CN108322664A - 一种基于红外眼部灰度图像的曝光控制方法 - Google Patents

一种基于红外眼部灰度图像的曝光控制方法 Download PDF

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宫雅卓
张宏宇
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Abstract

本发明公开了一种基于红外眼部图像的曝光控制方法，利用本方法可以在环境光线过亮或不足无法定位人眼时，自动调节曝光至可以定位人眼，以人眼区域作为测光标准获得清晰的红外眼部图像。本方法包括对焦判断模块、测光模块、曝光调节模块、图像识别模块，图像识别模块接收对焦准确的图像进行人眼检测，若在图像中检测到眼睛则分割出眼部图像并传输给测光模块，测光模块判断眼部图像曝光是否准确，若不准确则将曝光调节方案传输给曝光调节模块，曝光调节模块调节摄像头的曝光参数；测光模块若判断眼部图像曝光准确，则将眼部图像传输给图像分割模块，图像分割模块分割出眼部图像的虹膜区域，用于虹膜识别。

Description

一种基于红外眼部灰度图像的曝光控制方法
技术领域
本发明涉及相机自动控制曝光领域，特别涉及一种基于红外眼部灰度图像同时调定快门、光圈和ISO给出最佳折衷方案的曝光控制方法。
背景技术
曝光是影响图像质量的基本因素，测光是控制相机如何曝光的依据，评判摄影作品曝光是否准确不存在绝对的标准，而对于一些特定用途的图像则存在明确评判标准，例如，眼纹识别要求可见光下对眼球曝光准确。
中国专利公开号CN201510228680.7，公开日2015年8月12日，发明创造的名称为“一种移动终端基于眼纹识别的图像曝光方法及曝光系统”，该申请案公开了一种在可见光下拍摄用于眼纹识别图像的曝光方法，其不足之处在于曝光调节的前提是设备在默认曝光参数下能够定位眼球，若在设备默认曝光参数下因环境光太亮或太暗导致无法定位眼球位置，便无法自动调节曝光。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，针对用于虹膜识别的红外眼部图像，提出一种曝光控制方法，可以在环境光线过亮或不足无法定位人眼时，自动调节曝光至可以定位人眼，以人眼区域作为测光标准获得清晰的红外眼部图像。
技术方案
一种基于红外眼部灰度图像的曝光控制方法，包括对焦判断模块、测光模块、曝光调节模块、图像识别模块，图像识别模块接收对焦准确的图像进行人眼检测，若在图像中检测到眼睛则分割出眼部图像并传输给测光模块，测光模块判断眼部图像曝光是否准确，若不准确则将曝光调节方案传输给曝光调节模块，曝光调节模块调节摄像头的曝光参数；测光模块若判断眼部图像曝光准确，则将眼部图像传输给图像分割模块，图像分割模块分割出眼部图像的虹膜区域，用于虹膜识别。
上述图像识别模块若眼部检测失败，则对图像进行局部或整张人脸检测，若检测成功，则在图像中分割出局部或整张人脸并传输给测光模块，进行曝光判断，若曝光准确则不改变曝光参数，图像识别模块接收下一帧对焦准确的图像，若曝光不准确，则将曝光调节方案传输给曝光调节模块，调节摄像头的曝光参数；若人脸检测失败，则将整幅图片传输给测光模块，进行曝光判断，若曝光准确则不改变曝光参数，图像识别模块接收下一帧对焦准确的图像，若曝光不准确，则将曝光调节方案传输给曝光调节模块，曝光调节模块调节摄像头的曝光参数；
有益效果
采用本发明方案的虹膜识别设备可以在各种环境光线条件下尽可能获得曝光准确的眼部图像，丰富虹膜识别的应用场景，提高虹膜识别准确率，同时可以对画面初始亮度过亮或过暗的情况进行自动调节，避免了无法适应画面初始亮度，画面亮度无法调节的情况。
附图说明
图1为本发明的系统架构图。
图2虹膜采集装置所采集的实时红外眼部图像在虹膜识别程序中显示。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施方式对本发明作进一步详细描述，该实例是本发明优选的实施方式，但本发明的实施方式不限于此。
本实例中的虹膜采集装置通过USB连接电脑，用户使用虹膜识别功能时，需要打开虹膜识别程序，启动虹膜采集装置，电脑端虹膜识别程序显示虹膜采集装置采集的实时图像，如图2所示。
首先对焦判断模块进行对焦判断，在本实例中虹膜采集装置的镜头景深位置固定，通过距离传感器判断用户是否在镜头景深范围内，若用户不在景深范围内，则提示用户靠近或远离；若用户在景深范围内则将对焦清晰的图像传输给图像识别模块。
图像识别模块对接收到的图像进行人眼检测，若在图像中检测到眼部，则分割出眼部图像将其传输给测光模块，本实例中测光模块通过与预设的图像曝光值进行比对判断曝光是否准确，取红外人眼图像的曝光标准为-0.5EV，若接收到的人眼图像曝光值高于-0.5EV，则计算需要减少的曝光量，通过缩小光圈、提高快门速度、降低ISO等方式减少曝光，并将具体的曝光调节方案传输给曝光调节模块；若接收到的人眼图像曝光值低于-0.5EV，则计算需要增加的曝光量，通过扩大光圈、降低快门速度、提高ISO等方式提高曝光，并将曝光调节方案传输给曝光调节模块；曝光调节模块执行曝光调节方案，控制摄像头的曝光参数；若接收到的人眼图像曝光值为-0.5EV，则不更改曝光方案，将此曝光合格的眼部图像传输给图像分割模块，图像分割模块分割出眼部图像的虹膜区域，用于虹膜识别。
图像识别模块对人眼检测失败的图像进行人脸检测，若在图像中检测到面部，则分割出面部图像将其传输给测光模块，本实例中取红外面部图像的曝光标准为+0.5EV，若接收到的面部图像曝光值高于+0.5EV，则计算需要减少的曝光量，通过缩小光圈、提高快门速度、降低ISO等方式减少曝光，并将具体的曝光调节方案传输给曝光调节模块；若接收到的面部图像曝光值低于+0.5EV，则计算需要增加的曝光量，通过扩大光圈、降低快门速度、提高ISO等方式提高曝光，并将曝光调节方案传输给曝光调节模块；曝光调节模块执行曝光调节方案，控制摄像头的曝光参数；若接收到的面部图像曝光值为+0.5EV，则不更改曝光方案，图像识别模块接收下一帧图像。
图像识别模块将人脸检测失败的整幅图像传输给测光模块，本实例中取整幅红外图像的曝光标准为0EV，若图像曝光值高于0EV，则计算需要减少的曝光量，通过缩小光圈、提高快门速度、降低ISO等方式减少曝光，并将具体的曝光调节方案传输给曝光调节模块；若图像曝光值低于0EV，则计算需要增加的曝光量，通过扩大光圈、降低快门速度、提高ISO等方式提高曝光，并将曝光调节方案传输给曝光调节模块；曝光调节模块执行曝光调节方案，控制摄像头的曝光参数；若图像曝光值为0EV，则不更改曝光方案，图像识别模块接收下一帧图像。

