CN109936698A - 一种自动曝光控制方法、装置、电子设备及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供了一种自动曝光控制方法：获得当前视频帧图像的亮度值及当前曝光参数；计算当前照度值；根据预先测试出的照度值与期望亮度值的对应关系，确定当前期望亮度值；此外，还能根据图像的像素亮度直方图对期望亮度值进行进一步调节。从而使曝光参数一直处于动态调节的状态，使用动态调节的曝光参数拍得的图像亮度能够适时满足人眼视觉效果，且有利于提升所拍得图像的质量。

Description

一种自动曝光控制方法、装置、电子设备及存储介质

技术领域

本发明涉及图像处理技术领域，特别是涉及一种自动曝光控制方法、装置、电子设备及存储介质。

背景技术

通常，监控摄像机都具有自动曝光的功能，即能够在视频拍摄过程中，根据当前获取的图像的亮度和预设的期望亮度来调整曝光参数，如曝光时间及曝光增益，使得成像的亮度和期望亮度相差不大。

然而现有技术中，监控摄像机的期望亮度都设置为固定值，因此对场景的适应性比较差。例如，期望亮度设置较高时，对于较暗场景下图片亮度与真实亮度差异较大，与人眼视觉效果不符，且由增益带来的噪点会影响所拍摄图片的质量。

此外，有很多监控场景都存在室外光照较强，室内光线不足的情况，如，营业大厅的门口，车库出入口，此时监控摄像机获取的图像的对比度会较高，且会出现明亮的区域过度曝光，而较暗的区域曝光不足的情况，使得所拍摄图片的质量不高，画面难以识别，无法起到监控效果。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种自动曝光控制方法、装置、电子设备及存储介质，以实现期望亮度动态调节，使用动态调节的期望亮度拍摄得到的图像质量更高。具体技术方案如下：

一种自动曝光控制方法，所述方法包括：

获得当前视频帧图像的亮度值及当前曝光参数；

根据所述当前视频帧图像的亮度值及当前曝光参数，计算当前照度值；

根据预先测试出的照度值与期望亮度值的对应关系，确定当前期望亮度值；

根据所述当前视频帧图像的亮度值和当前期望亮度值调整曝光参数。

可选的，所述根据所述当前视频帧亮度值及当前曝光参数，计算当前照度值，包括：

按如下公式计算当前照度值：

当前照度值＝a*当前视频帧亮度值/(曝光时间*曝光增益)；其中a为预设放大倍数。

可选的，所述根据所述当前视频帧亮度值及当前曝光参数，计算当前照度值，包括：

按如下公式计算当前照度值：

当前照度值＝lg(4×exp(当前视频帧亮度值))/(曝光时间×曝光增益)。

可选的，在根据所述当前视频帧亮度值及当前曝光参数，计算当前照度值之前，还包括：

获得上一帧图像的亮度值；

判断当前视频帧图像的亮度值与上一帧图像的亮度值的差值是否小于预设的亮度差值阈值；

如果当前视频帧图像的亮度值与上一帧图像的亮度值的差值小于预设的亮度差值阈值，则将视频图像亮度的连续稳定次数加一；

如果当前视频帧图像的亮度值与上一帧图像的亮度值的差值不小于预设的亮度差值阈值，则将视频图像亮度的连续稳定次数清零；

如果所述视频图像连续稳定的次数大于预设的稳定次数阈值，则执行所述根据所述当前视频帧亮度值，计算当前照度值的步骤。

可选的，在所述根据所述当前视频帧的亮度值和当前期望亮度值调整曝光参数之前，还包括：

判断当前环境照度是否稳定；

如果是，则将当前视频帧图像中像素亮度小于预设亮度阈值的区域确定为暗区；

获取暗区的像素个数占当前视频帧图像总像素个数的第一比例；

判断所述第一比例是否小于第一预设比例阈值；

如果是，则降低当前期望亮度值。

可选的，所述将当前视频帧图像中像素亮度小于预设亮度阈值的区域确定为暗区的步骤，包括：

获取当前视频帧图像对应的像素亮度直方图；

将所述像素亮度直方图中像素亮度小于预设亮度阈值的区域确定为暗区。

可选的，所述方法还包括：

确定所述暗区内像素个数峰值对应的像素亮度值，记为峰值亮度值；

获取所述像素亮度直方图中所述峰值亮度值左右预设数目个亮度跨度的区域内像素个数总和占所述暗区内像素个数总和的第二比例；

如果所述第一比例大于第一预设比例阈值，且所述第二比例大于第二预设比例阈值，则提高当前期望亮度值。

可选的，在获取所述像素亮度直方图中所述峰值亮度值左右预设数目个亮度跨度的区域内像素个数总和占所述暗区内像素个数总和的第二比例之前，还包括：

获得上一帧图像对应的像素亮度直方图；

获得上一帧图像对应的像素亮度直方图中的峰值亮度值；

判断当前视频帧图像的峰值亮度值与上一帧图像的峰值亮度值的差值是否小于预设的峰值亮度差值阈值；

如果当前视频帧图像的峰值亮度值与上一帧图像的峰值亮度值的差值小于预设的峰值亮度差值阈值，则将视频图像的峰值亮度值连续稳定次数加一；

如果当前视频帧图像的峰值亮度值与上一帧图像的峰值亮度值的差值不小于预设的峰值亮度差值阈值，则将视频图像的峰值亮度值连续稳定次数清零；

如果所述视频图像的峰值亮度值连续稳定的次数大于预设的峰值亮度值稳定次数阈值，则执行所述获取所述像素亮度直方图中所述峰值亮度值左右预设数目个亮度跨度的区域内像素个数总和占所述暗区内像素个数总和的第二比例的步骤。

