CN108737740A - 一种图像补光方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种图像补光方法及系统，获取在预设场景内采集到图像的图像信息；根据所述图像信息计算光照强度；判断所述光照强度是否处于光照阈值范围内；若所述光照强度未处于光照阈值范围内，则对所述预设场景进行补光。本发明提供的技术方案根据光照变化程度，自动调节补光灯功耗，因此补光强度可以调节可以以相对较低的功耗得到较好的补光效果，同时避免骤开/关的问题，延长补光灯寿命。

Description

一种图像补光方法及系统

技术领域

本发明属于图像处理领域，尤其涉及一种图像补光方法及系统。

背景技术

一般情况下，光照条件对图像分析算法的精度有较大影响，因此，工程人员在部署图像采集设备时，通常需要精心设计和部署补光灯，如补光灯位置、放置角度、补光强度等。

在智能家电的应用场景中，由于室内光照条件变化丰富(不同的家居环境光照差异很大)，且不可预知，因此传统的基于人工经验的补光措施很难被有效的应用在智能家电设备上。除此之外，智能家居设备，对设备总体功耗、使用寿命以及用户无感知度有比较严格的要求，为满足低功耗、长寿命以及用户对补光措施无感知的要求，补光措施需要根据室内实际的光照条件自动调节，补光灯宜避免频繁开关，补光光谱及补光强度应当综合考虑用户感知度和提升图像采集质量。

而传统的补光措施，补光参数，如补光强度，补光灯功耗，补光灯的开关，通常是事先设定而无法根据实际光照条件实时调节。

因此，需要提供一种图像补光方法及系统来解决现有技术的不足。

发明内容

为了解决现有技术存在的问题，本发明提供了一种图像补光方法及系统，根据室内光照条件补光灯自动开关，以解决低功耗和提升补光灯寿命。

一种图像补光方法，包括：

获取在预设场景内采集到图像的图像信息；

根据所述图像信息计算光照强度；

判断所述光照强度是否处于光照阈值范围内；

若所述光照强度未处于光照阈值范围内，则对所述预设场景进行补光。

进一步的，所述图像信息包括：图像像素的色彩饱和度和图像像素的灰度。

进一步的，所述根据所述图像信息计算光照强度，包括：

按下式计算所述光照强度：

S＝A*average(V)+B*average(gray)

其中，S为光照强度；A和B均为常数；V为图像像素的色彩饱和度；gray为图像像素的灰度；average(.)为平均值函数。

进一步的，所述对所述预设场景进行补光，包括：

采用补光灯对所述预设场景进行补光。

进一步的，所述采用补光灯对所述预设场景进行补光，包括：

通过改变补光灯的功率进行补光；

当所述光照强度小于第一阈值时，增加补光灯功率，直到所述光照强度处于光照阈值范围内；

当所述光照强度大于第二阈值时，降低补光灯功率，直到补光灯关闭或所述光照强度处于光照阈值范围内。

进一步的，所述当所述光照强度小于第一阈值时，增加补光灯功率，包括：

当所述光照强度小于第三阈值时，打开补光灯并以第一功率进行补光；

当所述光照强度大于第三阈值且小于第一阈值时，以第二功率进行补光。

进一步的，所述补光灯为LED近红外补光灯。

一种图像补光系统，用于对补光灯进行控制，包括：

图像信息读取器，用于获取在预设场景内采集到图像的图像信息；

计算器，用于根据所述图像信息计算光照强度；

比较器，用于判断所述光照强度是否处于光照阈值范围内；

补光控制电路，用于若所述光照强度未处于光照阈值范围内，则控制所述补光灯对所述预设场景进行补光。

进一步的，所述补光灯为LED近红外补光灯。

本发明提供的技术方案与最接近的现有技术相比具有如下优点：

本发明提供的技术方案根据在预设场景内采集的图像信息计算光照强度，并判断光照强度是否处于光照阈值范围内，对所述场景进行补光。在具有应用中，采用补光灯进行补光，该方法可以自动控制补光灯的开启或关闭，相比于补光灯不停止的持续工作而言，本方案中，补光灯可以根据光照强度进行间歇性照明，进而可以降低功耗；由于补光灯的寿命与所述补光灯的照明时长成反比，所以间断的照明相比持续不停止的照明，可以提升补光灯的寿命。

本发明提供的技术方案根据光照变化程度，自动调节补光灯功耗，因此补光强度的调节可以以相对较低的功耗得到较好的补光效果，同时避免骤开/关的问题，延长补光灯寿命。

本发明提供的技术方案采用LED近红外光补光，降低用户感知程度。

附图说明

图1是本发明流程图；

图2是本发明实施例中开关控制示意图；

图3是本发明实施例中增强补光控制示意图；

图4是本发明实施例中增减弱光控制示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，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的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1、

如图1所示，本发明实施例提供了一种图像补光方法，包括：

获取在预设场景内采集到图像的图像信息；

根据所述图像信息计算光照强度；

判断所述光照强度是否处于光照阈值范围内；

若所述光照强度未处于光照阈值范围内，则对所述预设场景进行补光。

优选的，所述图像信息包括：图像像素的色彩饱和度HSV(Hue Saturation Value)和图像像素的灰度。

优选的，所述根据所述图像信息计算光照强度，包括：

按下式计算所述光照强度：

S＝A*average(V)+B*average(gray)

