CN108322666A - 摄像头快门的调控方法、装置、计算机设备及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了摄像头快门的调控方法、装置、计算机设备及存储介质。该方法包括：获取摄像头以当前快门时间捕获的当前图像；根据设定的光圈参数预调规则，确定所述当前图像在各光圈参数下对应的曝光预测图像；根据设定的图像质量评估规则，确定各所述曝光预测图像的质量评估值；基于各所述质量评估值中最大质量评估值对应的目标光圈参数，更新调控所述当前快门时间。利用该方法，能够在摄像头处于图像捕获过程中实时的对快门时间进行调控，以确保基于调控所得摄像头的快门时间能够拍摄出曝光度处于合理范围内且包含了执行机器视觉任务所需图像信息的图片，从而极大提高了机器视觉任务的执行效果。

Description

摄像头快门的调控方法、装置、计算机设备及存储介质

技术领域

本发明涉及计算机应用技术领域，尤其涉及摄像头快门的调控方法、装置、计算机设备及存储介质。

背景技术

在摄像头的成像中，成像图片中的像素值与曝光量相关，曝光量又受照度和快门时间的影响，其中照度由摄像头的光圈决定，通常为一个固定值，而快门时间越短，曝光量就越少，所获得的图片就越暗；快门时间越长，曝光量越多，图片就越亮。

对于传统的快门时间控制方法，进行快门时间控制时，往往以图片的对比度或亮度(明暗度)作为调控基准，由此来保证图片的曝光度控制在合理范围内，从而获得亮度适中、物体边缘轮廓清晰、色彩丰富，符合用户观感的图片。但是，在机器视觉领域，尤其是在即时定位与地图构建中，采用上述方式获得的图片中所包含的图像信息并不能满足即时定位或地图构建任务的所需，即，传统的快门时间控制方法并不适用于机器视觉领域中所需图片的获取。

发明内容

本发明实施例提供了摄像头快门的调控方法、装置、计算机设备及存储介质，能够通过调控后的快门时间获得适用于机器视觉领域的图片，便于后续机器视觉任务的执行。

第一方面，本发明实施例提供了一种摄像头快门的调控方法，包括：

获取摄像头以当前快门时间捕获的当前图像；

根据设定的光圈参数预调规则，确定所述当前图像在各光圈参数下对应的曝光预测图像；

根据设定的图像质量评估规则，确定各所述曝光预测图像的质量评估值；

基于各所述质量评估值中最大质量评估值对应的目标光圈参数，更新调控所述当前快门时间。

第二方面，本发明实施例提供了一种摄像头快门的调控装置，包括：

当前图像获取模块，用于获取摄像头以当前快门时间捕获的当前图像；

曝光图像确定模块，用于根据设定的光圈参数预调规则，确定所述当前图像在各光圈参数下对应的曝光预测图像；

质量评估确定模块，用于根据设定的图像质量评估规则，确定各所述曝光预测图像的质量评估值；

快门时间调控模块，用于基于各所述质量评估值中最大质量评估值对应的目标光圈参数，更新调控所述当前快门时间。

第三方面，本发明实施例提供了一种计算机设备，包括：摄像头，还包括：

一个或多个处理器；

存储装置，用于存储一个或多个程序；

所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如上述第一方面实施例提供的摄像头快门的调控方法。

第四方面，本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如上述第一方面实施例提供的摄像头快门的调控方法。

在上述摄像头快门的调控方法、装置、计算机设备及存储介质中，该方法首先获取摄像头以当前快门时间捕获的当前图像；然后根据设定的光圈参数预调规则，确定当前图像在各光圈参数下对应的曝光预测图像；之后根据设定的图像质量评估规则，确定各曝光预测图像的质量评估值；最终根据各质量评估值中最大质量评估值对应的目标光圈参数，更新调控摄像头的当前快门时间。上述技术方案，能够在摄像头处于图像捕获过程中实时的对快门时间进行调控，以确保基于调控所得摄像头的快门时间能够拍摄出曝光度处于合理范围内且包含了执行机器视觉任务所需图像信息的图片，从而极大提高了机器视觉任务的执行效果。

