CN106686319B - 一种图像曝光的控制方法及其装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种图像曝光的控制方法及其装置，用以实现在减少自动曝光调整步数的同时，准确地将当前帧亮度调节到目标亮度。所述图像曝光的控制方法，包括：根据图像当前帧的亮度值和目标亮度值，确定当前帧的亮度值到达目标亮度值需要调整的db值；根据图像当前帧的曝光参数、预设的曝光参数与db值的对应关系以及所述需要调整的db值，确定目标亮度值所对应的db值；根据所述目标亮度值所对应的db值、预设的曝光表以及所述预设的曝光参数与db值的对应关系，确定所述目标亮度值所对应的目标曝光参数，并根据所述目标曝光参数调节当前帧的曝光参数。
Description
技术领域
本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种图像曝光的控制方法及其装置。
背景技术
自动曝光控制基于当前帧亮度与目标亮度的差值来计算出最优的曝光时间、增益、光圈大小。通常采用自动曝光算法为步进的控制方法，按照一定的方法来调整步长(即曝光时间调整步长、增益调整步长、光圈调整步长)，达到逐步控制当前帧亮度趋于目标亮度的目的。调整步长过大，帧亮度趋向目标亮度速度较快，但会出现忽明忽暗的现象；调整步长太小，虽然帧亮度能够平滑过渡到目标亮度，但调整速度较慢，对于快速变化的场景，会出现调整不及时，导致图像过曝或过暗。
现有技术中CMOS图像传感器成像中的曝光控制方法中，一般是按5级方式划分光照亮度，建立曝光特性数学模型，以此数学模型下的光强度描述各级光照亮度，同时建立相对应的光强度曝光参数对照表；以分区加权统计的方式计算当前帧亮度统计值，并读取当前曝光参数，计算当前曝光特性数学模型下的光强度；以查表方式，在光强度曝光参数对照表中，找到恰当的曝光参数区间，完成曝光参数的预设值。此控制方法只能将当前帧亮度调整到一个光照度区间，虽然能够减少步进调整次数，但并不能准确的控制曝光参数将当前帧亮度调整到目标亮度，且采用5级方式划分光照度的要求比较严格，实现条件比较苛刻。
综上所述，现有技术中在减少自动曝光调整步数的同时，不能准确地将当前帧亮度调节到目标亮度。
发明内容
本发明提供一种图像曝光的控制方法及其装置，用以实现在减少自动曝光调整步数的同时，准确地将当前帧亮度调节到目标亮度。
本发明实施例提供了一种图像曝光的控制方法，该方法包括：
根据图像当前帧的亮度值和目标亮度值，确定当前帧的亮度值到达目标亮度值需要调整的db值；
根据图像当前帧的曝光参数、预设的曝光参数与db值的对应关系以及所述需要调整的db值，确定目标亮度值所对应的db值；
根据所述目标亮度值所对应的db值、预设的曝光表以及所述预设的曝光参数与db值的对应关系，确定所述目标亮度值所对应的目标曝光参数，并根据所述目标曝光参数调节当前帧的曝光参数。
具体地，本发明实施例提供的图像曝光的控制方法，包括根据图像当前帧的亮度值和目标亮度值，确定当前帧的亮度值到达目标亮度值需要调整的db值；根据图像当前帧的曝光参数、预设的曝光参数与db值的对应关系以及所述需要调整的db值，确定目标亮度值所对应的db值；根据所述目标亮度值所对应的db值、预设的曝光表以及所述预设的曝光参数与db值的对应关系，确定所述目标亮度值所对应的目标曝光参数，并根据所述目标曝光参数调节当前帧的曝光参数。因此，本发明实施例中通过将目标亮度值以及当前帧的曝光参数通过曝光参数与db值的对应关系，确定目标亮度值所对应的db值，根据在预设的曝光表中的查找，进一步确定目标亮度值所对应的db值所对应的目标曝光参数，从而准确地将当前帧的亮度值调节到目标亮度值，使得图像达到目标亮度值精确地显示。可见，本发明实施例提供的图像曝光的控制方法，在减少自动曝光调整步数的同时，准确地将当前帧亮度调节到目标亮度。
较佳地，根据图像当前帧的曝光参数、预设的曝光参数与db值的对应关系以及所述需要调整的db值，确定目标亮度值所对应的db值，包括：
根据预设的曝光参数与db值的对应关系，确定当前帧的曝光参数所对应的db值；
确定所述需要调整的db值与所述当前帧的曝光参数所对应的db值的和为所述目标亮度值所对应的db值。
较佳地，根据所述目标亮度值所对应的db值、预设的曝光表以及所述预设的曝光参数与db值的对应关系，确定所述目标亮度值所对应的目标曝光参数，包括:
根据预设的曝光表以及曝光参数与db值的对应关系，确定曝光表中每行曝光参数所对应的总的db值；
根据目标亮度值所对应的db值，以及曝光表中每行曝光参数所对应的总的db值，确定目标曝光参数的范围；
