于使用交流电源供电的自动拍照相机通过对交通信号灯所在位置处进行拍照实现监控的场景中，该方案主要包括：根据当前环境亮度确定曝光时长，并根据确定的曝光时长，以及预设的交通信号灯在拍摄得到的图像中应该达到的参考标准亮度值，确定以曝光时长进行拍照时对应的交流电源相位，作为起始相位，在起始相位对应的时刻，控制开始自动拍照操作。从而，能够避免由于环境光的变化而导致曝光过度或曝光不足，同时，还能够在交通信号灯的电流较大的时段抓拍交通信号灯，使得拍摄得到的图像能够较为真实的反应交通信号灯的实际亮度，提高了监控的准确性和有效性。

Description

一种自动拍照控制方法、装置及自动拍照相机

技术领域

本发明涉及监控技术领域，尤其涉及一种自动拍照控制方法、装置及自动拍照相机。

背景技术

智能交通领域中，道路监控相机应用越来越广泛。道路监控相机通常安装在城市道路十字路口对过往车辆进行拍照，以实现对超速或闯红灯等违章取证。在违章取证过程中，往往需要知道，车辆在发生违章时红绿灯的状态，作为违章的证据。

而在实际使用的过程中，红绿灯在图片和视频中的颜色往往会发生偏暗或者过曝问题，导致图片中的红绿灯的颜色和实际人眼看到的颜色不一致，进而避免不必要的纠纷，甚至可能导致某些违章漏抓。导致发生上述问题的原因是由于信号灯由交流信号供电，电源稳定，理想状态下是是一个正弦波；而外部光照条件却是不断变换中，为维持图像的亮度，相机会通过调整曝光时长来控制图像亮度，阳光强烈时，曝光时间短，红灯信号看起来弱，晚上光线暗时，曝光时间长，由于信号灯亮度并没有改变，所以图像上信号灯看起来亮，甚至过曝。但是，由于信号灯是交流供电，所以其亮度是随着供电电源的电流变化而变化的，如果在电流小的瞬间抓拍，则信号灯暗，在电流大的瞬间抓拍，信号灯亮。因此，实际的抓拍过程中，会拍摄得到亮暗不同的信号灯图片，甚至导致信号灯图片中的信号灯的颜色偏离实际颜色，从而影响监控者对信号灯的实际颜色的判断。

发明内容

本发明实施例提供一种自动拍照控制方法、装置及自动拍照相机，用以解决现有技术中存在的抓拍信号灯得到的图片中信号灯的亮度偏离实际亮度的问题。

本发明实施例采用以下技术方案：

一种自动拍照控制方法，应用于使用交流电源供电的自动拍照相机通过对交通信号灯所在位置处进行拍照实现监控的场景中，所述方法包括：

根据当前环境亮度确定曝光时长；

根据确定的所述曝光时长，以及预设的交通信号灯在拍摄得到的图像中应该达到的参考标准亮度值，确定以所述曝光时长进行拍照时对应的交流电源相位，作为起始相位；

在所述起始相位对应的时刻，控制开始自动拍照操作。

优选地，所述根据当前环境亮度确定曝光时长，具体包括：

确定当前环境亮度信息；

查找所述环境亮度信息与曝光时长信息的预设对应表；

确定与当前环境亮度信息对应的曝光时长。

优选地，所述确定当前环境亮度信息，具体包括：

获取当前环境下实时拍摄目标对象得到的参照图像；

统计所述参照图像中每一像素点的亮度数据，并计算得到表征当前环境实际亮度的亮度信息；或

通过实时采集获取光传感器的数据，确定当前环境实际亮度的亮度信息。

优选地，根据确定的所述曝光时长以及预设的所述参考标准亮度值，通过以下公式(1)确定以所述曝光时长进行拍照时对应的交流电源相位，作为起始相位：

$B=\frac{K*\mathrm{\π}}{T}(2t_b+\mathrm{\Δ}t)*\mathrm{\Δ}t---\left(1\right)$

其中，所述B为预设的所述参考标准亮度值，K为预设常数，T为给拍照装置供电的交流电源的变化周期，t为所述起始相位，Δt为所述曝光时长。

一种自动拍照控制装置，应用于使用交流电源供电的自动拍照相机通过对交通信号灯所在位置处进行拍照实现监控的场景中，包括：

曝光时长确定单元，用于根据当前环境亮度确定曝光时长；

起始相位确定单元，用于根据曝光时长确定单元确定的所述曝光时长，以及预设的交通信号灯在拍摄得到的图像中应该达到的参考标准亮度值，确定以所述曝光时长进行拍照时对应的交流电源相位，作为起始相位；