附图说明

图1为本发明实施例一提供的一种摄像头快门的调控方法的流程示意图；

图2a为本发明实施例二提供的一种摄像头快门的调控方法的流程示意图；

图2b至图2f分别给出了同一当前图像在各光圈参数下所对应曝光预测图像的示例效果图；

图2g给出了本发明实施例二中基于传统自动快门调整方法所捕获当前图像的示例效果图；

图2h给出了基于本发明实施例二提供的摄像头快门的调控方法所捕获当前图像的示例效果图；

图3为本发明实施例三提供的一种摄像头快门的调控装置的结构框图；

图4为本发明实施例四提供的一种计算机设备的硬件结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

实施例一

图1为本发明实施例一提供的一种摄像头快门的调控方法的流程示意图，该方法适用于摄像头进行图片捕获操作时要求图片曝光度及所包含图像信息均处于合理范围的情况。该方法可以由摄像头快门的调控装置执行，该装置可以由硬件和/或软件实现，并一般集成在计算机设备中。

需要说明的是，本实施例中的计算机设备可以是机器人及智能服务设备等安装有摄像头，能够自行基于摄像头捕获周围环境信息进行机器视觉任务操作的电子终端设备。常见的机器视觉任务如地图的构建及位置的即时定位等。

如图1所示，本发明实施例一提供的一种摄像头快门的调控方法，包括如下操作：

S101、获取摄像头以当前快门时间捕获的当前图像。

在本实施例中，可以在计算机设备启动摄像头进入图像捕获功能后，获取设定摄像头以当前快门时间捕获的当前图像。需要说明的是，监测到计算机设备开启摄像头进行图像捕获模式后，本实施例提供的摄像头快门的调控方法也将相应启动，且摄像头启动时具备的当前快门时间可以是初始设定的快门时间，也可以是在上一次退出摄像头的捕获功能前基于本实施例的快门时间调控方法或者基于现有的快门时间调控方法调控后的快门时间，本实施例不做具体限定。

S102、根据设定的光圈参数预调规则，确定当前图像在各光圈参数下对应的曝光预测图像。

一般情况下，在启动摄像头进行图像捕获时，可认为摄像头的光圈值固定不变，为确保摄像头所捕获图片的曝光度处于合理范围，可通过调控摄像头的快门时间实现。

此外，需要说明的是，对于计算机设备而言，其执行机器视觉任务时往往依赖摄像头所捕获图片中的梯度信息，由此本实施例为保证调控后的快门时间所捕获的图片中包含丰富的能够用于机器视觉任务的图像梯度信息，考虑从设定不同光圈参数对当前图像进行曝光预测的角度出发对当前快门时间进行调控。

具体地，本实施例可以在保持当前快门时间不变的情况下，来模仿摄像头光圈值变化时当前图像中曝光量的变化，以此来预测曝光量增大或减少时当前图像应当发生的变化，且可将发生变化后的当前图像记为曝光预测图像。本步骤可通过设定的光圈参数预调规则来设定不同参数值的光圈参数，以通过不同参数值的光圈参数来调整摄像头的光圈值，以此来模仿摄像头光圈值的变化。

在本实施例中，基于光圈参数预调规则可获得设定数量的具备不同参数值的光圈参数，本步骤可以确定出当前图像在不同光圈参数影响下对应形成的曝光预测图像。示例性地，本步骤可以基于给出的光圈参数来改变当前图像中像素点的像素值，由此形成像素值改变后的曝光预测图像。

S103、根据设定的图像质量评估规则，确定各曝光预测图像的质量评估值。

在本实施例中，基于上述步骤获取不同光圈参数对应的曝光预测图像后，可基于本步骤进一步对各曝光预测图像中当前所包含图像信息(示例性地，该图像信息可以指图像梯度信息)的丰富程度进行评估，其中，本步骤确定出的各曝光预测图像的质量评估值可用于体现各曝光预测图像所包含图像信息的丰富程度。

需要说明的是，本步骤中的图像质量评估规则可基于实际执行机器视觉任务时具体所依赖的图像信息进行具体设定，示例性的，假设计算机设备执行机器视觉任务时具体依赖图片的梯度信息，则本实施例可基于图片的梯度信息进行图片质量评估规则的设定。