根据目标亮度值所对应的db值和预设的曝光参数与db值的对应关系，确定目标曝光参数。
较佳地，根据目标亮度值所对应的db值和预设的曝光参数与db值的对应关系，确定目标曝光参数，包括：
采用二分法根据预设的曝光参数与db值的对应关系确定目标曝光参数范围内逐渐趋向目标亮度值所对应的db值的目标曝光参数。
较佳地，所述根据预设的曝光表以及曝光参数与db值的对应关系，确定曝光表中每行曝光参数所对应的总的db值之前，该方法还包括：
根据图像的当前帧的曝光模式，确定该曝光模式下预设的曝光表。
较佳地，所述曝光参数包括曝光时间、曝光增益和光圈大小。
较佳地，所述预设的曝光参数与db值的对应关系是在实验室环境下确定的曝光时间与db值的对应关系，曝光增益与db值的对应关系，以及光圈大小与db值的对应关系。
相应地，本发明实施例还提供了一种图像曝光的控制装置，该装置包括：
第一确定单元，用于根据图像当前帧的亮度值和目标亮度值，确定当前帧的亮度值到达目标亮度值需要调整的db值；
第二确定单元，用于根据图像当前帧的曝光参数、预设的曝光参数与db值的对应关系以及所述需要调整的db值，确定目标亮度值所对应的db值；
第三确定单元，用于根据所述目标亮度值所对应的db值、预设的曝光表以及所述预设的曝光参数与db值的对应关系，确定所述目标亮度值所对应的目标曝光参数，并根据所述目标曝光参数调节当前帧的曝光参数。
较佳地，第二确定单元，具体用于：
根据预设的曝光参数与db值的对应关系，确定当前帧的曝光参数所对应的db值；
确定所述需要调整的db值与所述当前帧的曝光参数所对应的db值的和为所述目标亮度值所对应的db值。
较佳地，所述第三确定单元根据所述目标亮度值所对应的db值、预设的曝光表以及所述预设的曝光参数与db值的对应关系，确定所述目标亮度值所对应的目标曝光参数，具体用于：
根据预设的曝光表以及曝光参数与db值的对应关系，确定曝光表中每行曝光参数所对应的总的db值；
根据目标亮度值所对应的db值，以及曝光表中每行曝光参数所对应的总的db值，确定目标曝光参数的范围；
根据目标亮度值所对应的db值和预设的曝光参数与db值的对应关系，确定目标曝光参数。
较佳地，所述第三确定单元根据目标亮度值所对应的db值和预设的曝光参数与db值的对应关系，确定目标曝光参数，具体用于：
采用二分法根据预设的曝光参数与db值的对应关系确定目标曝光参数范围内逐渐趋向目标亮度值所对应的db值的目标曝光参数。
较佳地，所述第三确定单元还用于：
根据预设的曝光表以及曝光参数与db值的对应关系，确定曝光表中每行曝光参数所对应的总的db值之前，根据图像的当前帧的曝光模式，确定该曝光模式下预设的曝光表。
较佳地，所述曝光参数包括曝光时间、曝光增益和光圈大小。
较佳地，所述预设的曝光参数与db值的对应关系是在实验室环境下确定的曝光时间与db值的对应关系，曝光增益与db值的对应关系，以及光圈大小与db值的对应关系。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种图像曝光的控制方法的流程示意图；
图2为本发明实施例提供的一种图像曝光的控制装置的结构示意图。
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。
本发明实施例提供了一种图像曝光的控制方法及其装置，用以实现在减少自动曝光调整步数的同时，准确地将当前帧亮度调节到目标亮度。
需要说明的是，本发明实施例中主要是将曝光参数、亮度值转换为db值后，通过db值的大小，进一步确定目标曝光参数，且将当前帧的曝光参数调节到目标曝光参数。其中，本发明实施例中db值的含义是指两个数据的比值取log函数得到的数值。例如，当前帧的亮度值达到目标亮度值所需要调整的db值＝20log10(目标亮度值/当前帧的亮度值)。其中，本发明实施例中曝光参数所对应的db值采用相同的方法。本发明实施例预设的曝光表是指摄影时计量光的强弱并借以控制摄影曝光时间和光圈大小的表格。
参见图1，本发明实施例提供的一种图像曝光的控制方法，该方法包括：
S101、根据图像当前帧的亮度值和目标亮度值，确定当前帧的亮度值到达目标亮度值需要调整的db值；
其中，当前帧的亮度值到达目标亮度值需要调整的db值＝20log10(目标亮度值/当前帧的亮度值)。
S102、根据图像当前帧的曝光参数、预设的曝光参数与db值的对应关系以及所述需要调整的db值，确定目标亮度值所对应的db值；
其中，图像当前帧的曝光参数可以在摄像头等设备获取图像后确定的图像的参数，获取方法已经较为成熟，在此不再赘述。预设的曝光参数与db值的对应关系的确定是采用相邻两个曝光参数的比值取log函数得到的数值。例如，将第二行曝光参数与第一行曝光参数的比值取log函数，从而确定第二行曝光参数所对应的db值。以此类推。