拍照单元，用于在所述起始相位确定单元确定的起始相位对应的时刻，控制开始自动拍照操作。

优选地，所述曝光时长确定单元，具体包括：

第一确定单元，用于确定当前环境亮度信息；

查找单元，用于查找所述环境亮度信息与曝光时长信息的预设对应表；

第二确定单元，用于确定与当前环境亮度信息对应的曝光时长。

优选地，所述第一确定单元，具体用于：

获取当前环境下实时拍摄目标对象得到的参照图像得到的参照图像；

统计所述参照图像中每一像素点的亮度数据，并计算得到表征当前环境实际亮度的亮度信息；或

通过实时采集获取光传感器的数据，确定当前环境实际亮度的亮度信息。

优选地，所述起始相位确定单元，具体用于通过以下公式(1)确定以所述曝光时长进行拍照时对应的交流电源相位，作为起始相位：

$B=\frac{K*\mathrm{\π}}{T}(2t_b+\mathrm{\Δ}t)*\mathrm{\Δ}t---\left(1\right)$

其中，所述B为预设的信号灯亮度标准值，K为预设常数，T为市电变化周期，t为起始相位，Δt为曝光时长。

一种自动拍照相机，包括相机本体，还包括所述的自动拍照控制装置。

在本发明实施例中，根据当前环境亮度确定曝光时长，以及根据确定的曝光时长，以及预设的交通信号灯在拍摄得到的图像中应该达到的参考标准亮度值，确定以曝光时长进行拍照时对应的交流电源相位，作为起始相位，在起始相位对应的时刻，控制开始自动拍照操作。从而，使得当前拍照时能够根据当前环境亮度调整曝光时长，有效避免由于环境光的变化而导致曝光过度或曝光不足的情况，同时，还能够在交通信号灯的电流较大的时段抓拍交通信号灯，使得拍摄得到的图像能够较为真实的反应交通信号灯的实际亮度，提高了监控的准确性和有效性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种自动拍照控制方法的流程示意图；

图2为交通信号灯的亮度、相位曲线图；

图3为修正后的交通信号灯的亮度函数曲线图；

图4为本发明实施例提供的一种自动拍照控制装置的结构示意图；

图5为曝光时长确定单元21的具体结构示意图；

图6为一种自动拍照相机的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

下面通过具体的实施例对本发明所涉及的技术方案进行详细描述，本发明包括但并不限于以下实施例。

需要说明的是，本发明所涉及的方案主要是针对设置有交通信号灯的道路场景进行监控，通过实时采集交通信号灯的图像信息，辨别拍摄时刻路过的车辆和行人的通行情况。此外，本发明还可以应用于其他的监控场景，并不对此进行限定。

在本发明实施例中，针对当前提供的道路监控场景，一方面，考虑到当前环境亮度是随着时间不断变化的，为了防止曝光不足或曝光过度而导致的拍摄图像失真，可通过调整曝光时长的方式改善，即根据当前环境亮度调整当前拍摄时的曝光时长；另一方面，由于当前被监控的道路场景中设置的交通信号灯一般使用市电，宏观看来，其亮度是恒定的，但是，由于市电是交流信号，因此，从微观而言，交通信号灯的亮度是不断变化的，即：在电流小的相位对应的时刻，交通信号灯的亮度较小，瞬间抓拍到的图像中交通信号灯的亮度较暗，在电流大的相位对应的时刻，交通信号灯的亮度较大，瞬间抓拍到的图像中交通信号灯的亮度较亮。而针对监控场景而言，交通信号灯的亮度较亮是期望的结果，因此，本发明特提出了以下拍照控制方案，详见以下实施例。

