CN107277466A - 一种基于视频监控设备的夜视扫码处理方法 - Google Patents

一种基于视频监控设备的夜视扫码处理方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种基于视频监控设备的夜视扫码处理方法，包括以下步骤，S1：获取图像的ISP统计信息；ISP统计信息包含AE(自动曝光)统计信息、AWB(自动白平衡)统计信息、AF(自动聚焦)统计信息；S2：计算全局平均亮度信息；S3：计算出十个最亮的区域；S4：计算出步骤S3中10个区域的总亮度sumAvgY；将十个区域块的亮度值相加处理；S5：调整自动曝光权重；S6：计算系统增益最大值；S7：计算曝光时间最大值；S8：设置系统AE属性；调整自动曝光属性，本申请能够大大提升夜视状态下扫描的效率和成功率，同时能进一步提升非夜视下的扫码效率，能很好解决现有监控设备在夜视状态下的扫码不足。

Description

一种基于视频监控设备的夜视扫码处理方法
[技术领域]
本发明涉及摄像机扫描技术领域，尤其涉及一种扫描效率和成功率高，同时能进一步提升非夜视下的扫码效率，能很好解决现有监控设备在夜视状态下扫码不足问题的基于视频监控设备的夜视扫码处理方法。
[背景技术]
目前的家用安防监控设备，特别是无线监控设备，大多数都有扫码的功能，目的是通过摄像机设备扫描手机上的二维码或者其他介质上的二维码来达到入网或者配置其他有用信息的目的。目前，在白天光照度比较好的情况下，摄像机由于能真实反应图像信息，其扫码效率是非常高的，扫码成功率也高。但是到照度低特别是夜视的时候，成功率就会大大降低。究其原因有：1)由于手机屏幕有反光，摄像机捕捉到的信息不足；2)手电筒效应；3)夜视效果差，图像偏白；4)夜视效果差，图像偏暗；5)夜视效果差，图像噪点多；6)夜视效果差，暗区和亮区差别不明显。
基于上述问题，怎么才能保证在环境光线不够充足的情况下，实现高质量高效率的信息捕捉，是本领域的技术人员经常考虑的问题。
基于此，本领域的技术人员进行了大量的研发和实验，从监控设备的扫描方式以及对扫描信号的处理等方面进行改进和改善，并取得了较好的成绩。
[发明内容]
为克服现有技术所存在的问题，本发明提供一种扫描效率和成功率高，同时能进一步提升非夜视下的扫码效率，能很好解决现有监控设备在夜视状态下扫码不足问题的基于视频监控设备的夜视扫码处理方法。
本发明解决技术问题的方案是提供一种基于视频监控设备的夜视扫码处理方法，包括以下步骤，
S1：获取图像的ISP统计信息；ISP统计信息包含AE(自动曝光)统计信息、AWB(自动白平衡)统计信息、AF(自动聚焦)统计信息；
S2：计算全局平均亮度信息；根据全局统计平均值，并结合R，Gr，Gb，B分量的平均值，参照公式Y＝0.299R+0.587G+0.114B，计算出全局平均亮度分量GlobalAvgY；
S3：计算出十个最亮的区域；
S4：计算出步骤S3中10个区域的总亮度sumAvgY；将十个区域块的亮度值相加处理，并进行记录；
S5：调整自动曝光权重；调整步骤S4中10个区域自动曝光的权重表；自动曝光的静态统计信息分为15*17个区域，通过设定权重表改变每个区域的权重；
S6：计算系统增益最大值；根据总亮度sumAvgY，得出10个最亮区域的平均亮度，avgY＝sumAvgY/10；根据曝光信息中的平均亮度信息和全局平均亮度信息GlobalAvgY，取两者平均值，并将其跟设定阈值进行比较，同时结合avgY以及自动曝光中的目标亮度，来动态降低或者提高系统增益最大值SysGainMax；
