CN105450936B - 摄像机自动曝光时智能调节方法及其装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及摄像机图像处理领域，公开一种摄像机自动曝光时智能调节方法及其装置。本发明中预设有倍率和光圈的第一对应关系，第一对应关系记录了在每个倍率下为达到图像的最佳景深所需的对应光圈上下限，方法包括以下步骤：获取摄像机当前倍率；查找第一对应关系中与当前倍率相对应的光圈上下限；如果当前光圈值超过所查找到的与当前倍率相对应的光圈上下限的范围，则将当前光圈值调整到光圈上下限范围内；根据调整后的光圈值，调整曝光时间和增益以满足图像亮度的需要。本发明中，根据不同的场景倍率调整光圈到最佳景深对应的光圈范围内以获取最佳景深，并相应地调整快门和增益，能够在保证最佳亮度的同时，达到最佳景深以提升图像质量。

Description

摄像机自动曝光时智能调节方法及其装置
技术领域
本发明涉及摄像机图像处理领域，特别涉及摄像机自动曝光时智能调节方法及其装置。
背景技术
现有技术及工作过程：3A算法中的AE算法(即“Automatic Exposure”，自动曝光)，当前现行AE算法通过驱动光圈、快门与增益去实现亮度的变化，最终实现亮度达到肉眼针对不同场景可识别的最佳亮度。
AE算法控制原理：设定参考亮度A，通过控制光圈、曝光时间与增益(这三者后面统称为模块变量)来改变实时场景的亮度cY并实时获取记为B，当B值等于A值时,AE控制结束；其中光圈与cY的关系为光圈越大，cY越大，光圈越小，cY越小；同样曝光时间或增益越大，cY越大，曝光时间或增益越小，cY越小；基于模块变量与cY之间的关系，AE实现了不同场景下通过控制模块变量让画面变量达到肉眼识别的最佳亮度。
但是现行AE算法存在一定的缺点，它在保证最佳亮度时，保证最佳景深(最佳光圈)，最佳快门方面有缺陷，会出现如下问题：
问题1，大倍率下图像抖动；问题2，道路场景监控车辆拖尾；问题3，傍晚场景景深太小导致图像模糊等问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种摄像机自动曝光时智能调节方法及其装置，根据不同的场景倍率调整光圈到最佳景深对应的光圈范围内以获取最佳景深，并相应地调整快门和增益，能够在保证最佳亮度的同时，达到最佳景深以提升图像质量。
为解决上述技术问题，本发明的实施方式公开了一种摄像机自动曝光时智能调节方法，摄像机中预先设置有倍率和光圈的第一对应关系，该第一对应关系记录了在每个倍率下为达到图像的最佳景深所需的对应的光圈上下限，方法包括以下步骤：
获取摄像机当前倍率；
根据当前倍率查找第一对应关系中与当前倍率相对应的光圈上下限；
如果当前光圈值超过所查找到的与当前倍率相对应的光圈上下限的范围，则将当前光圈值调整到光圈上下限范围内；
根据调整后的光圈值，调整曝光时间和增益以满足图像亮度的需要。
本发明的实施方式还公开了一种摄像机自动曝光时智能调节装置，摄像机中预先设置有倍率和光圈的第一对应关系，该第一对应关系记录了在每个倍率下为达到图像的最佳景深所需的对应的光圈上下限，装置包括：
获取模块，用于获取摄像机当前倍率；
第一查表模块，用于根据当前倍率查找第一对应关系中与当前倍率相对应的光圈上下限；
光圈值调节模块，用于如果当前光圈值超过所查找到的与当前倍率相对应的光圈上下限的范围，则将当前光圈值调整到光圈上下限范围内；
曝光时间和增益调节模块，用于根据调整后的光圈值，调整曝光时间和增益以满足图像亮度的需要。
本发明实施方式与现有技术相比，主要区别及其效果在于：
本发明根据不同的场景倍率调整光圈到最佳景深对应的光圈范围内以获取最佳景深，并相应地调整快门和增益，能够在保证最佳亮度的同时，达到最佳景深以提升图像质量。