如图1所示，为本发明实施例提供的一种自动拍照控制方法的流程示意图，该方法主要应用于使用交流电源供电的自动拍照相机通过对交通信号灯所在位置处进行拍照实现监控的场景中。

该自动拍摄控制方法主要包括以下步骤：

步骤11：根据当前环境亮度确定曝光时长。

优选地，该步骤11可以具体包括以下几步：

第一步：确定当前环境亮度信息。

一般情况下，可以通过以下两种方式确定；

方式一：获取当前环境下实时拍摄目标对象得到的参照图像；统计参照图像中每一像素点的亮度数据，并计算得到表征当前环境实际亮度的亮度信息。

具体地，在实施监控拍摄之前，可以通过拍摄相机预拍摄当前环境下的目标对象，得到一参照图像，该目标对象一般为不包括交通信号灯的场景区域。统计该参照图像中每一像素点的亮度数据，然后求平均计算得到表征当前环境实际亮度的亮度信息。此外，若拍摄时目标对象中包含交通信号灯，则需要将参照图像中信号灯区域的亮度数据剔除，仅计算信号灯区域以外的像素点的亮度数据，然后求平均计算得到表征当前环境实际亮度的亮度信息。

方式二：通过实时采集获取光传感器的数据，确定当前环境实际亮度的亮度信息。

拍摄相机一般都会设置有光传感器，因此，还可以实时采集光传感器获取的亮度数据，直接确定为当前环境实际亮度的亮度信息。

第二步：查找环境亮度信息与曝光时长信息的预设对应表；其中，该预设对应表一般根据经验值进行设置。

第三步：确定与当前环境亮度信息对应的曝光时长。

具体地，根据查找预设对应表的方式，查找确定与当前环境亮度信息对应的曝光时长。

步骤12：根据确定的曝光时长，以及预设的交通信号灯在拍摄得到的图像中应该达到的参考标准亮度值，确定以曝光时长进行拍照时对应的交流电源相位，作为起始相位。

在本发明实施例中，考虑到交通信号灯使用的是交流电源，如图2所示，为交通信号灯的亮度曲线图，由图2可知，交通信号灯的相位呈正弦曲线周期变化，在相位最小时，对应的交通信号灯的亮度最小，在相位最大时，对应的交通信号灯的亮度最大。

而且，鉴于图2中的交流信号的负相位与正相位的情况类似，因此，可以形成如图3所示的亮度函数曲线图，即将负相位作为正相位对待处理。考虑到拍摄得到的图像中的交通信号灯的亮度实际是一个积分过程，当积分函数时间t趋近于0时，则有以下公式(2)：

$K*Sin(\frac{2\mathrm{\π}}{T}*t)\≈K*\left(\frac{2\mathrm{\π}}{T}\right)*t---\left(2\right)$

其中，T为给拍照装置供电的交流电源的变化周期，t为所述曝光时长，K为预设常数。

假设，预设的参考标准亮度值为B，则该值近似等于求曝光区间和亮度曲线所围成的近似梯形或三角形的面积，如下公式(3)：

$B\≈\frac{K*\mathrm{\π}}{T}{\∫}_{t_b}^{t_a}tdt\≈\frac{K*\mathrm{\π}}{T}(t_a^2-t_b^2)\≈\frac{K*\mathrm{\π}}{T}\left(t_a+t_b\right)\left(t_a-t_b\right)---\left(3\right)$

若希望维持交通信号灯的亮度为预设的参考标准亮度值为B，则根据公式(3)可知，(t_a-t_b)为曝光时长，在此可定义为Δt，对公式(3)进行变形可得以下公式(1)：

$B=\frac{K*\mathrm{\π}}{T}(2t_b+\mathrm{\Δ}t)*\mathrm{\Δ}t---\left(1\right)$

因此，在本发明实施例中，可根据确定的曝光时长以及预设的参考标准亮度值，通过以上公式(1)确定以曝光时长进行拍照时对应的交流电源相位，作为起始相位，其中，所述B为预设的参考标准亮度值，K为预设常数，T为给拍照装置供电的交流电源的变化周期，t_b为所述起始相位，Δt为所述曝光时长。