S104、基于各质量评估值中最大质量评估值对应的目标光圈参数，更新调控当前快门时间。

在本实施例中，在确定出上述各曝光预测图像对应的质量评估值后，可以确定出最大质量评估值对应的曝光预测图像，由此可确定对应于该曝光预测图像的目标光圈参数。本实施例可认为在快门时间不变时，采用通过该目标光圈参数设定的光圈值进行图像捕获时所获得的图片中包含的图像信息最丰富，由于实际操作时摄像头的光圈值固定不变，因此，本实施例为获得图像信息最丰富的图片，可以在已知该目标光圈参数的前提下，结合光圈参数与快门时间的关联关系，对当前快门时间进行调整，并将调整后的快门时间作为摄像头的新当前快门时间，从而实现了摄像头快门的调控。

本发明实施例一提供的一种摄像头快门的调控方法，首先获取摄像头以当前快门时间捕获的当前图像；然后根据设定的光圈参数预调规则，确定当前图像在各光圈参数下对应的曝光预测图像；之后根据设定的图像质量评估规则，确定各曝光预测图像的质量评估值；最终根据各质量评估值中最大质量评估值对应的目标光圈参数，更新调控摄像头的当前快门时间。利用该方法，可以在摄像头处于图像捕获过程中实时的对快门时间进行调控，以确保基于调控所得摄像头的快门时间能够拍摄出曝光度处于合理范围内且包含了执行机器视觉任务所需图像信息的图片，从而极大提高了机器视觉任务的执行效果。

实施例二

图2a为本发明实施例二提供的一种摄像头快门的调控方法的流程示意图。本实施例二以上述实施例为基础进行优化，在本实施例中，将根据设定的光圈参数预调规则，确定所述当前图像在各光圈参数下对应的曝光预测图像，进一步优化为：获取所述当前图像中像素点的当前像素值，并获取设定量具备不同参数值的光圈参数；根据所述当前像素值及设定的仿光圈调整公式，确定所述当前图像中像素点在各所述光圈参数下对应的曝光像素值；根据所述像素点在各所述光圈参数下对应的曝光像素值，形成对应于各所述光圈参数的曝光预测图像。

同时，本实施例将根据设定的图像质量评估规则，确定各所述曝光预测图像的质量评估值，具体优化为：基于光圈参数的参数值依次顺序选取相应的曝光预测图像作为当前预测图像；确定所述当前预测图像中各像素点的梯度向量值，并对各所述梯度向量值由大到小排序形成当前梯度值集合；基于所述当前梯度值集合及设定的图像质量评估公式，确定所述当前预测图像的质量评估值。

此外，本实施例还进一步将基于各所述质量评估值中最大质量评估值对应的目标光圈参数，更新调控所述当前快门时间，具体化为：从各所述质量评估值中确定最大质量评估值，并将所述最大质量评估值对应的光圈参数确定为目标光圈参数；根据所述目标光圈参数的参数值及设定的快门时间更新公式，获得下一快门时间，并确定所述下一快门时间为下一次拍摄的当前快门时间。

如图2a所示，本发明实施例二提供的一种摄像头快门的调控方法，具体包括如下操作：

S201、获取摄像头以当前快门时间捕获的当前图像。

S202、获取当前图像中像素点的当前像素值，并获取设定量具备不同参数值的光圈参数。

可以理解的是，获取摄像头捕获的当前图像后，相当于已知了当前图像中所包含各像素点的当前像素值，其中，当前图像中像素点的位置可用坐标来表示，各像素点的当前像素值可采用RGB色彩模式来表示，由于其RGB色彩模式中色彩强度值的取值范围为0～255，因此可认为当前像素值的取值范围为[0,255]，且取值越高表明该像素点的颜色强度越大。本实施例中，除当前像素值基于RGB色彩模式来表示，还可默认像素点在各种情况下对应的像素值均采用RGB色彩模式来表示，即各像素点的像素值取值范围均为[0,255]。

