CN110602415B - 曝光控制装置、方法及摄像机 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种曝光控制装置、方法及摄像机，该装置包括图像传感器、曝光控制单元、曝光计算单元；曝光控制单元，用于存储至少两组曝光参数，并依次将各组曝光参数发送至图像传感器；图像传感器，用于依次根据各组曝光参数进行图像采集，生成各路图像信号，并将各路图像信号发送至曝光计算单元，其中，每组曝光参数对应于一路图像信号；曝光计算单元，用于分别对各路图像信号进行曝光计算，得到调整后的各组曝光参数，并将调整后的各组曝光参数发送至曝光控制单元，以更新曝光控制单元中存储的曝光参数。本发明实施例使各组曝光参数相互之间完全独立，可以单独进行调节和控制，进而提升图像质量。

Description

曝光控制装置、方法及摄像机

技术领域

本发明实施例涉及图像采集技术领域，尤其涉及一种曝光控制装置、方法及摄像机。

背景技术

为实现对同一传感器的两种图像信号进行曝光控制，现有技术中，通过给图像传感器设置一个预设曝光时长，图像传感器将该预设曝光时长的N倍作为较短曝光时长，将该预设曝光时长的1/N倍作为较长曝光时长，分别依次按照这两个曝光时长进行采集，得到暗图像和亮图像。同时，在图像采集过程中通过曝光计算单元对两路图像进行曝光计算，以对预设曝光时长进行动态调整，从而实现对两路图像的曝光控制。

然而，由于两路图像的曝光时间存在很强的耦合性，难以控制合适的预设曝光时长以同时满足两路图像的曝光需求。

发明内容

本发明实施例提供一种曝光控制装置、方法及摄像机，以解决目前多路图像采用不同曝光参数曝光时存在曝光不当的问题。

第一方面，本发明实施例提供一种曝光控制装置，包括：图像传感器、曝光控制单元、曝光计算单元；

所述图像传感器分别与所述曝光控制单元、所述曝光计算单元连接，所述曝光控制单元与所述曝光计算单元连接；

所述曝光控制单元，用于存储至少两组曝光参数，并依次将各组曝光参数发送至所述图像传感器；

所述图像传感器，用于依次根据各组曝光参数进行图像采集，生成各路图像信号，并将各路图像信号发送至所述曝光计算单元，其中，每组曝光参数对应于一路图像信号；

所述曝光计算单元，用于分别对各路图像信号进行曝光计算，得到调整后的各组曝光参数，并将调整后的各组曝光参数发送至所述曝光控制单元，以更新所述曝光控制单元中存储的曝光参数。

在一种可能的实施方式中，所述曝光参数为两组，所述曝光控制单元，具体用于：

按照预设顺序向所述图像传感器发送两组曝光参数，以使所述图像传感器生成所述预设顺序的两路图像信号，并按照所述预设顺序依次将两路图像信号发送至所述曝光计算单元。

在一种可能的实施方式中，所述曝光计算单元，具体用于：

分别对两路图像信号独立进行曝光计算。

在一种可能的实施方式中，所述至少两组曝光参数包括第一曝光参数和第二曝光参数，所述图像信号包括第一图像信号和第二图像信号；

所述图像传感器，具体用于根据所述第一曝光参数进行图像采集，生成所述第一图像信号；根据所述第二曝光参数进行图像采集，生成所述第二图像信号；

所述曝光计算单元，具体用于对所述第一图像信号进行曝光计算，得到调整后的第一曝光参数，将调整后的第一曝光参数发送至所述曝光控制单元；对所述第二图像信号进行曝光计算，得到调整后的第二曝光参数，将调整后的第二曝光参数发送至所述曝光控制单元。

在一种可能的实施方式中，所述装置还包括同步器，所述同步器分别与所述曝光控制单元、所述曝光计算单元连接；

所述同步器，用于分别向所述曝光控制单元和所述曝光计算单元发送同步信号，其中，所述同步信号的状态包括第一状态和第二状态；

所述曝光控制单元，具体用于根据所述同步信号的状态确定所述第一曝光参数和所述第二曝光参数的发送时序，并按照所述发送时序将所述第一曝光参数和所述第二曝光参数发送至所述图像传感器；

所述曝光计算单元，具体用于根据所述同步信号的状态确定所接收的所述图像传感器发送的图像信号为第一图像信号还是第二图像信号，并对接收到的图像信号进行曝光计算。

在一种可能的实施方式中，所述曝光控制单元，具体用于在所述图像传感器根据所述第一曝光参数进行曝光之前，向所述图像传感器发送所述第一曝光参数；其中，在所述曝光控制单元发送所述第一曝光参数时，所述同步信号处于第一状态；