S103、根据目标亮度值所对应的db值、预设的曝光表以及预设的曝光参数与db值的对应关系，确定目标亮度值所对应的目标曝光参数，并根据目标曝光参数调节当前帧的曝光参数。
其中，本发明实施例中预设的曝光表是指摄影时计量光的强弱并借以控制摄影曝光时间、光圈大小和曝光增益的大小的表格。
具体地，本发明实施例提供的图像曝光的控制方法，包括根据图像当前帧的亮度值和目标亮度值，确定当前帧的亮度值到达目标亮度值需要调整的db值；根据图像当前帧的曝光参数、预设的曝光参数与db值的对应关系以及所述需要调整的db值，确定目标亮度值所对应的db值；根据目标亮度值所对应的db值、预设的曝光表以及预设的曝光参数与db值的对应关系，确定目标亮度值所对应的目标曝光参数，并根据目标曝光参数调节当前帧的曝光参数。因此，本发明实施例中通过将目标亮度值以及当前帧的曝光参数通过曝光参数与db值的对应关系，确定目标亮度值所对应的db值，根据在预设的曝光表中的查找，进一步确定目标亮度值所对应的db值所对应的目标曝光参数，从而准确地将当前帧的亮度值调节到目标亮度值，使得图像达到目标亮度值精确地显示。可见，本发明实施例提供的图像曝光的控制方法，在减少自动曝光调整步数的同时，准确地将当前帧亮度调节到目标亮度。
在具体实施例中，本发明实施例中的曝光参数包括曝光时间、曝光增益和光圈大小。
具体地，针对图像当前帧的亮度值、曝光参数的获取方法可以采用现有技术任何一种方式确定。在此不再赘述。
在具体实施例中，本发明实施例中在进行曝光参数的调整之前，系统中预先存储了曝光参数与db值的对应关系，且预设的曝光参数与db值的对应关系是在实验室环境下确定的曝光时间与db值的对应关系，曝光增益与db值的对应关系，以及光圈大小与db值的对应关系。
具体地，本发明实施例中提供的曝光参数与db值的对应关系包括三类，第一类为曝光时间与db值的对应关系，第二类是曝光增益与db值的对应关系，第三类是光圈大小与db值的对应关系。每一类曝光参数与db值对应关系均是在光源单一、光源亮度恒定，场景不变的实验室环境下，通过对曝光参数的调节进一步确定的。其中，本发明实施例中在确定每一类曝光参数与db值的对应关系时，遵循的原则是，在光源单一、光源亮度恒定，场景不变的实验室环境下，通过调节曝光参数从最小到最大的过程中，依次获取图像的亮度值，并通过本发明实施例提供的db算法，将曝光参数转换为db值，从而确定曝光参数与db之间的对应关系。
例如，确定曝光时间与db值之间的对应关系，包括在光源单一、光源亮度恒定，场景不变的实验室环境下，首先将曝光增益和光圈大小调节在一个亮度值比较适合的范围内，然后对曝光时间按照从小到大的顺序进行调节，并获取每个曝光参数的亮度值，通过亮度值来确定曝光参数与db之间的对应关系。其中，在确定曝光时间与db之间的对应关系，采用比值的方式，将第二个曝光时间与第一个曝光时间的比值取log函数，从而确定第二个曝光时间所对应的db值，依次类推，确定曝光时间与db值的对应关系。其中，第一个曝光时间为初始值，所对应的db值设置为0db。
同理，采用相同的方式确定曝光增益与db值的对应关系，以及光圈大小与db值的对应关系。在此不再赘述。
在具体实施例中，为了进一步确定不同曝光模式下的曝光参数，系统中预先设置了不同曝光模式下的曝光参数。其中，本发明实施例中的曝光模式包括快门优先模式、增益优先模式和防拖影模式等。根据不同曝光模式下，对曝光参数中曝光时间、曝光增益和光圈大小的调节，确定本发明实施例中的预设的曝光表。
在具体实施例中，本发明实施例中预先设置了曝光表，曝光表为在不同曝光模式下，通过调节曝光参数使得亮度值呈现逐渐增大的趋势，从而确定的多组曝光参数，其中，每一曝光表中包括多组曝光参数，每一组曝光参数包括曝光时间、曝光增益和光圈大小。其中，需要说明的是，曝光表中可以存储仅具有转折点的曝光参数，如在当前曝光模式下，调节任一曝光参数，使得亮度值逐渐增大的点，或者逐渐减小的点从而确定的曝光参数，或者仅存储多组具有典型代表亮度值的曝光参数。需要说明的是，曝光表中的每类曝光参数均是按照从小到大的顺序进行排列，且每组曝光参数所对应的亮度帧也逐渐增大。
需要说明的是，曝光参数与db值的对应关系的取值也可以通过别的方式进行确定。本发明实施例中主要是将曝光参数以及亮度值通过将db值作为桥梁，确定目标曝光参数。因此，包含通过其他计算方式作为桥梁，将当前帧的曝光参数调节到目标亮度值所对应的目标曝光参数的，均属于本发明的保护范围。