S7：计算曝光时间最大值；根据曝光信息中的平均亮度信息和全局平均亮度信息GlobalAvgY，取两者平均值，并将其跟设定阈值进行比较，同时结合avgY来动态降低或者提高系统曝光时间最大值ExpTimeMax；
S8：设置系统AE属性；调整自动曝光属性。
优选地，所述步骤S3中进行最亮区域计算的过程中，同步进行计算中间区域的亮度信息，并排序并取出亮度最高的十个。
优选地，所述步骤S1中，AE统计信息包含：全局五段直方图信息、分区间五段直方图信息、全局256段直方图信息、全局统计平均值(按顺序分别表示R,Gr,Gb,B分量的平均值)、分区间统计平均值(按顺序分别表示R,Gr,Gb,B分量的平均值)五部分。
优选地，所述步骤S5中，调整10个区域的自动曝光的权重表，自动曝光的静态统计信息分为15*17个区域，可通过设定权重表改变每个区域的权重；如可使中心区域的权重加大，则中心区域的亮度变化会使图像的全局直方图统计信息产生更多的变化；亦可调节感兴趣区域的曝光权重，实现指定区域的背光补偿。
优选地，所述步骤S8中，线程中持续执行步骤S1至步骤S7过程，其中的参数根据实时情况动态调整；只要SysGainMax和ExpTimeMax不发生变化，则无需调整曝光属性。
优选地，所述步骤S3中计算十个最亮的区域包括以下步骤，
T1：AE统计信息中的分区间统计平均值，会将一副图像分成15行，17列共255个小型区域，然后计算出每一个块的R,Gr,Gb,B分量信息；
T2：由于扫码时，一般是摄像头正对着手机二维码，因此取中间行，去掉前三行和后三行，参照亮度计算公式Y＝0.299R+0.587G+0.114B，计算出中间区域每一个块的亮度信息；一共153个区域信息；
T3：将5.2中的所有区域按亮度信息进行排序，取其中10个亮度最高的块，记录其行坐标和列坐标，及其亮度值；同时，将亮度值进行四舍五入处理。
与现有技术相比，本发明一种基于视频监控设备的夜视扫码处理方法通过进行循环动作获取图像的ISP统计信息、计算全局平均亮度信息、计算出十个最亮的区域、计算10个区域的总亮度sumAvgY、调整自动曝光权重、计算系统增益最大值以及计算曝光时间最大值和设置系统AE属性，使得本申请即夜视扫码处理方法能够大大提升夜视状态下扫描的效率和成功率，同时能进一步提升非夜视下的扫码效率，能很好解决现有监控设备在夜视状态下的扫码不足。
[附图说明]
图1是本发明一种基于视频监控设备的夜视扫码处理方法的流程示意图。
[具体实施方式]
为使本发明的目的，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于解释本发明，并不用于限定此发明。
请参阅图1，本发明一种基于视频监控设备的夜视扫码处理方法1包括以下步骤，
S1：获取图像的ISP统计信息；ISP统计信息包含AE(自动曝光)统计信息、AWB(自动白平衡)统计信息、AF(自动聚焦)统计信息；
S2：计算全局平均亮度信息；根据全局统计平均值，并结合R，Gr，Gb，B分量的平均值，参照公式Y＝0.299R+0.587G+0.114B，计算出全局平均亮度分量GlobalAvgY；
S3：计算出十个最亮的区域；
S4：计算出步骤S3中10个区域的总亮度sumAvgY；将十个区域块的亮度值相加处理，并进行记录；
S5：调整自动曝光权重；调整步骤S4中10个区域自动曝光的权重表；自动曝光的静态统计信息分为15*17个区域，通过设定权重表改变每个区域的权重；
S6：计算系统增益最大值；根据总亮度sumAvgY，得出10个最亮区域的平均亮度，avgY＝sumAvgY/10；根据曝光信息中的平均亮度信息和全局平均亮度信息GlobalAvgY，取两者平均值，并将其跟设定阈值进行比较，同时结合avgY以及自动曝光中的目标亮度，来动态降低或者提高系统增益最大值SysGainMax；