所述图像传感器，具体用于接收到所述第一曝光参数后，采用所述第一曝光参数进行曝光生成当前帧图像，生成的当前帧图像为所述第一图像信号；

所述曝光控制单元，还用于在所述图像传感器根据所述第二曝光参数进行曝光之前，向所述图像传感器发送所述第二曝光参数；其中，在所述曝光控制单元发送所述第二曝光参数时，所述同步信号处于第二状态；

所述图像传感器，还用于接收到所述第二曝光参数后，采用所述第二曝光参数进行曝光生成当前帧图像，生成的当前帧图像为所述第二图像信号。

在一种可能的实施方式中，所述曝光控制单元，具体用于在所述图像传感器根据所述第二曝光参数进行曝光之前，向所述图像传感器发送所述第二曝光参数；其中，在所述曝光控制单元发送所述第二曝光参数时，所述同步信号处于第一状态；

所述图像传感器，具体用于接收到所述第二曝光参数后，存储所述第二曝光参数，并在生成下一帧第二图像信号时采用所述第二曝光参数进行曝光，生成所述第二图像信号；

所述曝光控制单元，还用于在所述图像传感器根据所述第一曝光参数进行曝光之前，向所述图像传感器发送所述第一曝光参数；其中，在所述曝光控制单元发送所述第一曝光参数时，所述同步信号处于第二状态；

所述图像传感器，还用于接收到所述第一曝光参数后，存储所述第一曝光参数，并在生成下一帧第一图像信号时采用所述第一曝光参数进行曝光，生成所述第一图像信号。

在一种可能的实施方式中，所述同步信号的状态切换的时刻与所述图像传感器的曝光结束的时刻一致；

所述同步器，还用于向所述曝光计算单元发送所述同步信号；

所述图像传感器，用于在所述同步信号处于所述第一状态时，根据所述第一曝光参数进行曝光，并在曝光结束之后，将生成的第一图像信号发送给所述曝光计算单元；在所述同步信号处于所述第二状态时，根据所述第二曝光参数进行曝光处理，并曝光结束之后，将生成的第二图像信号发送给所述曝光计算单元；

所述曝光计算单元，具体用于在所述同步信号处于第二状态时接收所述第一图像信号；在所述同步信号处于第一状态时接收所述第二图像信号。

在一种可能的实施方式中，所述第一曝光参数包括第一曝光时长，所述第二曝光参数包括第二曝光时长；

所述同步器，还用于：

接收所述第一曝光时长和所述第二曝光时长，并根据所述第一曝光时长和所述第二曝光时长对所述同步信号进行状态切换，以使所述同步信号的状态切换的时刻与所述图像传感器的曝光结束的时刻一致。

在一种可能的实施方式中，每组曝光参数包括曝光时长、增益、帧间隔中的至少一个。

在一种可能的实施方式中，每组曝光参数对应一个标识；

所述曝光计算单元，具体用于将调整后的各组曝光参数以及各组曝光参数对应的标识发送至所述曝光控制单元，以使所述曝光控制单元根据各组曝光参数对应的标识确认各组曝光参数。

在一种可能的实施方式中，所述曝光控制单元包括存储器，所述存储器用于存储各组曝光参数；

所述曝光控制单元，具体用于接收调整后的各组曝光参数，将调整后的各组曝光参数更新至所述存储器中。

在一种可能的实施方式中，所述装置还包括预处理单元，所述预处理单元分别与所述图像传感器、所述曝光计算单元连接；

所述图像传感器，具体用于将各路图像信号发送至所述预处理单元；

所述预处理单元，用于对各路图像信号进行预处理，并将预处理后的各路图像信号发送至所述曝光计算单元。

在一种可能的实施方式中，所述装置还包括后处理单元，所述后处理单元与所述曝光计算单元连接；

所述曝光计算单元，还用于将所述第一图像信号和所述第二图像信号发送至所述后处理单元；

所述后处理单元，用于对所述第一图像信号和所述第二图像信号进行后处理，融合生成一帧视频图像。

在一种可能的实施方式中，所述第一曝光参数所包含的曝光时长与所述第二曝光参数所包含的曝光时长的和，小于或等于所述视频图像的输出帧率的倒数；

在一种可能的实施方式中，所述第一图像信号为采用近红外光进行补光处理生成的图像；所述第二图像信号为未采用近红外光进行补光处理生成的图像。

第二方面，本发明实施例提供一种摄像机，包括：如上第一方面以及第一方面各种可能的实施方式所述的曝光控制装置。

第三方面，本发明实施例提供一种曝光控制方法，包括：

曝光控制单元存储至少两组曝光参数，并依次将各组曝光参数发送至图像传感器；

所述图像传感器依次根据各组曝光参数进行图像采集，生成各个图像信号，并将各路图像信号发送至曝光计算单元，其中，每组曝光参数对应于一路图像信号；

所述曝光计算单元分别对各路图像信号进行曝光计算，得到调整后的各组曝光参数，并将调整后的各组曝光参数发送至所述曝光控制单元，以更新所述曝光控制单元中存储的曝光参数。