步骤13：在起始相位对应的时刻，控制开始自动拍照操作。

在本发明实施例中，由于拍照相机与交通信号灯都采用市电，因此，在此默认两者的相位相同，因此，在根据步骤12确定的起始相位对应的时刻，控制开始自动拍照操作。此外，当由于某些原因拍照相机与交通信号灯的相位不一致时，但是相位差基本是固定的，可根据两者的相位差确定拍照相机的起始相位，并在该相位对应的所有时刻，控制开始自动拍照操作。

通过以上技术方案，在道路监控场景中，拍照相机可以根据当前环境确定当前曝光时长，并根据曝光时长以及预设的参考标准亮度值，确定拍照时的起始相位，并在该起始相位对应的时刻到来时，控制开始自动拍照。从而，能够避免由于环境光的变化而导致曝光过度或曝光不足，同时，还能够在交通信号灯的电流较大的时段抓拍交通信号灯，使得拍摄得到的图像能够较为真实的反应交通信号灯的实际亮度，提高了监控的准确性和有效性。

与上述自动拍照控制方法属于同一技术构思，本发明实施例还提供了一种自动拍照控制装置。

如图4所示，该自动拍照控制装置应用于使用交流电源供电的自动拍照相机通过对交通信号灯所在位置处进行拍照实现监控的场景中，主要包括以下功能单元：

曝光时长确定单元21，用于根据当前环境亮度确定曝光时长。

优选地，如图5所示，曝光时长确定单元21具体可以包括：

第一确定单元211，用于确定当前环境亮度信息。其中，第一确定单元211，具体用于：获取当前环境下实时拍摄目标对象得到的参照图像得到的参照图像；统计参照图像中每一像素点的亮度数据，并计算得到表征当前环境实际亮度的亮度信息；或通过实时采集获取光传感器的数据，确定当前环境实际亮度的亮度信息。

查找单元212，用于查找环境亮度信息与曝光时长信息的预设对应表。

第二确定单元213，用于确定与当前环境亮度信息对应的曝光时长。

起始相位确定单元22，用于根据曝光时长确定单元确定的曝光时长，以及预设的交通信号灯在拍摄得到的图像中应该达到的参考标准亮度值，确定以所述曝光时长进行拍照时对应的交流电源相位，作为起始相位。

具体地，起始相位确定单元22具体用于通过以下公式(1)确定以曝光时长进行拍照时对应的交流电源相位，作为起始相位：

$B=\frac{K*\mathrm{\π}}{T}(2t_b+\mathrm{\Δ}t)*\mathrm{\Δ}t---\left(1\right)$

其中，所述B为预设的信号灯亮度标准值，K为预设常数，T为市电变化周期，t_b为起始相位，Δt为曝光时长。

拍照单元23，用于在起始相位确定单元确定的起始相位对应的时刻，控制开始自动拍照操作。

此外，本发明实施例还提供了一种自动拍照相机，如图6所示，包括相机本体31，还包括上述实施例中所涉及的自动拍照控制装置32。

其中，相机本体31具体包括：镜头、取景器、快门和光圈、机身等结构部件。此外，还包括存储器、处理器等功能模块。

自动拍摄控制装置32具体包括如图4和图5所示的功能单元：

曝光时长确定单元21，用于根据当前环境亮度确定曝光时长。其中，曝光时长确定单元21具体可以包括：第一确定单元211，用于确定当前环境亮度信息。其中，第一确定单元211，具体用于：获取当前环境下实时拍摄目标对象得到的参照图像得到的参照图像；统计参照图像中每一像素点的亮度数据，并计算得到表征当前环境实际亮度的亮度信息；或通过实时采集获取光传感器的数据，确定当前环境实际亮度的亮度信息。查找单元212，用于查找环境亮度信息与曝光时长信息的预设对应表。第二确定单元213，用于确定与当前环境亮度信息对应的曝光时长。