进一步地，在控制光圈值的基础上根据倍率进一步控制曝光时间的长短，在不同倍率下做不同的曝光时间限制，特别是在大倍率监控场景下，拉长曝光时间，有效解决了曝光时间过短导致的画面抖动问题。
进一步地，在控制光圈值的基础上根据场景运动物体速度进一步控制曝光时间的长短，在高速运动物体场景下，缩短曝光时间，有效避免了因曝光时间过长车辆拖尾的情况。
进一步地，通过傍晚时低亮度环境下对光圈的一定程度限制，保证光圈的大小不达到最大，避免景深下降，并解决了图像模糊的问题。
附图说明
图1是本发明第一实施方式中一种摄像机自动曝光时智能调节方法的流程示意图；
图2是本发明第一实施方式中一种摄像机自动曝光时智能调节方法的景深倍率曲线；
图3是本发明第一实施方式中一种摄像机自动曝光时智能调节方法的景深倍率表；
图4是现有技术中AE算法的控制流程示意图；
图5是本发明第五实施方式中一种自动曝光时智能调节光圈的装置的结构示意图。
具体实施方式
在以下的叙述中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，本领域的普通技术人员可以理解，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请各权利要求所要求保护的技术方案。
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的实施方式作进一步地详细描述。
术语解释：
快门：即曝光时间，下述设置快门即设置曝光时间；
曝光：通过驱动光圈、快门与增益来实现画面亮度的变化以达到肉眼针对不同场景可识别的最佳亮度；
模块变量：对光圈，快门与增益的统称；
光圈计数大小：即通用的F1.6表述方式；
光圈物理大小：即实际光圈开合物理大小尺寸。
本发明第一实施方式涉及一种摄像机自动曝光时智能调节方法，该摄像机自动曝光时智能调节方法摄像机中预先设置有倍率和光圈的第一对应关系，该第一对应关系记录了在每个倍率下为达到图像的最佳景深所需的对应的光圈上下限。图1是该摄像机自动曝光时智能调节方法的流程示意图，如图1所示，该方法包括以下步骤：
在步骤101中，获取摄像机当前倍率。
优选地，在此步骤中，是通过镜头倍率反馈确定当前倍率的。
此后进入步骤102，根据当前倍率查找第一对应关系中与当前倍率相对应的光圈上下限。
第一对应关系中光圈上下限可以以占比的形式表示，在本发明的其他实施方式中，经实测记录的第一对应关系的光圈值范围也可以为其它形式，而不局限于光圈上下限值占比的形式。
此后进入步骤103，如果当前光圈值超过所查找到的与当前倍率相对应的光圈上下限的范围，则将当前光圈值调整到光圈上下限范围内。
可以理解，光圈、快门与增益决定了当前环境下画面的亮度，三者的多种组合均可以达到最佳亮度，但是三者的组合在不同场景下并非都是最好的，摄像机图像质量的决定因素有清晰度，景深，聚焦位置等，其中光圈可影响到的有景深，聚焦位置，信噪比等。就景深而言，在某环境下某倍率下最佳光圈数值能带来最佳景深。
此后进入步骤104，根据调整后的光圈值，调整曝光时间和增益以满足图像亮度的需要。
本发明根据不同的场景倍率调整光圈到最佳景深对应的光圈范围内以获取最佳景深，并相应地调整快门和增益，能够在保证最佳亮度的同时，达到最佳景深以提升图像质量。
作为本实施方式的优选例，摄像机中预先设置的倍率和光圈的第一对应关系为景深倍率曲线或者景深倍率表。景深倍率曲线或者景深倍率表的预先设置首先需要确定最佳景深的图像对应效果，针对摄像机不同倍率下采集图像做分析，实测最佳景深对应的光圈范围，记录最佳景深光圈范围与倍率之间的关系，绘制景深倍率表或者景深倍率曲线。图2为景深倍率曲线，其显示了倍率与最佳景深光圈范围之间的关系。如图2所示，当倍率值变大时，最佳景深对应光圈上限值在减小，最佳景深对应光圈下限值在减小，范围在缩小；当倍率值变小时，最佳景深对应光圈上限值在增大，最佳景深对应光圈下限值在增大，范围在扩大。算法会在场景曝光中驱动光圈至最佳景深光圈范围内，以达到图像的最佳景深。