Claims (7)

1.一种基于红外眼部灰度图像的曝光控制方法，包括对焦判断模块、测光模块、曝光调节模块，其特征在于还包括图像识别模块，图像识别模块接收对焦准确的图像进行人眼检测，若在图像中检测到眼睛则分割出眼部图像并传输给测光模块，测光模块判断眼部图像曝光是否准确，若不准确则将曝光调节方案传输给曝光调节模块，曝光调节模块调节摄像头的曝光参数。
2.根据权利要求1所述的一种基于红外眼部灰度图像的曝光控制方法，其特征在于所述测光模块判断眼部图像曝光是否准确，若曝光准确，则将眼部图像传输给图像分割模块。
3.根据权利要求1所述的一种基于红外眼部灰度图像的曝光控制方法，其特征在于所述图像识别模块若眼部检测失败，则对图像进行局部或整张人脸检测，若检测成功，则在图像中分割出局部或整张人脸并传输给测光模块。
4.根据权利要求3所述的一种基于红外眼部灰度图像的曝光控制方法，其特征在于所述测光模块对接收的局部或整张脸部图像进行曝光判断，若曝光准确则不改变曝光参数，图像识别模块接收下一帧对焦准确的图像；若曝光不准确，则将曝光调节方案传输给曝光调节模块，曝光调节模块调节摄像头的曝光参数。
5.根据权利要求3所述的一种基于红外眼部灰度图像的曝光控制方法，其特征在于所述人脸检测若检测失败，则将整幅图片传输给测光模块。
6.根据权利要求5所述的一种基于红外眼部灰度图像的曝光控制方法，其特征在于所述测光模块对接收的整幅图像进行曝光判断，若曝光准确则不改变曝光参数，图像识别模块接收下一帧对焦准确的图像；若曝光不准确，则将曝光调节方案传输给曝光调节模块，曝光调节模块调节摄像头的曝光参数。
7.根据权利要求1所述的一种基于红外眼部灰度图像的曝光控制方法，其特征在于所述摄像头采用红外增透镀膜镜头。
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