此外，在本实施例中，S202至S204相当于曝光预测图像的具体确定步骤，本步骤具体实现了不同参数值的光圈参数的获取，具体地，本实施例可以为当前图像的光圈值设置设定量的光圈参数，且每个光圈参数具备不同的参数值，本实施例可以基于确保当前图像的曝光量有增有减的原则来设置光圈参数的参数值。示例性地，可认为保持摄像头光圈值不变时光圈参数的参数值为0，并设定参数值小于0时，相当于减少摄像头的光圈值，该种情况下，在当前快门时间不变时，实际减少了当前图像的曝光量；同时也可设定参数值大于0时，相当于增大摄像头的光圈值，该种情况下，在当前快门时间不变时，实际增大了当前图像的曝光量。

本实施例可以设置一个参数值为0的光圈参数，还可设置多个参数值大于0的光圈参数，同时设置多个参数值小于0的光圈参数，最终保证所设置不同参数值的光圈参数总数为上述设定量。可以理解的是，所设置的一系列参数值可优选为一个等差数列，如，光圈参数k的不同参数值可以有但不限定于5个，分别为但不限定于：-1,-0.5,0,0.5以及1。

可以理解的是，本实施例获取的设定量的不同参数值的光圈参数实际相当于在保证当前快门时间不变的情况下模仿的摄像头光圈值的调整。

S203、根据当前像素值及设定的仿光圈调整公式，确定当前图像中像素点在各光圈参数下对应的曝光像素值。

在本实施例中，上述确定出的任一光圈参数作用于当前图像时，对当前图像曝光量的影响实际相当于对当前图像中各像素点的当前像素值的调整，本实施例可将基于光圈参数调整后的像素值记为曝光像素值。

具体地，本步骤可结合给定的仿光圈调整公式及各像素点的当前像素值，确定当前图像的像素点在各光圈参数下的曝光像素值。进一步地，所述仿光圈调整公式表示为：

其中，k为光圈参数的参数取值；f_F-stop(I(x,y),k)与I_k(x,y)均表示光圈参数的参数值为k时当前图像中像素点(x,y)对应的曝光像素值；I(x,y)表示当前图像中像素点(x,y)的当前像素值。

在本实施例中，在任一光圈参数下，当前图像中各像素点的曝光像素值可以基于上述公式确定，且可以知道的是，本实施例首先基于上述计算像素点(x,y)在参数值为k时的中间像素值，之后判定该中间像素值是否小于255，若小于，则将该中间像素值确定为像素点(x,y)在参数值为k时的曝光像素值，否则，直接认为像素点(x,y)在参数值为k时的曝光像素值为255。

基于本步骤的操作，可以确定出当前图像的像素点在各光圈参数下对应的曝光像素值。

S204、根据像素点在各光圈参数下对应的曝光像素值，形成对应于各光圈参数的曝光预测图像。

在本实施例中，根据各像素点在不同光圈参数下对应的曝光像素值，可以确定出当前图像在不同光圈参数下的曝光预测图像。

示例性地，图2b至图2f分别给出了同一当前图像在各光圈参数下所对应曝光预测图像的示例效果图。具体地，图2b为光圈参数k等于-1时当前图像对应的曝光预测图像；图2c为光圈参数k等于-0.5时当前图像对应的曝光预测图像；图2d为光圈参数k等于0时当前图像对应的曝光预测图像，此时的曝光预测图像也相当于原始捕获的当前图像；图2e为光圈参数k等于0.5时当前图像对应的曝光预测图像；图2f为光圈参数k等于1时对应的曝光预测图像。基于图2b～图2f可以看出，随着光圈参数k的取值不断增大，其所对应曝光预测图像的曝光度也逐渐增大。

S205、分别选取各光圈参数对应的曝光预测图像作为当前预测图像。

在本实施例中，S205至S207具体给出了对曝光预测图像进行图像质量评估的确定操作。可以理解的是，本实施例中需要对各光圈参数对应的曝光预测图像进行图像质量评估，且对每个曝光预测图像进行图像质量评估的操作均相同，由此，本实施例可以采用S205至S207的操作对所有的曝光预测图像同时并行的进行图像质量评估，也可以采用S205至S207的操作依次顺序的对每一个光圈参数的曝光预测图像进行图像质量评估，其具体采用的方式可根据实际需求实际设定。