可选的，所述方法还包括：

所述降低当前期望亮度值，包括：将当前期望亮度值降低一个数量单位；

所述提高当前期望亮度值，包括：将当前期望亮度值提高一个数量单位；

所述提高当前期望亮度值的范围为(0，β)；其中β为预设的调节范围的上限。

本发明提供的一种自动曝光控制装置，所述装置包括：

当前亮度值获得模块，用于获得当前视频帧图像的亮度值及当前曝光参数；

照度计算模块，用于根据所述当前视频帧图像的亮度值及当前曝光参数，计算当前照度值；

期望亮度值确定模块，用于根据预先测试出的照度值与期望亮度值的对应关系，确定当前期望亮度值；

曝光参数调节模块，用于根据所述当前视频帧图像的亮度值和当前期望亮度值调整曝光参数。

可选的，所述照度计算模块，具体用于：

按如下公式计算当前照度值：

当前照度值＝α*当前视频帧亮度值/(曝光时间*曝光增益)；其中α为预设放大倍数。

可选的，所述照度计算模块，具体用于：

按如下公式计算当前照度值：

当前照度值＝lg(4×exp(当前视频帧亮度值))/(曝光时间×曝光增益)。

可选的，所述装置还包括：

上一帧亮度值获得模块，用于获得上一帧图像的亮度值；

第一判断模块，用于判断当前视频帧图像的亮度值与上一帧图像的亮度值的差值是否小于预设的亮度差值阈值；

稳定次数加一模块，用于在第一判断模块的结果为是的情况下，将视频图像亮度的连续稳定次数加一；

稳定次数清零模块，用于在第一判断模块的结果为否的情况下，将视频图像亮度的连续稳定次数清零；

照度计算模块，用于在所述视频图像连续稳定的次数大于预设的稳定次数阈值时，根据所述当前视频帧亮度值，计算当前照度值。

可选的，所述装置还包括：

照度稳定判断模块，用于判断当前环境照度是否稳定；

第一暗区确定模块，用于在照度稳定判断模块的判断结果为是时触发，将当前视频帧图像中像素亮度小于预设亮度阈值的区域确定为暗区；

第一比例获取模块，用于获取暗区的像素个数占当前视频帧图像总像素个数的第一比例；

第一比例判断模块，用于判断所述第一比例是否小于第一预设比例阈值；

期望亮度值降低模块，用于在第一比例判断模块的判断结果为是时触发，降低当前期望亮度值。

可选的，所述装置还包括：

像素亮度直方图获得模块，用于获取当前视频帧图像对应的像素亮度直方图；

暗区确定模块，用于将所述像素亮度直方图中像素亮度小于预设亮度阈值的区域确定为暗区。

可选的，所述装置还包括：

峰值亮度值确定模块，用于确定所述暗区内像素个数峰值对应的像素亮度值，记为峰值亮度值；

第二比例获取模块，用于获取所述像素亮度直方图中所述峰值亮度值左右预设数目个亮度跨度的区域内像素个数总和占所述暗区内像素个数总和的第二比例；

期望亮度值提高模块，用于在所述第一比例大于第一预设比例阈值，且所述第二比例大于第二预设比例阈值情况下，提高当前期望亮度值。

可选的，所述装置还包括：

上一帧像素亮度直方图获得模块，用于获得上一帧图像对应的像素亮度直方图；

上一帧峰值亮度值获得模块，用于获得上一帧图像对应的像素亮度直方图中的峰值亮度值；

峰值亮度差值判断模块，用于判断当前视频帧图像的峰值亮度值与上一帧图像的峰值亮度值的差值是否小于预设的峰值亮度差值阈值；

峰值亮度值稳定次数加一模块，用于在所述峰值亮度差值判断模块结果为是时触发，将视频图像的峰值亮度值连续稳定次数加一；

峰值亮度值稳定次数清零模块，用于在所述峰值亮度差值判断模块结果为否时触发，将视频图像的峰值亮度值连续稳定次数清零；

第二比例获得模块，用于在视频图像的峰值亮度值连续稳定的次数大于预设的峰值亮度值稳定次数阈值时触发，获取所述像素亮度直方图中所述峰值亮度值左右预设数目个亮度跨度的区域内像素个数总和占所述暗区内像素个数总和的第二比例。