起始相位确定单元22，用于根据曝光时长确定单元确定的曝光时长，以及预设的交通信号灯在拍摄得到的图像中应该达到的参考标准亮度值，确定以所述曝光时长进行拍照时对应的交流电源相位，作为起始相位。具体地，起始相位确定单元22具体用于通过以下公式(1)确定以曝光时长进行拍照时对应的交流电源相位，作为起始相位：

$B=\frac{K*\mathrm{\π}}{T}(2t_b+\mathrm{\Δ}t)*\mathrm{\Δ}t---\left(1\right)$

其中，所述B为预设的信号灯亮度标准值，K为预设常数，T为市电变化周期，t_b为起始相位，Δt为曝光时长。

拍照单元23，用于在起始相位确定单元确定的起始相位对应的时刻，控制开始自动拍照操作。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (9)

1.一种自动拍照控制方法，应用于使用交流电源供电的自动拍照相机通过对交通信号灯所在位置处进行拍照实现监控的场景中，其特征在于，所述方法包括：

根据当前环境亮度确定曝光时长；

根据确定的所述曝光时长，以及预设的交通信号灯在拍摄得到的图像中应该达到的参考标准亮度值，确定以所述曝光时长进行拍照时对应的交流电源相位，作为起始相位；

在所述起始相位对应的时刻，控制开始自动拍照操作。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据当前环境亮度确定曝光时长，具体包括：

确定当前环境亮度信息；

查找所述环境亮度信息与曝光时长信息的预设对应表；

确定与当前环境亮度信息对应的曝光时长。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述确定当前环境亮度信息，具体包括：

获取当前环境下实时拍摄目标对象得到的参照图像；

统计所述参照图像中每一像素点的亮度数据，并计算得到表征当前环境实际亮度的亮度信息；或

通过实时采集获取光传感器的数据，确定当前环境实际亮度的亮度信息。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据确定的所述曝光时长以及预设的所述参考标准亮度值，通过以下公式(1)确定以所述曝光时长进行拍照时对应的交流电源相位，作为起始相位：

$B=\frac{K*\mathrm{\π}}{T}(2t_b+\mathrm{\Δ}t)*\mathrm{\Δ}t---\left(1\right)$

其中，所述B为预设的所述参考标准亮度值，K为预设常数，T为给拍照装置供电的交流电源的变化周期，t_b为所述起始相位，Δt为所述曝光时长。

5.一种自动拍照控制装置，应用于使用交流电源供电的自动拍照相机通过对交通信号灯所在位置处进行拍照实现监控的场景中，其特征在于，包括：

曝光时长确定单元，用于根据当前环境亮度确定曝光时长；

起始相位确定单元，用于根据曝光时长确定单元确定的所述曝光时长，以及预设的交通信号灯在拍摄得到的图像中应该达到的参考标准亮度值，确定以所述曝光时长进行拍照时对应的交流电源相位，作为起始相位；

拍照单元，用于在所述起始相位确定单元确定的起始相位对应的时刻，控制开始自动拍照操作。

6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述曝光时长确定单元，具体包括：

第一确定单元，用于确定当前环境亮度信息；

查找单元，用于查找所述环境亮度信息与曝光时长信息的预设对应表；

第二确定单元，用于确定与当前环境亮度信息对应的曝光时长。

7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述第一确定单元，具体用于：

获取当前环境下实时拍摄目标对象得到的参照图像得到的参照图像；

统计所述参照图像中每一像素点的亮度数据，并计算得到表征当前环境实际亮度的亮度信息；或

通过实时采集获取光传感器的数据，确定当前环境实际亮度的亮度信息。

8.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述起始相位确定单元，具体用于通过以下公式(1)确定以所述曝光时长进行拍照时对应的交流电源相位，作为起始相位：

$B=\frac{K*\mathrm{\π}}{T}(2t_b+\mathrm{\Δ}t)*\mathrm{\Δ}t---\left(1\right)$

其中，所述B为预设的信号灯亮度标准值，K为预设常数，T为市电变化周期，t_b为起始相位，Δt为曝光时长。

9.一种自动拍照相机，包括相机本体，其特征在于，还包括权利要求5-8任一所述的自动拍照控制装置。