图3所示为对应的景深倍率表，第一列为倍率信息的数据对应，第二列为光圈限定的下限值占比，第三列为光圈限定的上限值占比。这三组数据信息共同构成了景深倍率表。
本发明第二实施方式涉及一种摄像机自动曝光时智能调节方法，第二实施方式在第一实施方式的基础上进行了改进，主要改进之处在于：摄像机中预先设置有倍率和曝光时间下限值的第二对应关系，在根据调整后的光圈值，调整曝光时间和增益以满足图像亮度的需要的步骤104中，还包括以下子步骤：
根据当前倍率查找第二对应关系中与当前倍率相对应的曝光时间下限值；
判断当前曝光时间是否小于该曝光时间下限值；
如果当前曝光时间小于该曝光时间下限值，则将当前曝光时间调整为不小于该曝光时间下限值。
可以理解，前文提到的现有技术中存在大倍率下图像抖动的问题。此问题产生根源在于曝光时间过短，在同一时间如1ms内大倍率场景相对小倍率场景物体运动位移要大，从而图像帧输出之间物体位置差异明显，当帧连续播放时则表现为图像抖动。
针对此问题，在控制光圈值的基础上根据倍率进一步控制曝光时间的长短，在不同倍率下做不同的曝光时间限制，特别是在大倍率监控场景下，拉长曝光时间，有效解决了曝光时间过短导致的画面抖动问题。
本发明第三实施方式涉及一种摄像机自动曝光时智能调节方法，第三实施方式在第二实施方式的基础上进行了改进，主要改进之处在于：摄像机中预先设置有运动物体速度和曝光时间上限值的第三对应关系，在根据调整后的光圈值，调整曝光时间和增益以满足图像亮度的需要的步骤104之中，还包括以下子步骤：
确定当前场景运动物体的速度；
根据当前场景运动物体的速度查找第三对应关系中与该速度相对应的曝光时间上限值；
判断当前曝光时间是否大于该曝光时间上限值；
如果当前曝光时间大于该曝光时间上限值，则将当前曝光时间调整为不大于该曝光时间上限值。
优选地，在确定当前场景运动物体的速度的子步骤中，当前场景运动物体的速度是通过图像信号处理得到相邻帧的区别来确定的。
此外，可以理解，在本发明的其他实施方式中，也可以采取其他方式得到当前场景运动物体的速度，而不局限于此种方法。
可以理解，前文提到的现有技术中存在道路场景监控车辆拖尾的问题，此问题产生根源在于曝光时间过长，相对普通运动物体场景，车辆运动速度快，在同一时间如10ms内，车辆的运动轨迹比较长，从而表现在帧输出上为重影，当帧连续播放时则表现为车辆拖尾，车速越快，拖尾越严重。
针对此问题，本实施方式在控制光圈值的基础上根据场景运动物体速度进一步控制曝光时间的长短，在高速运动物体场景下，缩短曝光时间，有效避免了因曝光时间过长车辆拖尾的情况。
优选地，本算法结合ISP图像处理做场景判断是否高速运动物体场景，会相对应根据此场景限制曝光时间过长，从而有效避免车辆拖尾情况，同时开放曝光时间上限与下限数值调节接口于用户，用户可针对监控的主要使用场景来确定需要曝光时间长些还是短些。
以上第二、第三实施方式展现的场景一种需要曝光时间长，一种需要曝光时间短，算法均能做出合理的判断并予以解决问题。
本发明第四实施方式涉及一种摄像机自动曝光时智能调节方法，第四实施方式在第三实施方式的基础上进行了改进，主要改进之处在于：摄像机中预先设置有低亮度下光圈上限阈值，在根据调整后的光圈值，调整曝光时间和增益以满足图像亮度的需要的步骤104之前，还包括步骤：
判断当前环境亮度是否低于预定低亮度阈值；
如果判断结果为是，判断当前光圈值是否大于低亮度下光圈上限阈值；
如果当前光圈值大于该低亮度下光圈上限阈值，则将当前光圈值调整到不大于该光圈上限阈值为止。
优选地，在本发明的其他实施方式中，判断傍晚低亮度环境还可以通过光圈值，曝光时间值和增益值三者的组合来进行识别，而不局限于通过判断当前环境亮度是否低于预定低亮度阈值的方式进行识别。