可选的，所述装置还包括：

所述期望亮度值降低模块，具体用于，在第一比例判断模块的判断结果为是时触发，将当前期望亮度值降低一个数量单位；

所述期望亮度值提高模块，具体用于，在第一比例判断模块的判断结果为否时触发，将当前期望亮度值提高一个数量单位；

期望亮度值控制模块，用于将当前期望亮度值的提高范围控制为(0，β)；其中β为预设的调节范围的上限。

本发明提供了一种电子设备，包括处理器、通信接口、存储器和通信总线，其中，处理器，通信接口，存储器通过通信总线完成相互间的通信；

存储器，用于存放计算机程序；

处理器，用于执行存储器上所存放的程序时，实现上述方法步骤。

本发明提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，实现上述方法步骤。

本发明实施例提供的自动曝光控制方法及装置、电子设备及存储介质，能够通过摄像机拍得的当前帧图像的亮度以及当前曝光参数计算出当前场景的照度，再根据照度与期望亮度的关系得到较佳的期望亮度。根据较佳的期望亮度与当前帧图像的亮度的大小关系再对当前的曝光参数进行调节。从而使拍得的图像亮度能够适时满足人眼视觉效果。此外，使用本发明提供的自动曝光方法，能根据图像对应的亮度直方图对期望亮度进行细微调节，使用调节后的期望亮度进行拍摄，有利于提升图像暗处的亮度，使得暗处的细节可见，能够提升在室外光照较强，室内光线不足的场景拍得的图像的质量。

当然，实施本发明的任一产品或方法必不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的自动曝光控制方法的一种流程图；

图2为本发明实施例提供的照度值与期望亮度值对应关系的一种示意图；

图3为本发明实施例提供的自动曝光控制方法的另一种流程图；

图4为本发明实施例提供的自动曝光控制方法的另一种流程图；

图5为本发明实施例提供的自动曝光控制方法的另一种流程图；

图6为本发明实施例提供的自动曝光控制装置的一种结构示意图；

图7为本发明实施例提供的自动曝光控制装置的另一种结构示意图；

图8为本发明实施例提供的自动曝光控制装置的另一种结构示意图；

图9为本发明实施例提供的自动曝光控制装置的另一种结构示意图；

图10为本发明实施例提供的像素亮度直方图的一种示意图；

图11为本发明实施例所述的服务器的一种结构示意图。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，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。

本发明为了解决现有技术中摄像机拍摄的图片质量不高的问题，提供了一种自动曝光控制方法。利用拍得的当前视频帧图像的亮度与当前曝光参数得到当前照度值，再根据当前照度值对期望亮度进行调整。使用动态调整的期望亮度进行拍摄，能够提高拍摄的图片质量。下面对所述自动曝光控制方法进行详细说明。

参见图1，本发明实施例一提供了一种自动曝光控制方法，所述方法包括以下步骤：

步骤S101：获得当前视频帧图像的亮度值及当前曝光参数；

摄像机拍得的视频是由一帧一帧的图像组合成的，在本步骤中，摄像机会获得当前视频帧图像的亮度值，该亮度值是整帧图像各个像素点的亮度值的平均值。

步骤S102:根据所述当前视频帧图像的亮度值及当前曝光参数，计算当前照度值。

摄像机拍得的图像亮度是由环境的照度和自身的曝光参数决定的，其中曝光参数包括曝光时间和曝光增益。在本步骤中，是根据拍得图像的亮度值和曝光参数来估算当前环境的照度值。

具体的，估算当前环境照度值的公式可以为：

当前照度值＝α*当前视频帧亮度值/(曝光时间*曝光增益)；其中α为放大倍数，用于提高计算结果的精确度。例如，本实施例中，可以设定α取值为1000，这样将当前帧图像亮度值乘以1000再进行计算就能很好的提高计算结果的精确度。

在另一种实施方式中，估算当前环境照度值的公式可以为：

当前照度值＝lg(4×exp(当前视频帧亮度值))/(曝光时间×曝光增益)。

另外，还可以采用其他的方式计算当前照度值，本发明实施例对此不做限定。

步骤S103：根据预先测试出的照度值与期望亮度值的对应关系，确定当前期望亮度值。

在步骤S102中，能够估算出当前环境的照度值。在本步骤中，需要根据照度值来对期望亮度进行调整。例如，如果当前环境的照度值偏高，则需要提高期望亮度，以使得拍出的图像更符合人眼的视觉效果，质量更好。

具体的，照度与期望亮度的对应关系可以如图2所示。

当照度值低于a时，期望亮度取最小值A；当照度值高于d时，期望亮度取最大值C；当照度值大于b,小于c时，期望亮度取中间值B；

其他情况中，照度与期望亮度具有线性关系。具体的线性关系函数由不同的相机测试决定。可以理解的，考虑到其他因素，测试出的关系函数可能不是线性的，有可能是曲线的对应关系，本发明对其不做限定。