在具体实施例中，本发明实施例中步骤S102根据图像当前帧的曝光参数、预设的曝光参数与db值的对应关系以及所述需要调整的db值，确定目标亮度值所对应的db值，包括：根据预设的曝光参数与db值的对应关系，确定当前帧的曝光参数所对应的db值；确定所述需要调整的db值与所述当前帧的曝光参数所对应的db值的和为所述目标亮度值所对应的db值。
具体地，根据预设的曝光时间与db值的对应关系，可以确定当前帧的曝光参数中曝光时间所对应的db值，根据预设的曝光增益与db值的对应关系，可以确定当前帧的曝光参数中曝光增益所对应的db值，根据预设的光圈大小与db值的对应关系，可以确定当前帧的曝光参数中光圈大小所对应的db值。因此，目标亮度值所对应的db值＝需要调整的db值+当前帧的曝光参数中曝光时间所对应的db值+当前帧的曝光参数中曝光增益所对应的db值+当前帧的曝光参数中光圈大小所对应的db值。
下面详细介绍计算目标亮度值所对应的db值的计算方法。
例如，目标亮度值用Ytarget表示，当前帧的亮度值用Ycurrent表示，当前帧到达目标亮度值所需要的调整值用Adj表示，Ytarget所对应的db值用YtargetDB表示，Ycurrent所对应的db值用YcurrentDB表示，Adj所对应的db值用AdjDB表示。其中，AdjDB＝20log10(Ytarget/Ycurrent)，因此YtargetDB＝AdjDB+YcurrentDB(1)；
由于当前帧的亮度值所对应的db值为当前帧的曝光时间对应的db值、当前帧的曝光增益对应的db值和当前帧光圈大小对应的db值的和，其中，曝光时间所对应的db值用tempshutDB表示，曝光增益所对应的db值用tempGainDB表示，光圈大小所对应的db值用tempApertDB表示，则YcurrentDB＝tempshutDB+tempGainDB+tempApertDB(2)。
因此，根据(1)和(2)确定，YtargetDB＝AdjDB+tempshutDB+tempGainDB+tempApertDB(3)。
在具体实施例中，本发明实施例中步骤103中根据目标亮度值所对应的db值、预设的曝光表以及预设的曝光参数与db值的对应关系，确定目标亮度值所对应的目标曝光参数，包括:根据预设的曝光表以及曝光参数与db值的对应关系，确定曝光表中每行曝光参数所对应的总的db值；根据目标亮度值所对应的db值，以及曝光表中每行曝光参数所对应的总的db值，确定目标曝光参数的范围；根据目标亮度值所对应的db值和预设的曝光参数与db值的对应关系，确定目标曝光参数。
具体地，由于曝光表中存储的每组曝光参数均是按照从小到大的顺序进行排列，因此通过每类曝光参数与db值的对应关系中确定曝光表中每组曝光参数总的db值，然后通过查曝光表的方式确定目标亮度值所对应的db值在曝光表中的范围，从而确定目标曝光参数的范围，最后进一步通过每类曝光参数与db值的对应关系，确定目标曝光参数范围内更加接近目标亮度值所对应的db值的目标曝光参数。
在具体实施例中，本发明实施例中根据目标亮度值所对应的db值和预设的曝光参数与db值的对应关系，确定目标曝光参数，包括：采用二分法根据预设的曝光参数与db值的对应关系确定目标曝光参数范围内逐渐趋向目标亮度值所对应的db值的目标曝光参数。具体地，当确定目标曝光参数的范围后，为了进一步快速确定目标曝光参数，可以在多组曝光参数的范围内采用二分法进一步确定接近目标亮度值所对应的db值的目标曝光参数。其中在确定目标曝光参数值时，可以通过多次二分法确定更加准确的目标曝光参数。即，通过在较大的目标曝光参数范围内进一步缩小到一半的范围，然后通过较小的范围进一步确定目标曝光参数，从而使得确定目标曝光参数的步骤更少，且数据更加精准。
在具体实施例中，本发明实施例中根据预设的曝光表以及曝光参数与db值的对应关系，确定曝光表中每行曝光参数所对应的总的db值之前，该方法还包括：根据图像的当前帧的曝光模式，确定该曝光模式下预设的曝光表。
具体地，在不同曝光模式下，预设的曝光表不同。曝光模式有多种，常见的有快门优先模式、曝光增益模式和防拖影模式，不同模式下生成的曝光表不同。例如，曝光模式为快门优先模式时的曝光表的生成原则是优先调节曝光时间，当曝光时间调节到曝光时间的预设阈值且当前帧亮度未达到目标亮度时，再进行调节曝光增益和/或光圈大小。如曝光模式为增益优先模式时的曝光表的生成原则是优先调节曝光增益，当逐渐增大曝光增益，当曝光增益调节到曝光增益的预设阈值时且当前帧亮度未达到目标亮度时，再调节曝光时间和/或光圈大小，使得亮度值达到目标亮度值。因此，当用户设置的图像的当前帧为快门优先模式时，通过查找曝光表确定目标曝光参数时需要查找快门优先模式下确定的曝光表。当用户设置的图像的当前帧为增益优先模式时，通过查找曝光表确定目标曝光参数时需要查找增益优先模式下确定的曝光表。