可以理解，前文提到的现有技术中存在傍晚低亮度环境下场景景深太小导致图像模糊的问题。此问题的产生根源在于傍晚照度的降低，现有摄像机AE算法优先通过开大光圈来补偿画面亮度，此时光圈的继续开大导致景深的下降，从而引起图像的模糊，同时景深的变化导致聚焦位置的无法准确判断进一步加剧图像模糊现象。
针对此问题，通过傍晚时低亮度环境下对光圈的一定程度限制，保证光圈的大小不达到最大，避免景深下降，并解决了图像模糊的问题。
作为本实施方式的优选例，在AE算法控制逻辑的基础上，针对摄像机在不同场景，不同倍率条件应用下保持最佳光圈与最佳曝光时间方面实现算法控制，从而解决现有的监控设备的一些常见问题，优化图像质量。
如图4所示为AE算法的控制流程，图示共有五个连接点(自上而下，自右往左标记为A，B，C，D，E)，表示了AE算法在对光圈与快门进行控制时针对不同的场景采取不同的模块变量控制。线段AB表示高亮环境如灯管，此时固定快门为1/2500，优先调节光圈范围[F29,F9]；线段BC表示中亮环境如室外晴天，此时固定光圈为F9，优先调节快门范围[1/2500,1/250]；线段CD表示正常亮度环境如室内白天，此时固定快门为1/250，优先调节光圈范围[F9,F3](注F3为某倍率X倍下光圈下限值，F9为X倍下光圈上限值)；线段DE表示低亮环境如室外傍晚，此时固定光圈为F3，优先调节快门范围[1/250,1/25]。整个AE的控制流程即为如此。
本优选例在此基础上会根据特殊场景的存在，如道路车辆场景，大倍率监控场景等智能调节上图示中的连接点变量，如场景一大倍率监控场景下，连接点A，B，C，D会左移，防止快门过快，曝光时间过短导致大倍率画面抖动；同时连接点B，C会上移，扩大画面景深，提升图像质量(此部分也即变倍联动的核心，针对不同的倍率采用不同的光圈范围来获取最佳景深，对已场景丰富的环境效果尤为明显)。再如场景二十字路口场景，连接点C，D，E会右移，防止快门过慢，曝光时间过长导致车辆监控拖尾。本算法在此流程图显示的框架下运行，同时加载变倍联动模块等，优化图像质量，并对现存的一些问题做算法改善。
从上述控制流程可以看出，本实施例首先进行智能识别场景。
实时记录场景采集的相关数据信息做场景识别，如摄像机倍率反馈确定场景倍率、模块变量的组合确定场景为白天黑夜或傍晚等、相邻帧区别确定场景运动物体速度等等一些方法，确定场景，同时通过确定的场景做数据统计，采集AE算法需要的景深倍率表等，景深倍率表如图3所示。本算法基于上述控制原理与控制逻辑，在此架构上利用智能场景识别模块，同步场景做算法修正，目标在于提升图像质量。
然后在智能识别场景的基础上进行智能光圈调节。
1、数据说明：光圈范围为[minpwm,maxpwm]；快门范围为[minshut,maxshut]，对应曝光时间范围为[4us,40ms]；倍率范围[0,1000]，对应倍率为[0,20倍]。
其中，minpwm为光圈全闭时算法中对应的光圈最小数值；maxpwm为光圈全开时算法中对应的光圈最大数值；minshut为最短曝光时间即快门最小值；maxshut为最长曝光时间即快门最大值。
2、算法思想：本算法基于AE算法，属于AE算法其中一个模块。本算法通过调节光圈与快门实现不同倍率下最佳光圈与快门的组合实现图像效果的最佳，主要体现在图像景深与运动物体拖尾方面。
3、算法实现：确定最佳景深的图像对应效果，针对摄像机不同倍率下采集图像做分析，实测最佳景深对应的光圈范围，记录最佳景深光圈范围与倍率之间的关系，绘制景深倍率表。AE算法中添加此模块，智能识别场景，实时分析场景景深确定最佳光圈范围，辅助调节快门与增益从而实现AE对光圈的最佳变量控制来控制最佳景深，此为一；同时针对场景做判断，如夜晚或白天，道路或非道路场景来控制曝光时间，针对性的按需解决车辆拖尾情况，此为二，具体做法为通过ISP图像分析是否运动物体场景与AE模块变量分析是否夜晚场景，从而提供数据予AE算法实现对曝光时间的控制。