S104：根据所述当前视频帧图像的亮度值和当前期望亮度值调整曝光参数。

在本步骤中，根据步骤S103中获取的期望亮度值，结合获取的当前视频帧图像的亮度值，对曝光参数进行调整。

具体的，计算当前帧图像亮度值与期望亮度值的差值的绝对值。如果差值的绝对值大于预设的阈值，则表示拍得的图像亮度与期望的亮度差别较大，需要对曝光参数进行调整。

在上述情况下，如果当前帧图像亮度值大于期望亮度值，则表明拍得的图像与真实场景相比亮度太大，不符合人眼的视觉效果，则需要降低摄像机的曝光时间和曝光增益。

反之，如果所述当前帧图像亮度值小于期望亮度值，则应该提高曝光时间和曝光增益。

可见，与现有技术相比，本发明实施例提供的自动曝光控制方法，能够通过摄像机拍得的当前帧图像的亮度以及当前曝光参数计算出当前场景的照度，再根据照度与期望亮度的关系得到较佳的期望亮度。根据较佳的期望亮度再对当前的曝光参数进行调节。能够使曝光参数一直处于动态调节的状态，因此使用动态调节的曝光参数拍得的图像亮度能够适时满足人眼视觉效果。

在本发明的另一种实施例中，参见图3，在步骤S102,根据所述当前视频帧亮度值，计算当前照度值之前，还可以包括：

步骤S301：获得上一帧图像的亮度值；

步骤S302：判断当前视频帧图像的亮度值与上一帧图像的亮度值的差值是否小于预设的亮度差值阈值；是则执行步骤S303，否则执行步骤S304；

步骤S303：将视频图像亮度的连续稳定次数加一；返回步骤S101；

步骤S304：将视频图像亮度的连续稳定次数清零；返回步骤S101；

如果视频图像连续稳定的次数大于预设的稳定次数阈值，则开始执行步骤S102，即根据所述当前视频帧亮度值，计算当前照度值的步骤。

在本实施例中，是考虑到在一些监控环境中，摄像机在进行拍摄时可能会出现镜头晃动或者掠过车辆等情况，会使拍得的视频亮度出现较大的波动。

因此需要消除上述情况对照度评估的影响。具体如下：

在本实施例中，计算摄像机拍得的当前帧图像的亮度值和上一帧亮度值的差值，如果差值小于预设的亮度差阈值，说明拍得的图像亮度在上述连续两帧内是稳定的。

按照上述方法统计图像亮度稳定的次数，并判断图像连续稳定的次数是否大于预设的次数阈值，若是，则表明拍得的图像亮度稳定，即环境的照度也稳定，可以进行根据图像亮度评估当前照度的步骤。

反之，如果出现相邻两帧图像的亮度差值大于预设的亮度差阈值，则表示图像不稳定，可能是出现了镜头晃动或者掠过车辆等情况。在这种情况下，不应该进行根据图像亮度评估当前照度的步骤。

具体预设的次数阈值为多少，本实施例对此不做限定。

例如，可以预设2秒内的获取的视频帧的数目为预设的阈值，例如，假设视频每秒内有25帧，则可以将预设的次数阈值设置为50。即当拍得的图像亮度连续稳定次数大于50时，表示视频在2秒内亮度都是稳定时，即可执行根据图像亮度评估当前照度的步骤。

可见，使用这种方法能够去除偶然的视频亮度波动带来后续照度评估的误差。

在本发明提供的另外一种实施例中，可以在按照上述方法调整后的期望亮度的基础上，再进行微调。如图4所示，包括以下步骤：

步骤S401：判断当前环境照度是否稳定；若是，则执行步骤S402。

步骤S402：将当前视频帧图像中像素亮度小于预设亮度阈值的区域确定为暗区。

步骤S403：获取暗区的像素个数占当前视频帧图像总像素个数的第一比例。

步骤S404：判断所述第一比例是否小于第一预设比例阈值，是则执行步骤S405。

步骤S405：降低当前期望亮度值。

本领域技术人员应当理解，由于所述第一比例为暗区的像素个数占当前视频帧图像总像素个数的比例，若第一比例小，则表明图像中像素较暗的个数小，即图像整体偏亮。在这种情况下，可以将当前期望亮度减少一个单位，例如，将期望亮度的灰度值减少一个单位。

可见，本发明实施例提供的自动曝光控制方法，还能够实时的对当前期望亮度进行细微的调节。使用调节后的期望亮度，结合拍得的图像的亮度，对曝光参数进行调节，能够使拍摄到的图像质量更高。

在本发明的另一种实施例中，所述将当前视频帧图像中像素亮度小于预设亮度阈值的区域确定为暗区的步骤，可以包括：

获取当前视频帧图像对应的像素亮度直方图；

将所述像素亮度直方图中像素亮度小于预设亮度阈值的区域确定为暗区。

本领域技术人员应当理解，每一帧的图像都对应于一个像素亮度直方图(可以参见说明书附图10)，所述直方图的横坐标表示像素的明暗程度，也即像素亮度，可以用灰度值来表示(灰度值取0～255，其中黑色灰度值为0，灰度值越大，表示像素点亮度越大)。纵坐标表示像素亮度对应的像素数量。例如，对于图像整体偏暗的情况，在直方图中显示为：暗即像素亮度较低的区域内像素的数量较大。