本步骤具体将待进行图像质量评估的曝光预测图像看作当前预测图像，之后为每一个作为当前预测图像的曝光预测图像进行后续的操作。

S206、确定当前预测图像中各像素点的梯度向量值，并对各梯度向量值由大到小排序形成当前梯度值集合。

需要说明的是，本实施例优选的将图像的梯度信息作为机器视觉任务所依赖的图像信息，由此本步骤可以对选定的当前预测图像中各像素点进行梯度向量值的确定。

一般地，对于一个图像而言，图像中的每一个像素点均具备一个梯度向量，任一像素点(x,y)的梯度向量可表示为：

其中，为一个列向量，表示像素点(x,y)的梯度向量。

需要说明的是，的具体值实际相当于像素点(x+1,y)的像素值与像素点(x,y)的像素值之差，示例性地，假设像素点(x+1,y)的像素值为246，像素点(x,y)的像素值为239，则的具体值为7；的具体值实际相当于像素点(x,y+1)的像素值与像素点(x,y)的像素值之差，例如，像素点(x,y+1)的像素值为231，像素点(x,y)的像素值为239，则的具体值就为-8，此时，像素点(x,y)的梯度向量可表示为[7,-8]^T。

在本实施例中，可以基于上述操作可以确定出当前预测图像中各像素点的梯度向量，可以知道的是，进行各像素点梯度向量计算时所采用的像素值为像素点的曝光像素值，各曝光像素值可以基于上述S203确定。

进一步的，可以根据当前预测图像中各像素点的梯度向量，确定各像素点的梯度向量值，其中，当前预测图像I_k中，k为此时选定作为当前预测图像的曝光预测图像的光圈参数，任一像素点(x,y)的梯度向量值g_k(x,y)表示为：其中，表示像素点(x,y)的梯度向量。

本步骤还可为所确定的各像素点的梯度向量值由大到小进行排序，由此形成梯度向量值的当前梯度值集合，本实施例可将该当前梯度值集合中的第i个梯度向量值可表示为g_ik(x,y)。

S207、基于当前梯度值集合及设定的图像质量评估公式，确定当前预测图像的质量评估值。

在本实施例中，可以基于当前梯度值集合中包括的各梯度向量值，结合预先给定的图像质量评估公式，获得当前预测图像的质量评估值。

进一步地，所述图像质量评估公式表示为：

其中，M(I_k)表示光圈参数为k值时所对应曝光预测图像I_k的质量评估值；g_ik(x,y)表示光圈参数为k值时所对应当前梯度值集合中的第i个梯度向量值，w表示曝光预测图像I_k的长度值，h表示曝光预测图像I_k的宽度值；W_i为第i个梯度向量值对应的权重值；

所述第i个梯度向量值所对应权重值W_i的计算公式表示为：

其中，a和b均为控制参数且a∈(0,1]，b∈(0,∞]。

在本实施例中，控制参数a和b的取值可以在其对应的取值范围内预先选定，本实施例可优选设定a的取值为0.85，b的取值为0.1。基于上述计算，可以确定当前预测图像对应的质量评估值，即，相当于确定了光圈参数为k的曝光预测图像对应的质量评估值，本实施例中k可以为预先设定的不同参数值，由此本实施例S205至S207的操作，本实施例中设定量个光圈参数对应的曝光预测图像均可确定出相应的质量评估值。

S208、从各质量评估值中确定最大质量评估值，并将最大质量评估值对应的光圈参数确定为目标光圈参数。

S209、根据目标光圈参数的参数值及设定的快门时间更新公式，获得下一快门时间，并确定下一快门时间为下一次拍摄的当前快门时间。

在本实施例中，将最大质量评估值对应的光圈参数确定为目标光圈参数后，同样获取了目标光圈参数所具备的参数值，该参数值对应的曝光预测图像实际可理解为在当前快门时间不变，且摄像头的光圈值模仿调整到该目标光圈参数对应的光圈值时所包含图像信息最丰富的图片。

本实施例可以将该参数值对应的曝光预测图像作为摄像头进行图像捕获时的捕获标准，由于实际捕获中光圈值固定不变，所以要得到满足捕获标注的图像，就需要进行当前快门时间的调整，本实施例中对当前快门时间的调整具体依赖快门时间与目标光圈参数所对应参数值的关联关系，该关联关系可通过快门时间更新公式体现。