本发明的各方法实施方式均可以以软件、硬件、固件等方式实现。不管本发明是以软件、硬件、还是固件方式实现，指令代码都可以存储在任何类型的计算机可访问的存储器中(例如永久的或者可修改的，易失性的或者非易失性的，固态的或者非固态的，固定的或者可更换的介质等等)。同样，存储器可以例如是可编程阵列逻辑(Programmable ArrayLogic，简称“PAL”)、随机存取存储器(Random Access Memory，简称“RAM”)、可编程只读存储器(Programmable Read Only Memory，简称“PROM”)、只读存储器(Read-Only Memory，简称“ROM”)、电可擦除可编程只读存储器(Electrically Erasable Programmable ROM，简称“EEPROM”)、磁盘、光盘、数字通用光盘(Digital Versatile Disc，简称“DVD”)等等。
本发明第五实施方式涉及一种自动曝光时智能调节光圈的装置，图5是该自动曝光时智能调节光圈的装置的结构示意图。
具体地说，该自动曝光时智能调节光圈的装置摄像机中预先设置有倍率和光圈的第一对应关系，该第一对应关系记录了在每个倍率下为达到图像的最佳景深所需的对应的光圈上下限，如图5所示，该装置包括以下模块：
获取模块，用于获取摄像机当前倍率；
第一查表模块，用于根据当前倍率查找第一对应关系中与当前倍率相对应的光圈上下限；
光圈值调节模块，用于如果当前光圈值超过所查找到的与当前倍率相对应的光圈上下限的范围，则将当前光圈值调整到光圈上下限范围内；
曝光时间和增益调节模块，用于根据调整后的光圈值，调整曝光时间和增益以满足图像亮度的需要。
此外，可以理解，大倍率下图像抖动的问题产生根源在于曝光时间过短，在同一时间如1ms内大倍率场景相对小倍率场景物体运动位移要大，从而图像帧输出之间物体位置差异明显，当帧连续播放时则表现为图像抖动。
优选地，为了解决上述问题，摄像机中预先设置有倍率和曝光时间下限值的第二对应关系，在曝光时间和增益调节模块中，包括以下子模块：
第二查表子模块，用于根据当前倍率查找第二对应关系中与当前倍率相对应的曝光时间下限值；
曝光时间上调子模块，用于判断当前曝光时间是否小于曝光时间下限值，如果判断结果为是，则将当前曝光时间上调为不小于该曝光时间下限值。
在控制光圈值的基础上根据倍率进一步控制曝光时间的长短，在不同倍率下做不同的曝光时间限制，特别是在大倍率监控场景下，拉长曝光时间，有效解决了曝光时间过短导致的画面抖动问题。
此外，可以理解，道路场景监控车辆拖尾问题产生的根源在于曝光时间过长，相对普通运动物体场景，车辆运动速度快，在同一时间如10ms内，车辆的运动轨迹比较长，从而表现在帧输出上为重影，当帧连续播放时则表现为车辆拖尾，车速越快，拖尾越严重。
优选地，为了解决上述问题，摄像机中预先设置有运动物体速度和曝光时间上限值的第三对应关系，在曝光时间和增益调节模块中，包括以下子模块：
速度获取子模块，用于确定当前场景运动物体的速度；
第三查找子模块，用于根据当前场景运动物体的速度查找第三对应关系中与该速度相对应的曝光时间上限值；
曝光时间下调子模块，用于判断当前曝光时间是否大于该曝光时间上限值，如果当前曝光时间大于该曝光时间上限值，则将当前曝光时间下调为不大于该曝光时间上限值。
在本实施方式中，曝光时间上调子模块和曝光时间下调子模块都是在曝光时间和增益调节模块中来实现的，都是实现曝光时间调整的功能。
在控制光圈值的基础上根据场景运动物体速度进一步控制曝光时间的长短，在高速运动物体场景下，缩短曝光时间，有效避免了因曝光时间过长车辆拖尾的情况。