本实施例中，可以先获取当前视频帧图像对应的像素亮度直方图，再将所述像素亮度直方图中像素亮度小于预设亮度阈值的区域确定为暗区。

在本发明的另一种实施例中，可以在调整后的期望亮度的基础上，再进行微调。如图5所示，还包括以下步骤：

步骤S501：获取当前视频帧图像对应的像素亮度直方图。

步骤S502：将所述像素亮度直方图中像素亮度小于预设亮度阈值的区域确定为暗区。

在本步骤中，能够确定出在直方图中的暗区。可以理解，该暗区也对应于图像中较暗的区域。具体设置多少亮度以下为暗区，本实施例对此不做限定。

步骤S503：确定所述暗区内像素个数峰值对应的像素亮度值，记为峰值亮度值。

在直方图的暗区中，会有一个像素亮度对应于最大的像素数量。本步骤中，获取上述像素亮度并记录。可以理解，在图像中，该像素亮度对应的像素个数最多。

步骤S504：获取所述像素亮度直方图中所述峰值亮度值左右预设数目个亮度跨度的区域内像素个数总和占所述暗区内像素个数总和的第二比例。

在本步骤中，需要获取所述峰值亮度值左右预设数目个亮度跨度的区域内像素个数总和。例如，在S303步骤中，获取的峰值亮度值的灰度值为60，预设的亮度跨度为10，则在本步骤中，需要统计图像中灰度值为50-70的像素的个数的总和。可以理解，这些像素在图像中一般显示为一块较暗区域。例如，监控摄像机拍得的车库出入口，在整个图像中就很有可能显示为一块较暗区域。

然后再用上述峰值亮度值左右预设数目个亮度跨度的区域内像素个数总和除以暗区中像素个数总和得到第二比例。本领域技术人员应当理解，所述第二比例较大，则表明在图像中有一块亮度接近的区域，且该区域整体较暗，在整个图像中比较明显。

步骤S505：如果所述第一比例大于第一预设比例阈值，且所述第二比例大于第二预设比例阈值，则提高当前期望亮度值。

本领域技术人员应当理解，如果所述第一比例、第二比例分别大于各自预设的阈值，表示图像整体偏暗，且暗区中有一块区域特别明显。这种情况下，需要提高期望亮度值。

可见，在本实施例中，针对拍得的图像中某些区域较暗的情况，能够提高期望亮度。再使用调节后期望亮度进行拍摄，使得图像暗处的细节可见，质量更高。

在本发明提供的另一种实施例中，在获取所述像素亮度直方图中所述峰值亮度值左右预设数目个亮度跨度的区域内像素个数总和占所述暗区内像素个数总和的第二比例之前，还包括：

获得上一帧图像对应的像素亮度直方图；

获得上一帧图像对应的像素亮度直方图中的峰值亮度值；

判断当前视频帧图像的峰值亮度值与上一帧图像的峰值亮度值的差值是否小于预设的峰值亮度差值阈值；

如果当前视频帧图像的峰值亮度值与上一帧图像的峰值亮度值的差值小于预设的峰值亮度差值阈值，则将视频图像的峰值亮度值连续稳定次数加一；

如果当前视频帧图像的峰值亮度值与上一帧图像的峰值亮度值的差值不小于预设的峰值亮度差值阈值，则将视频图像的峰值亮度值连续稳定次数清零；

如果所述视频图像的峰值亮度值连续稳定的次数大于预设的峰值亮度值稳定次数阈值，则执行所述获取所述像素亮度直方图中所述峰值亮度值左右预设数目个亮度跨度的区域内像素个数总和占所述暗区内像素个数总和的第二比例的步骤。

在本实施例中，比较摄像机拍得的当前帧图像对应的直方图中峰值亮度值与上一帧图像对应的直方图中峰值亮度值的差值，如果二者相差在预设的阈值内，表明峰值亮度值变化不大，可以理解，对应的图像中存在某一块暗区，且变化不大。如果峰值亮度值一直比较稳定，可以认为在一段时间内拍得的图像中一直存在一块相同的暗区。

在上述情况下，执行所述获取所述像素亮度直方图中所述峰值亮度值左右预设数目个亮度跨度的区域内像素个数总和占所述暗区内像素个数总和的第二比例的步骤。

此外，为了防止图像过爆，在本发明另一种实施例中，可以对期望亮度的调节设置一个上限。例如，设置期望亮度调节范围为(0，10)，则在本实施例中，期望亮度最多增加10个单位。具体预设多少数值为调节的上限，本发明对此不做限定。

