CN108419345B - 基于图像分析的控灯方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了基于图像分析的控灯方法，该方法包括：采集连续场景图像；在连续场景图像内选取同一位置区域，获取选取的同一位置区域的图像作为判定区域；统计第一阈值判定区域的亮度值，并计算平均亮度值；实时获取判定区域的相机曝光时间；判断控灯的状态。统计第一阈值判定区域的亮度值，并计算平均亮度值包括：选取第一阈值的连续场景图像，并分别获取判定区域的亮度值；计算并记录判定区域第一阈值的平均亮度值。与现有的控灯技术相比，本发明的基于图像分析的控灯方法及装置适用性强，采用亮度和曝光时间判断，可以在不增加额外的硬件设备的情况下，进行有效控灯，以提高图像采集的质量。

Description

基于图像分析的控灯方法及装置
技术领域
本发明涉及图像处理、视频监控以及安防，特别涉及基于图像分析的控灯方法及装置。
背景技术
随着社会经济的不断发展，城市、企业的道路广场等公共照明设施越来越多，然而这些公共照明设施多为传统控灯。传统控灯采用光敏电阻控制，光敏电阻是利用半导体的光电导效应制成的一种电阻值随入射光的强弱而改变的电阻器。入射光强，电阻减小，入射光弱，电阻增大。光敏电阻器一般用于光的测量，光的控制和光电转换。由于不同的材料对光谱有不同的选择吸收，这就导致涂有不同半导体的光敏电阻有不同的光谱灵敏范围，而且光谱曲线有较大差异。光敏电阻的精准度差，且需要增加电路板，不利于后期维护，一旦光敏电阻损坏，光敏控灯将不能使用。
因此，针对光敏控灯的一系列问题，需要提出一种可以用于停车场出入口、楼道、街边等场景的控灯方法及装置，可以更加准确的打开或关闭控灯，不需要增加硬件设备，节省成本，并且可以远程修改调试的控灯成为本领域人员急需要解决的问题。
综上所述，目前需要提出一种可以应用于更多场景的具有更高准确性，而且可以有效的节省成本的控灯装置。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提高相机控灯的准确性，而且可以有效的节省成本的基于图像分析的控灯方法及装置。
为达到上述目的，按照本发明的第一个方面，提供了基于图像分析的控灯方法，该方法包括：
第一步骤，采集连续场景图像；
第二步骤，在连续场景图像内选取同一位置区域，获取选取的同一位置区域的图像作为判定区域；
第三步骤，统计第一阈值判定区域的亮度值，并计算平均亮度值；
第四步骤，实时获取判定区域的相机曝光时间；
第五步骤，判断控灯的状态。
进一步地，所述第一步骤中采集的场景图像为灰度化图像，如果采集的场景图像为彩色图像，则对彩色图像进行灰度化处理。
进一步地，所述第一步骤所述采集场景图像可以通过现有的场景图像采集的方法或装置实现。
所述第二步骤选取同一位置区域可以通过手动随意选取区域或者计算机程序实现，所选取的同一位置区域包括但不限于：矩形、圆形、椭圆形、多边形、或者不规则区域等。
进一步地，所述第二步骤中，计算机程序为现有的选取区域技术的方法。
进一步地，所述第二步骤选取的同一位置区域为四边形区域。
进一步地，所述第三步骤包括：
选取第一阈值的连续场景图像，并分别获取判定区域的亮度值；
计算并记录判定区域第一阈值的平均亮度值La。
进一步地，所述第一阈值的取值范围为50～300帧。例如，所述第一阈值可以为80帧或者200帧。
所述第四步骤中实时获取判定区域的相机曝光时间可以通过现有的方法或设备实现.