S7：计算曝光时间最大值；根据曝光信息中的平均亮度信息和全局平均亮度信息GlobalAvgY，取两者平均值，并将其跟设定阈值进行比较，同时结合avgY来动态降低或者提高系统曝光时间最大值ExpTimeMax；
S8：设置系统AE属性；调整自动曝光属性。
通过进行循环动作获取图像的ISP统计信息、计算全局平均亮度信息、计算出十个最亮的区域、计算10个区域的总亮度sumAvgY、调整自动曝光权重、计算系统增益最大值以及计算曝光时间最大值和设置系统AE属性，使得本申请即夜视扫码处理方法能够大大提升夜视状态下扫描的效率和成功率，同时能进一步提升非夜视下的扫码效率，能很好解决现有监控设备在夜视状态下的扫码不足。
优选地，所述步骤S3中进行最亮区域计算的过程中，同步进行计算中间区域的亮度信息，并排序并取出亮度最高的十个。
优选地，所述步骤S1中，AE统计信息包含：全局五段直方图信息、分区间五段直方图信息、全局256段直方图信息、全局统计平均值(按顺序分别表示R,Gr,Gb,B分量的平均值)、分区间统计平均值(按顺序分别表示R,Gr,Gb,B分量的平均值)五部分。
优选地，所述步骤S5中，调整10个区域的自动曝光的权重表，自动曝光的静态统计信息分为15*17个区域，可通过设定权重表改变每个区域的权重；如可使中心区域的权重加大，则中心区域的亮度变化会使图像的全局直方图统计信息产生更多的变化；亦可调节感兴趣区域的曝光权重，实现指定区域的背光补偿。
优选地，所述步骤S8中，线程中持续执行步骤S1至步骤S7过程，其中的参数根据实时情况动态调整；只要SysGainMax和ExpTimeMax不发生变化，则无需调整曝光属性。
优选地，所述步骤S3中计算十个最亮的区域包括以下步骤，
T1：AE统计信息中的分区间统计平均值，会将一副图像分成15行，17列共255个小型区域，然后计算出每一个块的R,Gr,Gb,B分量信息；
T2：由于扫码时，一般是摄像头正对着手机二维码，因此取中间行，去掉前三行和后三行，参照亮度计算公式Y＝0.299R+0.587G+0.114B，计算出中间区域每一个块的亮度信息；一共153个区域信息；
T3：将5.2中的所有区域按亮度信息进行排序，取其中10个亮度最高的块，记录其行坐标和列坐标，及其亮度值；同时，将亮度值进行四舍五入处理。
RGB和YUV转换公式：
RGB to YUV:
Y＝0.299R+0.587G+0.114B
U＝-0.147R-0.289G+0.436B
V＝0.615R-0.515G-0.100B
本发明的夜视扫码处理方法能够大大提升夜视状态下扫描的效率和成功率，同时能进一步提升非夜视下的扫码效率，能很好解决现有监控设备在夜视状态下的扫码不足。
本发明解决了夜视状态下扫码困难的问题，使整个系统的可适用性提高了；
本发明还可以加快摄像机连接入网的速度。
本发明对影响扫码的因素进行实时调整和控制，判断精确，效果好。
与现有技术相比，本发明一种基于视频监控设备的夜视扫码处理方法1通过进行循环动作获取图像的ISP统计信息、计算全局平均亮度信息、计算出十个最亮的区域、计算10个区域的总亮度sumAvgY、调整自动曝光权重、计算系统增益最大值以及计算曝光时间最大值和设置系统AE属性，使得本申请即夜视扫码处理方法能够大大提升夜视状态下扫描的效率和成功率，同时能进一步提升非夜视下的扫码效率，能很好解决现有监控设备在夜视状态下的扫码不足。