相应于上面的方法实施例，本发明实施例还提供了一种自动曝光控制装置，参见图6所示，所述装置可以包括以下模块：

当前亮度值获得模块601，用于获得当前视频帧图像的亮度值；

照度计算模块602，用于根据所述当前视频帧图像的亮度值，计算当前照度值；

期望亮度值确定模块603，用于根据预先测试出的照度值与期望亮度值的对应关系，确定当前期望亮度值；

曝光参数调节模块604，用于根据所述当前视频帧图像的亮度值和当前期望亮度值调整曝光参数。

可选的，所述照度计算模块602，具体用于：

按如下公式计算当前照度值：

当前照度值＝α*当前视频帧亮度值/(曝光时间*曝光增益)；其中α为预设放大倍数。

可选的，所述照度计算模块602，具体可以用于：

按如下公式计算当前照度值：

当前照度值＝lg(4×exp(当前视频帧亮度值))/(曝光时间×曝光增益)。

可选的，在本发明另一种实施例中，可以如图7所示，所述装置还包括：

上一帧亮度值获得模块701，用于获得上一帧图像的亮度值；

第一判断模块702，用于判断当前视频帧图像的亮度值与上一帧图像的亮度值的差值是否小于预设的亮度差值阈值；

稳定次数加一模块703，用于在第一判断模块的结果为是的情况下，将视频图像亮度的连续稳定次数加一；并触发当前亮度值获得模块；

稳定次数清零模块704，用于在第一判断模块的结果为否的情况下，将视频图像亮度的连续稳定次数清零；并触发当前亮度值获得模块；

可选的，在本发明另一种实施例中，可以如图8所示，还包括：

照度稳定判断模块801，用于判断当前环境照度是否稳定；

第一暗区确定模块802，用于在照度稳定判断模块的判断结果为是时触发，将当前视频帧图像中像素亮度小于预设亮度阈值的区域确定为暗区；

第一比例获取模块803，用于获取暗区的像素个数占当前视频帧图像总像素个数的第一比例；

第一比例判断模块804，用于判断所述第一比例是否小于第一预设比例阈值；

期望亮度值降低模块805，用于在第一比例判断模块的判断结果为是时触发，降低当前期望亮度值。

可选的，在本发明另一种实施例中，可以如图9所示，还包括：

当前亮度值获得模块901，用于获得当前视频帧图像的亮度值及当前曝光参数；

照度计算模块902，用于根据所述当前视频帧图像的亮度值，计算当前照度值；

期望亮度值确定模块903，用于根据预先测试出的照度值与期望亮度值的对应关系，确定当前期望亮度值；

照度稳定判断模块904，用于判断当前环境照度是否稳定；

像素亮度直方图获得模块905，用于获取当前视频帧图像对应的像素亮度直方图；

暗区确定模块906，用于将所述像素亮度直方图中像素亮度小于预设亮度阈值的区域确定为暗区。

峰值亮度值确定模块907，用于确定所述暗区内像素个数峰值对应的像素亮度值，记为峰值亮度值；

第一比例获取模块908，用于获取暗区的像素个数占当前视频帧图像总像素个数的第一比例；

第二比例获取模块909，用于获取所述像素亮度直方图中所述峰值亮度值左右预设数目个亮度跨度的区域内像素个数总和占所述暗区内像素个数总和的第二比例；

第一比例判断模块910，用于判断所述第一比例是否小于第一预设比例阈值；

期望亮度值降低模块911，用于在第一比例判断模块的判断结果为是时触发，降低当前期望亮度值。

第二比例判断模块912，用于获取所述像素亮度直方图中所述峰值亮度值左右预设数目个亮度跨度的区域内像素个数总和占所述暗区内像素个数总和的第二比例；

期望亮度值提高模块913，用于在所述第一比例大于第一预设比例阈值，且所述第二比例大于第二预设比例阈值情况下，提高当前期望亮度值。

曝光参数调节模块914，用于根据所述当前视频帧图像的亮度值和当前期望亮度值调整曝光参数。

可选的，所述装置还包括：

上一帧像素亮度直方图获得模块，用于获得上一帧图像对应的像素亮度直方图；

上一帧峰值亮度值获得模块，用于获得上一帧图像对应的像素亮度直方图中的峰值亮度值；

峰值亮度差值判断模块，用于判断当前视频帧图像的峰值亮度值与上一帧图像的峰值亮度值的差值是否小于预设的峰值亮度差值阈值；

峰值亮度值稳定次数加一模块，用于在所述峰值亮度差值判断模块结果为是时触发，将视频图像的峰值亮度值连续稳定次数加一；

峰值亮度值稳定次数清零模块，用于在所述峰值亮度差值判断模块结果为否时触发，将视频图像的峰值亮度值连续稳定次数清零；

第二比例获得模块，用于在视频图像的峰值亮度值连续稳定的次数大于预设的峰值亮度值稳定次数阈值时触发，获取所述像素亮度直方图中所述峰值亮度值左右预设数目个亮度跨度的区域内像素个数总和占所述暗区内像素个数总和的第二比例。

可选的，所述期望亮度值降低模块805，具体用于，在第一比例判断模块的判断结果为是时触发，将当前期望亮度值降低一个数量单位；

所述期望亮度值提高模块913，具体用于，在第一比例判断模块的判断结果为否时触发，将当前期望亮度值提高一个数量单位；

期望亮度值控制模块，用于将当前期望亮度值的提高范围控制为(0，β)；其中β为预设的调节范围的上限。

可见，本发明实施例提供的自动曝光控制装置，能够利用拍得的当前视频帧图像的亮度对期望亮度进行调整，再根据图像的对比度对期望亮度进行细微调节，使用动态调整的期望亮度进行拍摄，能够提高拍摄的图片质量。

相应于上面的方法实施例，本发明还提供了一种电子设备，包括处理器、通信接口、存储器和通信总线，其中，处理器，通信接口，存储器通过通信总线完成相互间的通信；

存储器，用于存放计算机程序；

处理器，用于执行存储器上所存放的程序时，实现上述任一方法步骤。

本发明提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，实现上述任一方法步骤。

本发明实施例还提供了一种电子设备，如图11所示，包括处理器1101、通信接口1102、存储器1103和通信总线1104，其中，处理器1101，通信接口1102，存储器1103通过通信总线1104完成相互间的通信，