进一步地，所述第五步骤包括：
若当前曝光时间Ten<最大曝光时间阈值Tem×第一曝光阈值，同时La>第一亮度阈值，控灯熄灭；
若Ten>Tem×第二曝光阈值，同时La<第二亮度阈值，控灯打开；
否则，控灯保持当前状态。
按照本发明的另一个方面，提供了基于图像分析的控灯装置，该装置包括：
图像采集模块，用于采集连续场景图像；
判定区域选取模块，用于在连续场景图像内选取同一位置区域，获取选取的同一位置区域的图像作为判定区域；
亮度获取模块，用于统计第一阈值判定区域的亮度值，并计算平均亮度值；
曝光时间获取模块，用于实时获取判定区域的相机曝光时间；
控灯状态判断模块，用于判断控灯的状态。
进一步地，所述图像采集模块中，所述采集的场景图像为灰度化图像，如果采集的场景图像为彩色图像，则对彩色图像进行灰度化处理。
所述图像采集模块中采集连续场景图像可以通过现有的场景图像采集的方法或装置实现。
所述判定区域选取模块中，选取同一位置区域可以通过手动随意选取区域或者计算机程序实现，所选取的同一位置区域包括但不限于：矩形、圆形、椭圆形、多边形、或者不规则区域等。
进一步地，所述判定区域模块中，计算机程序为现有的选取区域技术的方法。
进一步地，所述判定区域选取模块中，选取的同一位置区域为四边形区域。
进一步地，所述亮度获取模块包括：
用于选取第一阈值的连续场景图像，并分别获取判定区域的亮度值；
用于计算并记录判定区域第一阈值的平均亮度值。
进一步地，所述第一阈值的取值范围为50～300帧。
进一步地，所述获取判定区域亮度值方法可以通过现有的方法或设备实现。
进一步地，所述控灯状态判断模块包括：
用于若当前曝光时间Ten<最大曝光时间阈值Tem×第一曝光阈值，同时La>第一亮度阈值，控灯熄灭；
用于若Ten>Tem×第二曝光阈值，同时La<第二亮度阈值，控灯打开；
用于否则，控灯保持当前状态。
与现有的控灯技术相比，本发明的基于图像分析的控灯方法及装置适用性强，采用亮度和曝光时间判断，可以在不增加额外的硬件设备的情况下，进行有效控灯，以提高图像采集的质量。
附图说明
图1示出了按照本发明的基于图像分析的控灯方法的流程图。
图2示出了按照本发明的基于图像分析的控灯装置的框架图。
具体实施方式
为使本领域的技术人员能进一步了解本发明的结构、特征及其他目的，现结合所附较佳实施例详细说明如下，所说明的较佳实施例仅用于说明本发明的技术方案，并非限定本发明。
图1给出了按照本发明的基于图像分析的控灯方法的流程图。如图1所示，按照本发明的基于图像分析的控灯方法包括：
第一步骤S1，采集连续场景图像；
第二步骤S2，在连续场景图像内选取同一位置区域，获取选取的同一位置区域的图像作为判定区域；
第三步骤S3，统计第一阈值判定区域的亮度值，并计算平均亮度值；
第四步骤S4，实时获取判定区域的相机曝光时间；
第五步骤S5，判断控灯的状态。
进一步地，所述第一步骤S1中采集的场景图像为灰度化图像，如果采集的场景图像为彩色图像，则对彩色图像进行灰度化处理。
所述第一步骤S1中所述采集连续场景图像可以通过现有的场景图像采集的方法或装置实现。
实施例，在停车场入口处安装一个图像采集设备，采集停车场入口处的场景图像。
所述第二步骤S2选取同一位置区域可以通过手动随意选取区域或者计算机程序实现，所选取的同一位置区域包括但不限于：矩形、圆形、椭圆形、多边形、或者不规则区域等。
进一步地，所述第二步骤S2中，计算机程序为现有的选取区域技术的方法。
进一步地，所述第二步骤S2选取的同一位置区域为四边形区域。实施例，基于选取的4个坐标点构建四边形区域，对于连续场景图像的每帧图像，选取对应矩形区域位置的图像作为当前帧图像的判定区域。
进一步地，所述第三步骤S3包括：
选取第一阈值的连续场景图像，并分别获取判定区域的亮度值；
计算并记录判定区域第一阈值的平均亮度值La。
进一步地，所述第一阈值的取值范围为50～300帧。例如，所述第一阈值可以为80帧或者200帧。
实施例，若第一阈值为80帧，获取判定区域的亮度值L1，L2，…，L79，L80。
进一步地，所述获取判定区域亮度值方法可以通过现有的方法或设备实现。实施例，对判定区域的图像统计图像直方图，得到判定区域亮度值。
所述第四步骤S4中实时获取判定区域的相机曝光时间可以通过现有的方法或设备实现。
实施例，在海思平台上通过Exposure Time接口获得实时的曝光时间Te。
进一步地，所述第五步骤S5包括：
若当前曝光时间Ten<最大曝光时间阈值Tem×第一曝光阈值，同时La>第一亮度值阈值，控灯熄灭；