需要说明的是，由于在对图像准备进行调整时，就已经确定了图像的曝光模式，在调整的过程中，曝光模式也不改变。因此确定图像的曝光模式的步骤在此不做具体限定。
为了进一步详细描述本发明实施例提供的图像曝光的控制方法，下面通过具体实施例进行介绍。
在对图像曝光参数调节之前，预先在系统中存储曝光参数与db值的对应关系的表格。其中，曝光参数包括曝光时间、曝光增益和光圈大小。
步骤一，生成每一类曝光参数与db值的对应关系表格。
例如，在生成曝光参数中曝光时间与db值的对应关系时，在光源单一、光源亮度恒定，场景不变的实验室环境下，将曝光增益和光圈大小调节在一个亮度值比较适合的范围内，然后对曝光时间按照从小到大的顺序进行调节，并获取每个曝光参数的亮度值，通过亮度值来确定曝光参数与db值之间的对应关系。其中，在确定曝光时间与db值之间的对应关系，采用比值的方式，将第二个曝光时间与第一个曝光时间的比值取log函数，从而确定第二个曝光时间所对应的db值，依次类推，确定曝光时间与db值的对应关系。其中第一个曝光时间所对应的db值设置为0db。其中，在调节曝光增益和/或光圈大小需要根据实际情况进行调节，在此不做具体限定。其中，参见表1为通过上述方式确定的曝光时间与db值之间的对应关系。例如，曝光时间为200行所对应的图像亮度值为200，曝光时间为1行所对应的图像亮度值为20，那么曝光时间为200行时所对应的db值20，所计算的方法是20＝20log10(200/20)。需要说明的是，表1中的数据仅为实例数据，且仅代表部分数据，不代表真实数据。
表1
| 曝光时间(行数) | dB | 曝光时间(行数) | dB |
| 1 | 0.1 | 600 | 60 |
| 100 | 10 | 700 | 70 |
| 200 | 20 | 800 | 80 |
| 300 | 30 | 900 | 90 |
| 400 | 40 | 1000 | 100 |
| 500 | 50 | ……… | ……… |
在生成曝光参数中曝光增益与db值的对应关系时，通过在光源单一、光源亮度恒定，场景不变的实验室环境下，将曝光时间和光圈大小调节在一个亮度值比较适合的范围内，然后对曝光增益按照从小到大的顺序进行调节，并获取每个曝光参数的亮度值，通过亮度值来确定曝光参数与db值之间的对应关系。其中，在确定曝光增益与db值之间的对应关系，采用比值的方式，将第二个曝光增益与第一个曝光增益的比值取log函数，从而确定第二个曝光增益所对应的db值，依次类推，确定曝光增益与db值的对应关系。其中第一个曝光增益所对应的db值设置为0db。其中，在调节曝光时间和/或光圈大小需要根据实际情况进行调节，在此不做具体限定。其中，参见表2为采用同样方式确定的曝光增益与db值之间的对应关系。需要说明的是，表2中的数据仅为实例数据，且仅代表部分数据，不代表真实数据。其中，曝光增益为200时对应的db值为6，是通过对曝光增益的调节使得亮度值逐渐增大时，计算当前曝光增益所对应的亮度值与上次调节时曝光增益所对应的亮度值的比值后取log函数确定的，由于数据较多，表2中仅示例了部分数据。
表2
在生成曝光参数中光圈大小与db值的对应关系时，通过在光源单一、光源亮度恒定，场景不变的实验室环境下，将曝光时间和曝光增益调节在一个亮度值比较适合的范围内，然后对光圈大小按照从小到大的顺序进行调节，并获取每个曝光参数的亮度值，通过亮度值来确定曝光参数与db值之间的对应关系。其中，在确定光圈大小与db值之间的对应关系，采用比值的方式，将第二个光圈大小与第一个光圈大小的比值取log函数，从而确定第二个光圈大小所对应的db值，依次类推，确定光圈大小与db值的对应关系。其中第一个光圈大小所对应的db值设置为0db。其中，在调节曝光增益和/或曝光时间需要根据实际情况进行调节，在此不做具体限定。其中，参见表3为采用同样方式确定的光圈大小与db值之间的对应关系。需要说明的是，表3中的数据仅为实例数据，且仅代表部分数据，不代表真实数据。
表3
| 光圈大小 | dB | 光圈大小 | dB |
| 1 | 0.5 | 60 | 30 |
| 10 | 5 | 70 | 35 |
| 20 | 10 | 80 | 40 |
| 30 | 15 | 90 | 45 |
| 40 | 20 | 100 | 50 |
| 50 | 25 | …… | …… |
步骤二，预先生成不同曝光模式下的曝光表。