存储器1103，用于存放计算机程序；

处理器1101，用于执行存储器1103上所存放的程序时，实现上述实施例中的方法步骤。

上述电子设备提到的通信总线可以是外设部件互连标准(Peripheral ComponentInterconnect，PCI)总线或扩展工业标准结构(Extended Industry StandardArchitecture，EISA)总线等。该通信总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。

通信接口用于上述电子设备与其他设备之间的通信。

存储器可以包括随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)，也可以包括非易失性存储器(Non-Volatile Memory，NVM)，例如至少一个磁盘存储器。可选的，存储器还可以是至少一个位于远离前述处理器的存储装置。

上述的处理器可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、网络处理器(Network Processor，NP)等；还可以是数字信号处理器(Digital SignalProcessing，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。

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。而且，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。

本说明书中的各个实施例均采用相关的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

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。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (20)

1.一种自动曝光控制方法，其特征在于，所述方法包括：

获得当前视频帧图像的亮度值及当前曝光参数；

根据所述当前视频帧图像的亮度值及当前曝光参数，计算当前照度值；

根据预先测试出的照度值与期望亮度值的对应关系，确定当前期望亮度值；

根据所述当前视频帧图像的亮度值和当前期望亮度值调整曝光参数。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述当前视频帧亮度值及当前曝光参数，计算当前照度值，包括：

按如下公式计算当前照度值：

当前照度值＝α×当前视频帧亮度值/(曝光时间×曝光增益)；其中α为预设放大倍数。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述当前视频帧亮度值及当前曝光参数，计算当前照度值，包括：

按如下公式计算当前照度值：

当前照度值＝lg(4×exp(当前视频帧亮度值))/(曝光时间×曝光增益)。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在根据所述当前视频帧亮度值及当前曝光参数，计算当前照度值之前，还包括：

获得上一帧图像的亮度值；

判断当前视频帧图像的亮度值与上一帧图像的亮度值的差值是否小于预设的亮度差值阈值；

如果当前视频帧图像的亮度值与上一帧图像的亮度值的差值小于预设的亮度差值阈值，则将视频图像亮度的连续稳定次数加一；

如果当前视频帧图像的亮度值与上一帧图像的亮度值的差值不小于预设的亮度差值阈值，则将视频图像亮度的连续稳定次数清零；

如果所述视频图像连续稳定的次数大于预设的稳定次数阈值，则执行所述根据所述当前视频帧亮度值，计算当前照度值的步骤。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述根据所述当前视频帧的亮度值和当前期望亮度值调整曝光参数之前，还包括：

判断当前环境照度是否稳定；

如果是，则将当前视频帧图像中像素亮度小于预设亮度阈值的区域确定为暗区；

获取暗区的像素个数占当前视频帧图像总像素个数的第一比例；

判断所述第一比例是否小于第一预设比例阈值；

如果是，则降低当前期望亮度值。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述将当前视频帧图像中像素亮度小于预设亮度阈值的区域确定为暗区的步骤，包括：

获取当前视频帧图像对应的像素亮度直方图；

将所述像素亮度直方图中像素亮度小于预设亮度阈值的区域确定为暗区。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

在将所述像素亮度直方图中像素亮度小于预设亮度阈值的区域确定为暗区之后，还包括：确定所述暗区内像素个数峰值对应的像素亮度值，记为峰值亮度值；

在获取暗区的像素个数占当前视频帧图像总像素个数的第一比例之后，还包括：获取所述像素亮度直方图中所述峰值亮度值左右预设数目个亮度跨度的区域内像素个数总和占所述暗区内像素个数总和的第二比例；

当判断所述第一比例是否小于第一预设比例阈值的结果为：第一比例不小于第一预设比例阈值后，还包括：判断所述第二比例是否大于第二预设比例阈值，如果是，则提高当前期望亮度值。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，在确定所述暗区内像素个数峰值对应的像素亮度值，记为峰值亮度值之后，在获取所述像素亮度直方图中所述峰值亮度值左右预设数目个亮度跨度的区域内像素个数总和占所述暗区内像素个数总和的第二比例之前，还包括：

获得上一帧图像对应的像素亮度直方图；

获得上一帧图像对应的像素亮度直方图中的峰值亮度值；

判断当前视频帧图像的峰值亮度值与上一帧图像的峰值亮度值的差值是否小于预设的峰值亮度差值阈值；

如果当前视频帧图像的峰值亮度值与上一帧图像的峰值亮度值的差值小于预设的峰值亮度差值阈值，则将视频图像的峰值亮度值连续稳定次数加一；

如果当前视频帧图像的峰值亮度值与上一帧图像的峰值亮度值的差值不小于预设的峰值亮度差值阈值，则将视频图像的峰值亮度值连续稳定次数清零；

如果所述视频图像的峰值亮度值连续稳定的次数大于预设的峰值亮度值稳定次数阈值，则执行所述获取所述像素亮度直方图中所述峰值亮度值左右预设数目个亮度跨度的区域内像素个数总和占所述暗区内像素个数总和的第二比例的步骤。