若Ten>Tem×第二曝光阈值，同时La<第二亮度值阈值，控灯打开；
否则，控灯保持当前状态。
进一步地，所述最大曝光时间阈值Tem的取值范围为2000～8000ms，例如，所述最大曝光时间阈值可以为4000ms或者6000ms；所述第一曝光阈值的取值范围为0.5～0.8，例如，所述第一曝光阈值为0.6或者0.7；所述第一亮度值阈值的取值范围为50～80，例如，所述第一亮度值阈值为60或者70；所述第二曝光阈值的取值范围为0.8～1.1，例如，所述第二曝光阈值为0.9或者1.0；所述第二亮度值阈值的取值范围为80～110，例如，所述第二亮度值阈值为90或者100。
实施例，例如最大曝光时间Tem为6000ms，第一曝光阈值为0.6，第一亮度值阈值为60，第二曝光阈值为0.9，所述第二亮度值阈值为90；
若当前当前曝光时间Ten为3000ms且判定区域平均亮度值La为150，3000<6000×0.6，同时150>60，控灯熄灭；
若当前当前曝光时间Ten为3000ms且判定区域平均亮度值La为30，3000<6000×0.6，但30<60，控灯保持当前状态；
若当前当前曝光时间Ten为5500ms且判定区域平均亮度值La为30，5500>6000×0.9，同时30<90，控灯打开；
若当前当前曝光时间Ten为5500ms且判定区域平均亮度值La为150，5500>6000×0.9，但150>90，控灯保持当前状态。
图2给出了按照本发明的基于图像分析的控灯装置的框架图。如图2所示，按照本发明的基于图像分析的控灯方法包括：
图像采集模块1，用于采集连续场景图像；
判定区域选取模块2，用于在连续场景图像内选取同一位置区域，获取选取的同一位置区域的图像作为判定区域；
亮度获取模块3，用于统计第一阈值判定区域的亮度值，并计算平均亮度值；
曝光时间获取模块4，用于实时获取判定区域的相机曝光时间；
控灯状态判断模块5，用于判断控灯的状态。
进一步地，所述图像采集模块1中采集的场景图像为灰度化图像，如果采集的场景图像为彩色图像，则对彩色图像进行灰度化处理。
所述图像采集模块1中所述采集连续场景图像可以通过现有的场景图像采集的方法或装置实现。
实施例，在停车场入口处安装一个图像采集设备，采集停车场入口处的场景图像。
所述判定区域选取模块2选取同一位置区域可以通过手动随意选取区域或者计算机程序实现，所选取的同一位置区域包括但不限于：矩形、圆形、椭圆形、多边形、或者不规则区域等。
进一步地，所述判定区域选取模块2中，计算机程序为现有的选取区域技术的方法。
进一步地，所述判定区域选取模块2选取的同一位置区域为四边形区域。实施例，基于选取的4个坐标点构建四边形区域，对于连续场景图像的每帧图像，选取对应矩形区域位置的图像作为当前帧图像的判定区域。
进一步地，所述亮度获取模块3包括：
用于选取第一阈值的连续场景图像，并分别获取判定区域的亮度值；
用于计算并记录判定区域第一阈值的平均亮度值La。
进一步地，所述第一阈值的取值范围为50～300帧。例如，所述第一阈值可以为80帧或者200帧。
实施例，若第一阈值为80帧，获取判定区域的亮度值L1，L2，…，L79，L80。
进一步地，所述获取判定区域亮度值方法可以通过现有的方法或设备实现。实施例，对判定区域的图像统计图像直方图，得到判定区域亮度值。
所述曝光时间获取模块4中实时获取判定区域的相机曝光时间可以通过现有的方法或设备实现。
实施例，在海思平台上通过Exposure Time接口获得实时的曝光时间Te。
进一步地，所述控灯状态判断模块5包括：
用于若当前曝光时间Ten<最大曝光时间阈值Tem×第一曝光阈值，同时La>第一亮度阈值，控灯熄灭；
用于若Ten>Tem×第二曝光阈值，同时La<第二亮度阈值，控灯打开；
用于否则，控灯保持当前状态。
进一步地，所述最大曝光时间阈值Tem的取值范围为2000～10000ms，例如，所述最大曝光时间阈值可以为4000ms或者8000ms；所述第一曝光阈值的取值范围为0.5～0.8，例如，所述第一曝光阈值为0.6或者0.7；所述第一亮度阈值的取值范围为50～80，例如，所述第一亮度阈值为60或者70；所述第二曝光阈值的取值范围为0.8～1.1，例如，所述第二曝光阈值为0.9或者1.0；所述第二亮度阈值的取值范围为80～110，例如，所述第二亮度阈值为90或者100。
实施例，例如最大曝光时间Tem为6000ms，第一曝光阈值为0.6，第一亮度值阈值为60，第二曝光阈值为0.9，所述第二亮度值阈值为90；