在一种可能的实施方式中，曝光控制单元依次将各组曝光参数发送至图像传感器，包括：

所述曝光控制单元按照预设顺序向所述图像传感器发送两组曝光参数，以使所述图像传感器生成所述预设顺序的两路图像信号，并按照所述预设顺序依次将两路图像信号发送至所述曝光计算单元。

在一种可能的实施方式中，所述曝光计算单元分别对各路图像信号进行曝光计算，包括：

所述曝光计算单元分别对两路图像信号独立进行曝光计算。

在一种可能的实施方式中，所述至少两组曝光参数包括第一曝光参数和第二曝光参数，所述图像信号包括第一图像信号和第二图像信号；

所述图像传感器依次根据各个曝光参数进行图像采集，生成各个图像信号，包括：

所述图像传感器根据所述第一曝光参数进行图像采集，生成所述第一图像信号；根据所述第二曝光参数进行图像采集，生成所述第二图像信号；

所述曝光计算单元分别对各个图像信号进行曝光计算，得到调整后的各个曝光参数，包括：

所述曝光计算单元对所述第一图像信号进行曝光计算，得到调整后的第一曝光参数，将调整后的第一曝光参数发送至所述曝光控制单元；对所述第二图像信号进行曝光计算，得到调整后的第二曝光参数，将调整后的第二曝光参数发送至所述曝光控制单元。

在一种可能的实施方式中，所述方法还包括：

同步器分别向所述曝光控制单元和所述曝光计算单元发送同步信号，其中，所述同步信号的状态包括第一状态和第二状态；

所述曝光控制单元依次将各个曝光参数发送至所述图像传感器，包括：

所述曝光控制单元根据同步信号的状态确定所述第一曝光参数和所述第二曝光参数的发送时序，并按照所述发送时序将所述第一曝光参数和所述第二曝光参数发送至所述图像传感器；

所述曝光计算单元分别对各路图像信号进行曝光计算，包括：

所述曝光计算单元根据所述同步信号的状态确定所接收的所述图像传感器发送的图像信号为第一图像信号还是第二图像信号，并对接收到的图像信号进行曝光计算。

在一种可能的实施方式中，曝光控制单元依次将各个曝光参数发送至图像传感器，包括：

所述曝光控制单元在所述图像传感器根据所述第一曝光参数进行曝光之前，向所述图像传感器发送所述第一曝光参数；在所述图像传感器根据所述第二曝光参数进行曝光之前，向所述图像传感器发送所述第二曝光参数；其中，在所述曝光控制单元发送所述第一曝光参数时，所述同步信号处于第一状态；在所述曝光控制单元发送所述第二曝光参数时，所述同步信号处于第二状态；

所述图像传感器依次根据各组曝光参数进行图像采集，生成各路图像信号，并将各路图像信号发送至曝光计算单元，包括：

所述图像传感器接收到所述第一曝光参数后，采用所述第一曝光参数进行曝光生成当前帧图像，生成的当前帧图像为所述第一图像信号；接收到所述第二曝光参数后，采用所述第二曝光参数进行曝光生成当前帧图像，生成的当前帧图像为所述第二图像信号。

在一种可能的实施方式中，曝光控制单元依次将各个曝光参数发送至图像传感器，包括：

所述曝光控制单元在所述图像传感器根据所述第二曝光参数进行曝光之前，向所述图像传感器发送所述第二曝光参数；在所述图像传感器根据所述第一曝光参数进行曝光之前，向所述图像传感器发送所述第一曝光参数；其中，在所述曝光控制单元发送所述第二曝光参数时，所述同步信号处于第一状态；在所述曝光控制单元发送所述第一曝光参数时，所述同步信号处于第二状态；

所述图像传感器依次根据各组曝光参数进行图像采集，生成各路图像信号，并将各路图像信号发送至曝光计算单元，包括：

所述图像传感器接收到所述第二曝光参数后，存储所述第二曝光参数，并在生成下一帧第二图像信号时采用所述第二曝光参数进行曝光，生成所述第二图像信号；接收到所述第一曝光参数后，存储所述第一曝光参数，并在生成下一帧第一图像信号时采用所述第一曝光参数进行曝光，生成所述第一图像信号。