9.根据权利要求5-8所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

所述降低当前期望亮度值，包括：将当前期望亮度值降低一个数量单位；

所述提高当前期望亮度值，包括：将当前期望亮度值提高一个数量单位；

所述提高当前期望亮度值的范围为(0，β)；其中β为预设的调节范围的上限。

10.一种自动曝光控制装置，其特征在于，所述装置包括：

当前亮度值获得模块，用于获得当前视频帧图像的亮度值及当前曝光参数；

照度计算模块，用于根据所述当前视频帧图像的亮度值及当前曝光参数，计算当前照度值；

期望亮度值确定模块，用于根据预先测试出的照度值与期望亮度值的对应关系，确定当前期望亮度值；

曝光参数调节模块，用于根据所述当前视频帧图像的亮度值和当前期望亮度值调整曝光参数。

11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述照度计算模块，具体用于：

按如下公式计算当前照度值：

当前照度值＝α×当前视频帧亮度值/(曝光时间×曝光增益)；其中α为预设放大倍数。

12.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述照度计算模块，具体用于：

按如下公式计算当前照度值：

当前照度值＝lg(4×exp(当前视频帧亮度值))/(曝光时间×曝光增益)。

13.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

上一帧亮度值获得模块，用于获得上一帧图像的亮度值；

第一判断模块，用于判断当前视频帧图像的亮度值与上一帧图像的亮度值的差值是否小于预设的亮度差值阈值；

稳定次数加一模块，用于在第一判断模块的结果为是的情况下，将视频图像亮度的连续稳定次数加一；

稳定次数清零模块，用于在第一判断模块的结果为否的情况下，将视频图像亮度的连续稳定次数清零；

照度计算模块，用于在所述视频图像连续稳定的次数大于预设的稳定次数阈值时，根据所述当前视频帧亮度值，计算当前照度值。

14.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

照度稳定判断模块，用于判断当前环境照度是否稳定；

第一暗区确定模块，用于在照度稳定判断模块的判断结果为是时触发，将当前视频帧图像中像素亮度小于预设亮度阈值的区域确定为暗区；

第一比例获取模块，用于获取暗区的像素个数占当前视频帧图像总像素个数的第一比例；

第一比例判断模块，用于判断所述第一比例是否小于第一预设比例阈值；

期望亮度值降低模块，用于在第一比例判断模块的判断结果为是时触发，降低当前期望亮度值。

15.根据权利要求14所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

像素亮度直方图获得模块，用于获取当前视频帧图像对应的像素亮度直方图；

暗区确定模块，用于将所述像素亮度直方图中像素亮度小于预设亮度阈值的区域确定为暗区。

16.根据权利要求15所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

峰值亮度值确定模块，用于确定所述暗区内像素个数峰值对应的像素亮度值，记为峰值亮度值；

第二比例获取模块，用于获取所述像素亮度直方图中所述峰值亮度值左右预设数目个亮度跨度的区域内像素个数总和占所述暗区内像素个数总和的第二比例；

期望亮度值提高模块，用于在所述第一比例大于第一预设比例阈值，且所述第二比例大于第二预设比例阈值情况下，提高当前期望亮度值。

17.根据权利要求16所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

上一帧像素亮度直方图获得模块，用于获得上一帧图像对应的像素亮度直方图；

上一帧峰值亮度值获得模块，用于获得上一帧图像对应的像素亮度直方图中的峰值亮度值；

峰值亮度差值判断模块，用于判断当前视频帧图像的峰值亮度值与上一帧图像的峰值亮度值的差值是否小于预设的峰值亮度差值阈值；

峰值亮度值稳定次数加一模块，用于在所述峰值亮度差值判断模块结果为是时触发，将视频图像的峰值亮度值连续稳定次数加一；

峰值亮度值稳定次数清零模块，用于在所述峰值亮度差值判断模块结果为否时触发，将视频图像的峰值亮度值连续稳定次数清零；

第二比例获得模块，用于在视频图像的峰值亮度值连续稳定的次数大于预设的峰值亮度值稳定次数阈值时触发，获取所述像素亮度直方图中所述峰值亮度值左右预设数目个亮度跨度的区域内像素个数总和占所述暗区内像素个数总和的第二比例。

18.根据权利要求14-17所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

所述期望亮度值降低模块，具体用于，在第一比例判断模块的判断结果为是时触发，将当前期望亮度值降低一个数量单位；

所述期望亮度值提高模块，具体用于，在第一比例判断模块的判断结果为否时触发，将当前期望亮度值提高一个数量单位；

期望亮度值控制模块，用于将当前期望亮度值的提高范围控制为(0，β)；其中β为预设的调节范围的上限。

19.一种电子设备，其特征在于，包括处理器、通信接口、存储器和通信总线，其中，处理器，通信接口，存储器通过通信总线完成相互间的通信；

存储器，用于存放计算机程序；

处理器，用于执行存储器上所存放的程序时，实现权利要求1-9任一所述的方法步骤。

20.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-9任一所述的方法步骤。