其中，S为光照强度；A和B均为常数；V为图像像素的色彩饱和度；gray为图像像素的灰度；average(.)为平均值函数。

优选的，所述对所述预设场景进行补光，包括：

采用补光灯对所述预设场景进行补光。

优选的，所述采用补光灯对所述预设场景进行补光，包括：

通过改变补光灯的功率进行补光；

当所述光照强度小于第一阈值b时，增加补光灯功率，直到所述光照强度处于光照阈值范围内；

当所述光照强度大于第二阈值c时，降低补光灯功率，直到补光灯关闭或所述光照强度处于光照阈值范围内。

优选的，所述当所述光照强度小于第一阈值b时，增加补光灯功率，包括：

当所述光照强度小于第三阈值a时，通过补光灯控制单元打开补光灯并以第一功率(最小功率p)进行补光，开关控制示意图如图2所示；

当所述光照强度大于第三阈值a且小于第一阈值b时，通过补光功率控制单元以第二功率(p＝p+d)进行补光，即为增强补光控制，其示意图如图3所示。

优选的，所述当所述光照强度大于第二阈值c时，降低补光灯功率，包括：当所述光照强度大于第二阈值c时，通过补光功率控制单元以第三功率(p＝p-d)进行补光，即为减弱补光控制，其示意图如图4所示。

优选的，所述补光灯为LED近红外补光灯。

红外光是人类肉眼不可见光，但在弱光条件下，采用远红外光源得到的图像接近于2值图像，图像失真比较严重。因此综合考虑，采用近红外补光灯，在减少用户感知的情况下得到画质相对较好的图像。

实施例2、

基于相同的发明构思本发明还提供了一种图像补光系统，包括：

图像信息读取器，用于获取在预设场景内采集到图像的图像信息；

计算器，用于根据所述图像信息计算光照强度；

比较器，用于判断所述光照强度是否处于光照阈值范围内；

补光控制电路，用于若所述光照强度未处于光照阈值范围内，则控制所述补光灯对所述预设场景进行补光。

优选的，所述补光灯为LED近红外补光灯。

需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

可以理解的是，本文描述的这些实施例可以用硬件、软件、固件、中间件、微码或其组合来实现。对于硬件实现，处理单元可以实现在一个或多个专用集成电路(ApplicationSpecific Integrated Circuits，ASIC)、数字信号处理器(Digital Signal Processing，DSP)、数字信号处理设备(DSP Device，DSPD)、可编程逻辑设备(ProgrammableLogicDevice，PLD)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)、通用处理器、控制器、微控制器、微处理器、用于执行本申请所述功能的其它电子单元或其组合中。

对于软件实现，可通过执行本文所述功能的单元来实现本文所述的技术。软件代码可存储在存储器中并通过处理器执行。存储器可以在处理器中或在处理器外部实现。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实施例的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，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方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种图像补光方法，其特征在于，包括：

获取在预设场景内采集到图像的图像信息；

根据所述图像信息计算光照强度；

判断所述光照强度是否处于光照阈值范围内；

若所述光照强度未处于光照阈值范围内，则对所述预设场景进行补光。

2.根据权利要求1所述的一种图像补光方法，其特征在于，所述图像信息包括：图像像素的色彩饱和度和图像像素的灰度。

3.根据权利要求2所述的一种图像补光方法，其特征在于，所述根据所述图像信息计算光照强度，包括：

按下式计算所述光照强度：

S＝A*average(V)+B*average(gray)

其中，S为光照强度；A和B均为常数；V为图像像素的色彩饱和度；gray为图像像素的灰度；average(.)为平均值函数。

4.根据权利要求1所述的一种图像补光方法，其特征在于，所述对所述预设场景进行补光，包括：

采用补光灯对所述预设场景进行补光。

5.根据权利要求4所述的一种图像补光方法，其特征在于，所述采用补光灯对所述预设场景进行补光，包括：

通过改变补光灯的功率进行补光；

当所述光照强度小于第一阈值时，增加补光灯功率，直到所述光照强度处于光照阈值范围内；

当所述光照强度大于第二阈值时，降低补光灯功率，直到补光灯关闭或所述光照强度处于光照阈值范围内。

6.根据权利要求5所述的一种图像补光方法，其特征在于，所述当所述光照强度小于第一阈值时，增加补光灯功率，包括：

当所述光照强度小于第三阈值时，打开补光灯并以第一功率进行补光；

当所述光照强度大于第三阈值且小于第一阈值时，以第二功率进行补光。

7.根据权利要求4-6任一所述的一种图像补光方法，其特征在于，所述补光灯为LED近红外补光灯。

8.一种图像补光系统，用于对补光灯进行控制，其特征在于，包括：

图像信息读取器，用于获取在预设场景内采集到图像的图像信息；

计算器，用于根据所述图像信息计算光照强度；

比较器，用于判断所述光照强度是否处于光照阈值范围内；

补光控制电路，用于若所述光照强度未处于光照阈值范围内，则控制所述补光灯对所述预设场景进行补光。

9.根据权利要求8所述的一种图像补光系统，其特征在于，所述补光灯为LED近红外补光灯。