进一步地，所述设定的快门时间更新公式表示为：Δt_next＝Δt*(1+c*k`)，

其中，Δt_next表示下一快门时间，Δt表示当前快门时间，c为属于(0,1]的控制参数，k`为目标光圈参数的参数值。

可以理解的是，基于本步骤的操作，可以获取摄像头进行下一次图像捕获时所采用的快门时间，本实施例将该快门时间记作新的当前快门时间。此外，本实施例提供的摄像头快门的调控方法可以在摄像头处于工作状态是循环执行，即，在确定出新的当前快门时间后，还可以返回本实施例二的S201步骤，循环往复进行当前快门时间的更新。

还可以知道，在进行当前快门时间更新时，所确定出的目标光圈参数的参数值可能0，此时相当于当前快门时间处于了稳定状态，后续可以停止本实施例提供的当前快门时间的调控操作，也可以一直保持本实施例的方法处于运行状态直至监测到摄像头退出图像捕获模式再结束其运行状态。

图2g给出了本发明实施例二中基于传统自动快门调整方法所捕获当前图像的示例效果图；图2h给出了基于本发明实施例二提供的摄像头快门的调控方法所捕获当前图像的示例效果图。本实施例可认为图2g和图2h中的当前图像为同一场景的不同显示效果，通过图2g和图2h，具体说明了基于传统方法获得的图像仅确保了图像的曝光度处于合理范围内，而基于本实施例二提供的方法获得的图像不仅保证了图像的曝光度处于合理范围内，同时保证了所捕获图像中包含的丰富的梯度信息。

本发明实施例二提供的一种摄像头快门的调控方法，具体化了当前图像在不同光圈参数下的曝光预测图像的确定操作；同时具体化了对不同光圈参数所对应曝光预测图像进行图像质量评估的评估操作；以及具体化了基于对应于最大质量评估值的目标光圈参数进行当前快门时间更新的更新操作。利用该方法，能够在保证摄像头所捕获图片曝光度处于合理范围的同时，还能够保证摄像头所捕获的图片中包含较多图像信息，从而极大提高了机器视觉任务的执行效果。

实施例三

图3为本发明实施例三提供的一种摄像头快门的调控装置的结构框图。该装置适用于摄像头进行图片捕获操作时要求图片曝光度及所包含图像信息均处于合理范围的情况。该装置可以由硬件和/或软件实现，并一般集成在计算机设备中。如图3所示，该装置包括：当前图像获取模块31、曝光图像确定模块32、质量评估确定模块33以及快门时间调控模块34。

其中，当前图像获取模块31，用于获取摄像头以当前快门时间捕获的当前图像；

曝光图像确定模块32，用于根据设定的光圈参数预调规则，确定所述当前图像在各光圈参数下对应的曝光预测图像；

质量评估确定模块33，用于根据设定的图像质量评估规则，确定各所述曝光预测图像的质量评估值；

快门时间调控模块34，用于基于各所述质量评估值中最大质量评估值对应的目标光圈参数，更新调控所述当前快门时间。

在本实施例中，该装置首先通过当前图像获取模块31获取获取摄像头以当前快门时间捕获的当前图像；然后通过曝光图像确定模块32根据设定的光圈参数预调规则，确定所述当前图像在各光圈参数下对应的曝光预测图像；之后通过质量评估确定模块33根据设定的图像质量评估规则，确定各所述曝光预测图像的质量评估值；最终通过快门时间调控模块34基于各所述质量评估值中最大质量评估值对应的目标光圈参数，更新调控所述当前快门时间。

本发明实施例三提供的一种摄像头快门的调控装置，可以在摄像头处于图像捕获过程中实时的对快门时间进行调控，以确保基于调控所得摄像头的快门时间能够拍摄出曝光度处于合理范围内且包含了执行机器视觉任务所需图像信息的图片，从而极大提高了机器视觉任务的执行效果。