例如，以曝光模式包括快门优先模式和增益优先模式为例，根据不同曝光模式下调节曝光参数的不同确定不同模式下亮度值与曝光参数的对应关系。如，针对快门优先模式，为了使得亮度值逐渐递增，优先调节曝光时间。每一亮度值对应一组曝光参数。其中，在调节曝光参数时，主要是先调节曝光时间，当曝光时间调节到曝光时间的预设阈值时，如果当前帧亮度值未达到目标亮度值，则通过调节曝光增益和/或光圈大小来使当前帧亮度值达到目标亮度值，具体的调节策略可以根据实际情况进行调节，在此不做具体限定。其中，在曝光表中，只记录具有转折点的曝光参数，其中转折点包括每个周期的起点和终端所对应的曝光参数。因此，本发明实施例中的曝光表可以仅存储具有代表性或者转折点的多组曝光参数，从而减小曝光表中的数据。其中，表4中的数据仅为示例数据，不代表真实数据。
表4
| 曝光时间(行数1-1000) | 曝光增益(0-1023) | 光圈大小(0-100) |
| 1 | 0 | 90 |
| 1000 | 0 | 90 |
| 1000 | 1023 | 90 |
如，针对增益优先模式，为了使得亮度值逐渐递增，优先调节曝光增益。每一亮度值对应一组曝光参数。其中，在调节曝光参数时，主要优先调节曝光增益，当曝光增益调节到曝光增益的预设阈值时，当前帧亮度值未达到目标亮度值，则通过调节曝光时间和/或光圈大小来使当前帧亮度值达到目标亮度值，具体的对曝光时间和/或光圈大小的调节可以根据实际情况进行调节，在此不做具体限定。其中，在曝光表中，只记录具有转折点的曝光参数。因此，本发明实施例中的曝光表可以仅存储具有代表性或者转折点的多组曝光参数，从而减小曝光表中的数据，减小查找的工作量。其中，表5中的数据仅为示例数据，不代表真实数据。
表5
步骤三，根据预设的曝光参数与db值的对应关系表、预设的不同曝光模式下的曝光表，确定目标亮度值所对应的曝光参数。
其中，为了更加形象地说明确定目标亮度值所对应的曝光参数的方法，可以采用形成虚拟表格的方式进行介绍。
如在曝光模式为快门优先的模式下，需要查找的曝光表为表4所示的曝光表。具体地，根据表4所示的曝光表中的曝光参数，通过查表1、表2和表3中每一曝光参数与db值的对应关系，从而确定曝光表中每行曝光参数的db值，以及计算出总的db值。如根据表1、表2、表3和表4的结合，得到快门优先模式下的曝光表中每行曝光参数所对应的db值和总的db值，如表6所示。其中，需要说明的是，表6中的数据在程序运行中生成，不用预先设置。
表6
具体地，当确定目标亮度值所对应的db值为65时，从表6中可以看出，曝光时间为450，曝光增益为0，光圈大小为90时所对应的总的db值为90，且曝光时间为1，曝光增益为0，光圈大小为90时所对应的总的db值为45.1，由于65属于45.1和90之间，因此可以确定曝光时间为1到450之间，由于总的db值为65，曝光增益所对应的db值为0，光圈大小确定的db值为45，因此可以确定曝光时间所对应的db值为20。根据表1中曝光时间与db值的对应关系，查找db值为20的曝光时间为200行。因此，确定目标曝光参数为曝光时间为200行，曝光增益为0，光圈大小为90。
如，在曝光模式为增益优先模式下，需要查找的曝光表为表5所示的曝光表。具体地，根据表5所示的曝光表中的曝光参数，通过查表1、表2和表3中每一曝光参数与db值的对应关系，从而确定曝光表中每行曝光参数的db值，以及计算出总的db值。
根据表1、表2、表3和表5的结合得到增益优先模式下的曝光表中每行曝光参数所对应的db值和总的db值，如表7所示。其中，需要说明的是，表7中的数据是通过程序计算而得，可以不用生成表7的形成。
表7
曝光参数可以根据用户要求进行设置。例如，将曝光时间设置在1-300行范围，曝光增益设置在0-350范围，以及光圈大小设置在0-100之间。在此仅为实施例，针对不同的产品或者像素分辨率，曝光参数的范围不同，在此不做具体限定。
综上所述，本发明实施例提供的图像曝光的控制方法，包括：
步骤一、根据当前帧显示的图像，确定当前帧的曝光参数和亮度值，以及当前帧的曝光模式；
其中，系统中预先设置了每一类曝光参数与db值对应关系，以及不同曝光模式下的曝光表，曝光表中包括多组曝光参数，每一组曝光参数对应一个亮度值。
步骤二、根据当前帧的亮度值以及目标亮度值，确定当前帧的亮度值到达目标亮度值所需要调整的db值；
其中，确定当前帧的亮度值到达目标亮度值所需要调整的db值，可以根据AdjDB＝20log10(Ytarget/Ycurrent)确定。
步骤三、根据预设的曝光参数与db值的对应关系，确定当前帧每一类曝光参数所对应的db值，根据每一类曝光参数所对应的db值，以及需要调整的db值确定目标亮度值所对应的db值；