此外，可以理解，傍晚低亮度环境下场景景深太小导致图像模糊，此问题的产生根源在于傍晚照度的降低，现有摄像机AE算法优先通过开大光圈来补偿画面亮度，此时光圈的继续开大导致景深的下降，从而引起图像的模糊，同时景深的变化导致聚焦位置的无法准确判断进一步加剧图像模糊现象。
优选地，为了解决上述问题，摄像机中预先设置有低亮度下光圈上限阈值，光圈调整模块还包括光圈上限调整模块，光圈上限调整模块包括以下子模块：
低亮度判断子模块，用于判断当前环境亮度是否低于预定低亮度阈值；
光圈上限调整子模块，如果判断结果为是，判断当前光圈值是否大于低亮度下光圈上限阈值，如果当前光圈值大于该低亮度下光圈上限阈值，则将当前光圈值调整到不大于该光圈上限阈值为止。
在本发明的其他实施方式中，判断傍晚低亮度环境还可以通过光圈值，曝光时间值和增益值三者的组合来进行识别，而不局限于通过判断当前环境亮度是否低于预定低亮度阈值的方式进行识别。
通过傍晚时低亮度环境下对光圈的一定程度限制，保证光圈的大小不达到最大，避免景深下降，并解决了图像模糊的问题。
第一、二、三、四实施方式是与本实施方式相对应的方法实施方式，本实施方式可与第一、二、三、四实施方式互相配合实施。第一、二、三、四实施方式中提到的相关技术细节在本实施方式中依然有效，为了减少重复，这里不再赘述。相应地，本实施方式中提到的相关技术细节也可应用在第一、二、三、四实施方式中。
本发明针对AE算法自适应倍率与场景变化时导致的景深等问题做改善，智能光圈调节模块的使用：模块属性光圈快门与增益决定了当前环境下的亮度，三者的多种组合均可以达到最佳亮度，但是三者的组合在不同场景下并非都是最好的，摄像机图像质量的决定因素有清晰度，景深，聚焦位置等，其中光圈可影响到的有景深，聚焦位置，信噪比等。就景深而言，某环境下某倍率下最佳光圈数值能带来最佳景深。智能光圈调节模块即用于调节光圈到最佳景深对应的光圈数值，而同时景深也能对聚焦清晰程度起到一定的保证。此模块仅对AE算法而言是功能上的一个补充，但是针对摄像机效果而言影响很大，对AF、ISP均会产生影响，所以本发明是摄像机软件上的性能补充。
需要说明的是，本发明各设备实施方式中提到的各单元都是逻辑单元，在物理上，一个逻辑单元可以是一个物理单元，也可以是一个物理单元的一部分，还可以以多个物理单元的组合实现，这些逻辑单元本身的物理实现方式并不是最重要的，这些逻辑单元所实现的功能的组合才是解决本发明所提出的技术问题的关键。此外，为了突出本发明的创新部分，本发明上述各设备实施方式并没有将与解决本发明所提出的技术问题关系不太密切的单元引入，这并不表明上述设备实施方式并不存在其它的单元。
需要说明的是，在本专利的权利要求和说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
虽然通过参照本发明的某些优选实施方式，已经对本发明进行了图示和描述，但本领域的普通技术人员应该明白，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。

Claims (10)

1.一种摄像机自动曝光时智能调节方法，其特征在于，所述摄像机中预先设置有倍率和光圈的第一对应关系，该第一对应关系记录了在每个倍率下为达到图像的最佳景深所需的对应的光圈上下限，所述方法包括以下步骤：
获取摄像机当前倍率；
根据当前倍率查找所述第一对应关系中与当前倍率相对应的光圈上下限；
如果当前光圈值超过所查找到的与当前倍率相对应的光圈上下限的范围，则将当前光圈值调整到所述光圈上下限范围内；
根据调整后的光圈值，调整曝光时间和增益以满足图像亮度的需要。
2.根据权利要求1所述的摄像机自动曝光时智能调节方法，其特征在于，所述摄像机中预先设置有倍率和曝光时间下限值的第二对应关系，在所述根据调整后的光圈值，调整曝光时间和增益以满足图像亮度的需要的步骤中，还包括以下子步骤：
根据当前倍率查找所述第二对应关系中与当前倍率相对应的曝光时间下限值；