进一步地，曝光图像确定模块32，具体用于：

获取所述当前图像中像素点的当前像素值，并获取设定量具备不同参数值的光圈参数；根据所述当前像素值及设定的仿光圈调整公式，确定所述当前图像中像素点在各所述光圈参数下对应的曝光像素值；根据所述像素点在各所述光圈参数下对应的曝光像素值，形成对应于各所述光圈参数的曝光预测图像。

在上述优化的基础上，所述仿光圈调整公式表示为：

其中，k为光圈参数的参数取值；f_F-stop(I(x,y),k)与I_k(x,y)均表示光圈参数的参数值为k时当前图像中像素点(x,y)对应的曝光像素值；I(x,y)表示当前图像中像素点(x,y)的当前像素值。

进一步地，质量评估确定模块33，具体用于：

分别选取各光圈参数对应的曝光预测图像作为当前预测图像；确定所述当前预测图像中各像素点的梯度向量值，并对各所述梯度向量值由大到小排序形成当前梯度值集合；基于所述当前梯度值集合及设定的图像质量评估公式，确定所述当前预测图像的质量评估值。

在上述优化的基础上，图像质量评估公式表示为：

其中，M(I_k)表示光圈参数为k值时所对应曝光预测图像I_k的质量评估值；g_ik(x,y)表示光圈参数为k值时所对应当前梯度值集合中的第i个梯度向量值，w表示曝光预测图像I_k的长度值，h表示曝光预测图像I_k的宽度值；W_i为第i个梯度向量值对应的权重值；

所述第i个梯度向量值所对应权重值W_i的计算公式表示为：

其中，a和b均为控制参数且a∈(0,1]，b∈(0,∞]。

进一步地，快门时间调控模块34，具体用于：

从各所述质量评估值中确定最大质量评估值，并将所述最大质量评估值对应的光圈参数确定为目标光圈参数；根据所述目标光圈参数的参数值及设定的快门时间更新公式，获得下一快门时间，并确定所述下一快门时间为下一次拍摄的当前快门时间。

在上述优化的基础上，所述设定的快门时间更新公式表示为：

Δt_next＝Δt*(1+c*k`)，

其中，Δt_next表示下一快门时间，Δt表示当前快门时间，c为属于(0,1]的控制参数，k`为目标光圈参数的参数值。

实施例四

图4为本发明实施例四提供的一种计算机设备的硬件结构示意图。如图4所示，本发明实施例四提供的计算机设备，包括：摄像头41，还包括：处理器42和存储装置43。该计算机设备中的处理器可以是一个或多个，图4中以一个处理器42为例，所述计算机设备中摄像头41可以分别与处理器42和存储装置43通过总线或其他方式连接，且处理器42和存储装置43也可以通过总线或其他方式连接，图4中以通过总线连接为例。

该计算机设备中的存储装置43作为一种计算机可读存储介质，可用于存储一个或多个程序，所述程序可以是软件程序、计算机可执行程序以及模块，如本发明实施例一或二所提供摄像头快门的调控方法对应的程序指令/模块(例如，附图3所示的摄像头快门的调控装置中的模块，包括：当前图像获取模块31、曝光图像确定模块32、质量评估确定模块33以及快门时间调控模块34)。处理器42通过运行存储在存储装置43中的软件程序、指令以及模块，从而执行计算机设备的各种功能应用以及数据处理，即实现上述方法实施例中摄像头快门的调控方法。

存储装置43可包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序；存储数据区可存储根据设备的使用所创建的数据等。此外，存储装置43可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实例中，存储装置43可进一步包括相对于处理器42远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至设备。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。

并且，当上述计算机设备所包括一个或者多个程序被所述一个或者多个处理器42执行时，程序进行如下操作：

获取摄像头以当前快门时间捕获的当前图像；根据设定的光圈参数预调规则，确定所述当前图像在各光圈参数下对应的曝光预测图像；根据设定的图像质量评估规则，确定各所述曝光预测图像的质量评估值；基于各所述质量评估值中最大质量评估值对应的目标光圈参数，更新调控所述当前快门时间。