其中，确定目标亮度所对应的db值可以根据公式(3)确定，在此不再赘述。
步骤四、根据用户设置的曝光模式下的曝光表，以及预设的曝光参数与db值的对应关系，确定目标亮度值所对应的db值中对应的目标曝光参数，根据目标曝光参数调节当前帧的曝光参数。
基于同一发明思想，参见图2，本发明实施例还提供了一种图像曝光的控制装置，该装置包括：
第一确定单元21，用于根据图像当前帧的亮度值和目标亮度值，确定当前帧的亮度值到达目标亮度值需要调整的db值；
第二确定单元22，用于根据图像当前帧的曝光参数、预设的曝光参数与db值的对应关系以及所述需要调整的db值，确定目标亮度值所对应的db值；
第三确定单元23，用于根据所述目标亮度值所对应的db值、预设的曝光表以及所述预设的曝光参数与db值的对应关系，确定所述目标亮度值所对应的目标曝光参数，并根据所述目标曝光参数调节当前帧的曝光参数。
较佳地，第二确定单元22，具体用于：
根据预设的曝光参数与db值的对应关系，确定当前帧的曝光参数所对应的db值；
确定所述需要调整的db值与所述当前帧的曝光参数所对应的db值的和为所述目标亮度值所对应的db值。
较佳地，所述第三确定单元23根据所述目标亮度值所对应的db值、预设的曝光表以及所述预设的曝光参数与db值的对应关系，确定所述目标亮度值所对应的目标曝光参数，具体用于：
根据预设的曝光表以及曝光参数与db值的对应关系，确定曝光表中每行曝光参数所对应的总的db值；
根据目标亮度值所对应的db值，以及曝光表中每行曝光参数所对应的总的db值，确定目标曝光参数的范围；
根据目标亮度值所对应的db值和预设的曝光参数与db值的对应关系，确定目标曝光参数。
较佳地，所述第三确定单元23根据目标亮度值所对应的db值和预设的曝光参数与db值的对应关系，确定目标曝光参数，具体用于：
采用二分法根据预设的曝光参数与db值的对应关系确定目标曝光参数范围内逐渐趋向目标亮度值所对应的db值的目标曝光参数。
较佳地，第三确定单元23还用于：
根据预设的曝光表以及曝光参数与db值的对应关系，确定曝光表中每行曝光参数所对应的总的db值之前，根据图像的当前帧的曝光模式，确定该曝光模式下预设的曝光表。
较佳地，曝光参数包括曝光时间、曝光增益和光圈大小。
较佳地，预设的曝光参数与db值的对应关系是在实验室环境下确定的曝光时间与db值的对应关系，曝光增益与db值的对应关系，以及光圈大小与db值的对应关系。
综上所述，本发明实施例提供的图像曝光的控制方法，包括根据图像当前帧的亮度值和目标亮度值，确定当前帧的亮度值到达目标亮度值需要调整的db值；根据图像当前帧的曝光参数、预设的曝光参数与db值的对应关系以及所述需要调整的db值，确定目标亮度值所对应的db值；根据目标亮度值所对应的db值、预设的曝光表以及预设的曝光参数与db值的对应关系，确定目标亮度值所对应的目标曝光参数，并根据目标曝光参数调节当前帧的曝光参数。因此，本发明实施例中通过将目标亮度值以及当前帧的曝光参数通过曝光参数与db值的对应关系，确定目标亮度值所对应的db值，根据在预设的曝光表中的查找，进一步确定目标亮度值所对应的db值所对应的目标曝光参数，从而准确地将当前帧的亮度值调节到目标亮度值，使得图像达到目标亮度值精确地显示。可见，本发明实施例提供的图像曝光的控制方法，在减少自动曝光调整步数的同时，准确地将当前帧亮度调节到目标亮度。
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和光学存储器等)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。
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 (12)
1.一种图像曝光的控制方法，其特征在于，该方法包括：
根据图像当前帧的亮度值和目标亮度值，确定当前帧的亮度值到达目标亮度值需要调整的db值；
根据图像当前帧的曝光参数、预设的曝光参数与db值的对应关系以及所述需要调整的db值，确定目标亮度值所对应的db值；
根据所述目标亮度值所对应的db值、预设的曝光表以及所述预设的曝光参数与db值的对应关系，确定所述目标亮度值所对应的目标曝光参数，并根据所述目标曝光参数调节当前帧的曝光参数；
其中，曝光表为通过调节曝光参数使得亮度值呈现逐渐增大的趋势，从而确定的多组曝光参数；
根据所述目标亮度值所对应的db值、预设的曝光表以及所述预设的曝光参数与db值的对应关系，确定所述目标亮度值所对应的目标曝光参数，包括:
根据预设的曝光表以及曝光参数与db值的对应关系，确定曝光表中每行曝光参数所对应的总的db值；