若当前当前曝光时间Ten为3000ms且判定区域平均亮度值La为150，3000<6000×0.6，同时150>60，控灯熄灭；
若当前当前曝光时间Ten为3000ms且判定区域平均亮度值La为30，3000<6000×0.6，但30<60，控灯保持当前状态；
若当前当前曝光时间Ten为5500ms且判定区域平均亮度值La为30，5500>6000×0.9，同时30<90，控灯打开；
若当前当前曝光时间Ten为5500ms且判定区域平均亮度值La为150，5500>6000×0.9，但150>90，控灯保持当前状态。
与现有的控灯技术相比，本发明的基于图像分析的控灯方法及装置适用性强，采用亮度和曝光时间判断，可以在不增加额外的硬件设备的情况下，进行有效控灯，以提高图像采集的质量。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围，应当理解，本发明并不限于这里所描述的实现方案，这些实现方案描述的目的在于帮助本领域中的技术人员实践本发明。任何本领域中的技术人员很容易在不脱离本发明精神和范围的情况下进行进一步的改进和完善，因此本发明只受到本发明权利要求的内容和范围的限制，其意图涵盖所有包括在由所附权利要求所限定的本发明精神和范围内的备选方案和等同方案。

Claims (8)

1.基于图像分析的控灯方法，其特征在于，该方法包括：
第一步骤，采集连续场景图像；
第二步骤，在连续场景图像内选取同一位置区域，获取选取的同一位置区域的图像作为判定区域；
第三步骤，统计第一阈值判定区域的亮度值，并计算平均亮度值；
第四步骤，实时获取判定区域的相机曝光时间；
第五步骤，判断控灯的状态；
其中，所述第五步骤包括：
若当前曝光时间Ten<最大曝光时间阈值Tem×第一曝光阈值，同时La>第一亮度值阈值，控灯熄灭；
若Ten>Tem×第二曝光阈值，同时La<第二亮度值阈值，控灯打开；
否则，控灯保持当前状态；
其中，所述第一曝光阈值小于所述第二曝光阈值，所述第一亮度值阈值小于所述第二亮度值阈值；所述La为判定区域第一阈值的平均亮度值。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一步骤中，采集的场景图像为灰度化图像，如果采集的场景图像为彩色图像，则对彩色图像进行灰度化处理。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二步骤中，选取同一位置区域通过手动随意选取区域或者计算机程序实现，所选取的同一位置区域包括但不限于：矩形、圆形、椭圆形、多边形、或者不规则区域。
4.如权利要求3的方法，其特征在于，所述第二步骤中，选取的同一位置区域为四边形区域。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第三步骤包括：
选取第一阈值的连续场景图像，并分别获取判定区域的亮度值；
计算并记录判定区域第一阈值的平均亮度值La。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述第三步骤中：所述第一阈值的取值范围为50～300帧。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第五步骤中：
所述最大曝光时间阈值Tem的取值范围为2000～10000ms；所述第一曝光阈值的取值范围为0.5～0.8；所述第一亮度阈值的取值范围为50～80；所述第二曝光阈值的取值范围为0.8～1.1；所述第二亮度阈值的取值范围为80～110。
8.基于图像分析的控灯装置，其特征在于，该装置包括：
图像采集模块，用于采集连续场景图像；
判定区域选取模块，用于在连续场景图像内选取同一位置区域，获取选取的同一位置区域的图像作为判定区域；
亮度获取模块，用于统计第一阈值判定区域的亮度值，并计算平均亮度值；
曝光时间获取模块，用于实时获取判定区域的相机曝光时间；
控灯状态判断模块，用于判断控灯的状态；
其中，所述控灯状态判断模块包括：
用于若当前曝光时间Ten<最大曝光时间阈值Tem×第一曝光阈值，同时La>第一亮度值阈值，控灯熄灭；
用于若Ten>Tem×第二曝光阈值，同时La<第二亮度值阈值，控灯打开；
用于否则，控灯保持当前状态；
其中，所述第一曝光阈值小于所述第二曝光阈值，所述第一亮度值阈值小于所述第二亮度值阈值；所述La为判定区域第一阈值的平均亮度值。
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