此外，本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现本发明实施例一或实施例二提供的摄像头快门的调控方法，该方法包括：获取摄像头以当前快门时间捕获的当前图像；根据设定的光圈参数预调规则，确定所述当前图像在各光圈参数下对应的曝光预测图像；根据设定的图像质量评估规则，确定各所述曝光预测图像的质量评估值；基于各所述质量评估值中最大质量评估值对应的目标光圈参数，更新调控所述当前快门时间。

通过以上关于实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，本发明可借助软件及必需的通用硬件来实现，当然也可以通过硬件实现，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如计算机的软盘、只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、随机存取存储器(RandomAccess Memory,RAM)、闪存(FLASH)、硬盘或光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种摄像头快门的调控方法，其特征在于，包括：

获取摄像头以当前快门时间捕获的当前图像；

根据设定的光圈参数预调规则，确定所述当前图像在各光圈参数下对应的曝光预测图像；

根据设定的图像质量评估规则，确定各所述曝光预测图像的质量评估值；

基于各所述质量评估值中最大质量评估值对应的目标光圈参数，更新调控所述当前快门时间。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据设定的光圈参数预调规则，确定所述当前图像在各光圈参数下对应的曝光预测图像，包括：

获取所述当前图像中像素点的当前像素值，并获取设定量具备不同参数值的光圈参数；

根据所述当前像素值及设定的仿光圈调整公式，确定所述当前图像中像素点在各所述光圈参数下对应的曝光像素值；

根据所述像素点在各所述光圈参数下对应的曝光像素值，形成对应于各所述光圈参数的曝光预测图像。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述仿光圈调整公式表示为：

其中，k为光圈参数的参数取值；f_F-stop(I(x,y),k)与I_k(x,y)均表示光圈参数的参数值为k时当前图像中像素点(x,y)对应的曝光像素值；I(x,y)表示当前图像中像素点(x,y)的当前像素值。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据设定的图像质量评估规则，确定各所述曝光预测图像的质量评估值，包括：

分别选取各光圈参数对应的曝光预测图像作为当前预测图像；

确定所述当前预测图像中各像素点的梯度向量值，并对各所述梯度向量值由大到小排序形成当前梯度值集合；

基于所述当前梯度值集合及设定的图像质量评估公式，确定所述当前预测图像的质量评估值。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述图像质量评估公式表示为：

其中，M(I_k)表示光圈参数为k值时所对应曝光预测图像I_k的质量评估值；g_ik(x,y)表示光圈参数为k值时所对应当前梯度值集合中的第i个梯度向量值，w表示曝光预测图像I_k的长度值，h表示曝光预测图像I_k的宽度值；W_i为第i个梯度向量值对应的权重值；

所述第i个梯度向量值所对应权重值W_i的计算公式表示为：

其中，a和b均为控制参数且a∈(0,1]，b∈(0,∞]。

6.根据权利要求1-5任一项所述的方法，其特征在于，所述基于各所述质量评估值中最大质量评估值对应的目标光圈参数，更新调控所述当前快门时间，包括：

从各所述质量评估值中确定最大质量评估值，并将所述最大质量评估值对应的光圈参数确定为目标光圈参数；

根据所述目标光圈参数的参数值及设定的快门时间更新公式，获得下一快门时间，并确定所述下一快门时间为下一次拍摄的当前快门时间。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述设定的快门时间更新公式表示为：Δt_next＝Δt*(1+c*k`)，

其中，Δt_next表示下一快门时间，Δt表示当前快门时间，c为属于(0,1]的控制参数，k`为目标光圈参数的参数值。

8.一种摄像头快门的调控装置，其特征在于，包括：

当前图像获取模块，用于获取摄像头以当前快门时间捕获的当前图像；

曝光图像确定模块，用于根据设定的光圈参数预调规则，确定所述当前图像在各光圈参数下对应的曝光预测图像；

质量评估确定模块，用于根据设定的图像质量评估规则，确定各所述曝光预测图像的质量评估值；

快门时间调控模块，用于基于各所述质量评估值中最大质量评估值对应的目标光圈参数，更新调控所述当前快门时间。

9.一种计算机设备，包括：摄像头，其特征在于，还包括：

一个或多个处理器；

存储装置，用于存储一个或多个程序；

所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如权利要求1-7任一所述的摄像头快门的调控方法。

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-7任一所述的摄像头快门的调控方法。