根据目标亮度值所对应的db值，以及曝光表中每行曝光参数所对应的总的db值，确定目标曝光参数的范围；
根据目标亮度值所对应的db值和预设的曝光参数与db值的对应关系，确定目标曝光参数。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据图像当前帧的曝光参数、预设的曝光参数与db值的对应关系以及所述需要调整的db值，确定目标亮度值所对应的db值，包括：
根据预设的曝光参数与db值的对应关系，确定当前帧的曝光参数所对应的db值；
确定所述需要调整的db值与所述当前帧的曝光参数所对应的db值的和为所述目标亮度值所对应的db值。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据目标亮度值所对应的db值和预设的曝光参数与db值的对应关系，确定目标曝光参数，包括：
采用二分法根据预设的曝光参数与db值的对应关系确定目标曝光参数范围内逐渐趋向目标亮度值所对应的db值的目标曝光参数。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据预设的曝光表以及曝光参数与db值的对应关系，确定曝光表中每行曝光参数所对应的总的db值之前，该方法还包括：
根据图像的当前帧的曝光模式，确定该曝光模式下预设的曝光表。
5.根据权利要求1-4任一权项所述的方法，其特征在于，所述曝光参数包括曝光时间、曝光增益和光圈大小。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述预设的曝光参数与db值的对应关系是在实验室环境下确定的曝光时间与db值的对应关系，曝光增益与db值的对应关系，以及光圈大小与db值的对应关系。
7.一种图像曝光的控制装置，其特征在于，该装置包括：
第一确定单元，用于根据图像当前帧的亮度值和目标亮度值，确定当前帧的亮度值到达目标亮度值需要调整的db值；
第二确定单元，用于根据图像当前帧的曝光参数、预设的曝光参数与db值的对应关系以及所述需要调整的db值，确定目标亮度值所对应的db值；
第三确定单元，用于根据所述目标亮度值所对应的db值、预设的曝光表以及所述预设的曝光参数与db值的对应关系，确定所述目标亮度值所对应的目标曝光参数，并根据所述目标曝光参数调节当前帧的曝光参数；
其中，曝光表为通过调节曝光参数使得亮度值呈现逐渐增大的趋势，从而确定的多组曝光参数；
所述第三确定单元根据所述目标亮度值所对应的db值、预设的曝光表以及所述预设的曝光参数与db值的对应关系，确定所述目标亮度值所对应的目标曝光参数，具体用于：
根据预设的曝光表以及曝光参数与db值的对应关系，确定曝光表中每行曝光参数所对应的总的db值；
根据目标亮度值所对应的db值，以及曝光表中每行曝光参数所对应的总的db值，确定目标曝光参数的范围；
根据目标亮度值所对应的db值和预设的曝光参数与db值的对应关系，确定目标曝光参数。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述第二确定单元，具体用于：
根据预设的曝光参数与db值的对应关系，确定当前帧的曝光参数所对应的db值；
确定所述需要调整的db值与所述当前帧的曝光参数所对应的db值的和为所述目标亮度值所对应的db值。
9.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述第三确定单元根据目标亮度值所对应的db值和预设的曝光参数与db值的对应关系，确定目标曝光参数，具体用于：
采用二分法根据预设的曝光参数与db值的对应关系确定目标曝光参数范围内逐渐趋向目标亮度值所对应的db值的目标曝光参数。
10.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述第三确定单元还用于：
根据预设的曝光表以及曝光参数与db值的对应关系，确定曝光表中每行曝光参数所对应的总的db值之前，根据图像的当前帧的曝光模式，确定该曝光模式下预设的曝光表。
11.根据权利要求7-10任一权项所述的装置，其特征在于，所述曝光参数包括曝光时间、曝光增益和光圈大小。
12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述预设的曝光参数与db值的对应关系是在实验室环境下确定的曝光时间与db值的对应关系，曝光增益与db值的对应关系，以及光圈大小与db值的对应关系。
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