判断当前曝光时间是否小于该曝光时间下限值；
如果当前曝光时间小于该曝光时间下限值，则将当前曝光时间调整为不小于该曝光时间下限值。
3.根据权利要求1所述的摄像机自动曝光时智能调节方法，其特征在于，所述摄像机中预先设置有运动物体速度和曝光时间上限值的第三对应关系，在所述根据调整后的光圈值，调整曝光时间和增益以满足图像亮度的需要的步骤之中，还包括以下子步骤：
确定当前场景运动物体的速度；
根据当前场景运动物体的速度查找所述第三对应关系中与该速度相对应的曝光时间上限值；
判断当前曝光时间是否大于该曝光时间上限值；
如果当前曝光时间大于该曝光时间上限值，则将当前曝光时间调整为不大于该曝光时间上限值。
4.根据权利要求1所述的摄像机自动曝光时智能调节方法，其特征在于，所述摄像机中预先设置有低亮度下光圈上限阈值，在所述根据调整后的光圈值，调整曝光时间和增益以满足图像亮度的需要的步骤之前，还包括步骤：
判断当前环境亮度是否低于预定低亮度阈值；
如果判断结果为是，判断当前光圈值是否大于所述低亮度下光圈上限阈值；
如果当前光圈值大于该低亮度下光圈上限阈值，则将当前光圈值调整到不大于该光圈上限阈值为止。
5.根据权利要求1所述的摄像机自动曝光时智能调节方法，其特征在于，在所述获取摄像机当前倍率的步骤中，是通过镜头倍率反馈确定当前倍率的。
6.根据权利要求3所述的摄像机自动曝光时智能调节方法，其特征在于，在所述确定当前场景运动物体的速度的步骤中，所述当前场景运动物体的速度是通过图像信号处理得到相邻帧的区别来确定的。
7.一种摄像机自动曝光时智能调节装置，其特征在于，所述摄像机中预先设置有倍率和光圈的第一对应关系，该第一对应关系记录了在每个倍率下为达到图像的最佳景深所需的对应的光圈上下限，所述装置包括：
获取模块，用于获取摄像机当前倍率；
第一查表模块，用于根据当前倍率查找所述第一对应关系中与当前倍率相对应的光圈上下限；
光圈值调节模块，用于如果当前光圈值超过所查找到的与当前倍率相对应的光圈上下限的范围，则将当前光圈值调整到所述光圈上下限范围内；
曝光时间和增益调节模块，用于根据调整后的光圈值，调整曝光时间和增益以满足图像亮度的需要。
8.根据权利要求7所述的摄像机自动曝光时智能调节装置，其特征在于，所述摄像机中预先设置有倍率和曝光时间下限值的第二对应关系，在所述曝光时间和增益调节模块中，包括以下子模块：
第二查表子模块，用于根据当前倍率查找所述第二对应关系中与当前倍率相对应的曝光时间下限值；
曝光时间上调子模块，用于判断当前曝光时间是否小于所述曝光时间下限值，如果判断结果为是，则将当前曝光时间上调为不小于该曝光时间下限值。
9.根据权利要求7所述的摄像机自动曝光时智能调节装置，其特征在于，所述摄像机中预先设置有运动物体速度和曝光时间上限值的第三对应关系，在所述曝光时间和增益调节模块中，包括以下子模块：
速度获取子模块，用于确定当前场景运动物体的速度；
第三查找子模块，用于根据当前场景运动物体的速度查找所述第三对应关系中与该速度相对应的曝光时间上限值；
曝光时间下调子模块，用于判断当前曝光时间是否大于该曝光时间上限值，如果当前曝光时间大于该曝光时间上限值，则将当前曝光时间下调为不大于该曝光时间上限值。
10.根据权利要求7所述的摄像机自动曝光时智能调节装置，其特征在于，所述摄像机中预先设置有低亮度下光圈上限阈值，所述光圈值调节模块还包括光圈上限调整模块，所述光圈上限调整模块包括以下子模块：
低亮度判断子模块，用于判断当前环境亮度是否低于预定低亮度阈值；
光圈上限调整子模块，如果判断结果为是，判断当前光圈值是否大于所述低亮度下光圈上限阈值，如果当前光圈值大于该低亮度下光圈上限阈值，则将当前光圈值调整到不大于该光圈上限阈值为止。
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