以上所述的本发明实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (6)

1.一种基于视频监控设备的夜视扫码处理方法，其特征在于：包括以下步骤，
S1：获取图像的ISP统计信息；ISP统计信息包含AE(自动曝光)统计信息、AWB(自动白平衡)统计信息、AF(自动聚焦)统计信息；
S2：计算全局平均亮度信息；根据全局统计平均值，并结合R，Gr，Gb，B分量的平均值，参照公式Y＝0.299R+0.587G+0.114B，计算出全局平均亮度分量GlobalAvgY；
S3：计算出十个最亮的区域；
S4：计算出步骤S3中10个区域的总亮度sumAvgY；将十个区域块的亮度值相加处理，并进行记录；
S5：调整自动曝光权重；调整步骤S4中10个区域自动曝光的权重表；自动曝光的静态统计信息分为15*17个区域，通过设定权重表改变每个区域的权重；
S6：计算系统增益最大值；根据总亮度sumAvgY，得出10个最亮区域的平均亮度，avgY＝sumAvgY/10；根据曝光信息中的平均亮度信息和全局平均亮度信息GlobalAvgY，取两者平均值，并将其跟设定阈值进行比较，同时结合avgY以及自动曝光中的目标亮度，来动态降低或者提高系统增益最大值SysGainMax；
S7：计算曝光时间最大值；根据曝光信息中的平均亮度信息和全局平均亮度信息GlobalAvgY，取两者平均值，并将其跟设定阈值进行比较，同时结合avgY来动态降低或者提高系统曝光时间最大值ExpTimeMax；
S8：设置系统AE属性；调整自动曝光属性。
2.如权利要求1所述的一种基于视频监控设备的夜视扫码处理方法，其特征在于：所述步骤S3中进行最亮区域计算的过程中，同步进行计算中间区域的亮度信息，并排序并取出亮度最高的十个。
3.如权利要求1所述的一种基于视频监控设备的夜视扫码处理方法，其特征在于：所述步骤S1中，AE统计信息包含：全局五段直方图信息、分区间五段直方图信息、全局256段直方图信息、全局统计平均值(按顺序分别表示R,Gr,Gb,B分量的平均值)、分区间统计平均值(按顺序分别表示R,Gr,Gb,B分量的平均值)五部分。
4.如权利要求1所述的一种基于视频监控设备的夜视扫码处理方法，其特征在于：所述步骤S5中，调整10个区域的自动曝光的权重表，自动曝光的静态统计信息分为15*17个区域，可通过设定权重表改变每个区域的权重；如可使中心区域的权重加大，则中心区域的亮度变化会使图像的全局直方图统计信息产生更多的变化；亦可调节感兴趣区域的曝光权重，实现指定区域的背光补偿。
5.如权利要求1所述的一种基于视频监控设备的夜视扫码处理方法，其特征在于：所述步骤S8中，线程中持续执行步骤S1至步骤S7过程，其中的参数根据实时情况动态调整；只要SysGainMax和ExpTimeMax不发生变化，则无需调整曝光属性。
6.如权利要求1所述的一种基于视频监控设备的夜视扫码处理方法，其特征在于：所述步骤S3中计算十个最亮的区域包括以下步骤，
T1：AE统计信息中的分区间统计平均值，会将一副图像分成15行，17列共255个小型区域，然后计算出每一个块的R,Gr,Gb,B分量信息；
T2：由于扫码时，一般是摄像头正对着手机二维码，因此取中间行，去掉前三行和后三行，参照亮度计算公式Y＝0.299R+0.587G+0.114B，计算出中间区域每一个块的亮度信息；一共153个区域信息；
T3：将5.2中的所有区域按亮度信息进行排序，取其中10个亮度最高的块，记录其行坐标和列坐标，及其亮度值；同时，将亮度值进行四舍五入处理。
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