在一种可能的实施方式中，所述同步信号的状态切换的时刻与所述图像传感器的曝光结束的时刻一致；

所述图像传感器依次根据各个曝光参数进行图像采集，生成各个图像信号，包括：

所述图像传感器在所述同步信号处于所述第一状态时，根据所述第一曝光参数进行曝光，并在曝光结束之后，将生成的第一图像信号输出给所述曝光计算单元；在所述同步信号处于所述第二状态时，根据所述第二曝光参数进行曝光，并曝光结束之后，将生成的第二图像信号输出给所述曝光计算单元；

所述方法还包括：

所述曝光计算单元在所述同步信号处于第二状态时接收所述第一图像信号，在所述同步信号处于第一状态时接收所述第二图像信号。

在一种可能的实施方式中，所述第一曝光参数包括第一曝光时长，所述第二曝光参数包括第二曝光时长；

所述方法还包括：

所述同步器接收所述第一曝光时长和所述第二曝光时长，并根据所述第一曝光时长和所述第二曝光时长对所述同步信号进行状态切换，以使所述同步信号的状态切换的时刻与所述图像传感器的曝光结束的时刻一致。

本发明实施例提供的曝光控制装置、方法及摄像机，该装置包括图像传感器、曝光控制单元、曝光计算单元；图像传感器分别与曝光控制单元、曝光计算单元连接，曝光控制单元与曝光计算单元连接；曝光控制单元，用于存储至少两组曝光参数，并依次将各组曝光参数发送至图像传感器；图像传感器，用于依次根据各组曝光参数进行图像采集，生成各路图像信号，并将各路图像信号发送至曝光计算单元，其中，每组曝光参数对应于一路图像信号；曝光计算单元，用于分别对各路图像信号进行曝光计算，得到调整后的各组曝光参数，并将调整后的各组曝光参数发送至曝光控制单元，以更新曝光控制单元中存储的曝光参数。本发明实施例通过存储至少两组曝光参数，根据各组曝光参数分别进行图像采集，并对各路图像信号进行曝光计算分别对各组曝光参数进行调整，能够使各组曝光参数相互之间完全独立，可以单独进行调节和控制，使每路图像对应的曝光参数能够调整到适当的值以满足曝光需求，进而提升图像质量。

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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一实施例提供的曝光控制装置的结构示意图；

图2为本发明又一实施例提供的曝光控制装置的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的同步信号和图像信号的时序示意图；

图4为本发明另一实施例提供的曝光控制装置的结构示意图；

图5为本发明再一实施例提供的曝光控制装置的结构示意图；

附图标记说明：

100：图像传感器；

200：曝光控制单元；

300：曝光计算单元；

400：同步器；

500：预处理单元；

600：后处理单元。

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。

本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

下面以具体地实施例对本发明的技术方案进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。

现有技术中，通过给图像传感器设置一个预设曝光时长，图像传感器将该预设曝光时长的N倍作为较短曝光时长，将该预设曝光时长的1/N倍作为较长曝光时长，分别依次按照这两个曝光时长进行采集，得到可暗图像和亮图像。同时，在图像采集过程中通过曝光计算单元对两路图像进行曝光计算，以对预设曝光时长进行动态调整，从而实现对两路图像的曝光控制。

然而，由于两路图像的曝光时间存在很强的耦合性，难以控制合适的预设曝光时长以同时满足两路图像的曝光需求。

本发明实施例通过存储至少两组曝光参数，根据各组曝光参数分别进行图像采集，并对各路图像信号进行曝光计算分别对各组曝光参数进行调整，能够使各组曝光参数相互之间完全独立，使每路图像对应的曝光参数能够调整到适当的值以满足曝光需求，进而提升图像质量。

图1为本发明一实施例提供的曝光控制装置的结构示意图。参照图1，本实施例提供的一种曝光控制装置，包括图像传感器100、曝光控制单元200、曝光计算单元300。

图像传感器100分别与曝光控制单元200、曝光计算单元300连接，曝光控制单元200与曝光计算单元300连接。

曝光控制单元200，用于存储至少两组曝光参数，并依次将各组曝光参数发送至图像传感器100。

图像传感器100，用于依次根据各组曝光参数进行图像采集，生成各路图像信号，并将各路图像信号发送至曝光计算单元300，其中，每组曝光参数对应于一路图像信号。

曝光计算单元300，用于分别对各路图像信号进行曝光计算，得到调整后的各组曝光参数，并将调整后的各组曝光参数发送至曝光控制单元200，以更新曝光控制单元200中存储的曝光参数。

在本实施例中，图像传感器100可以为RGBW格式的图像传感器，也可以采用Bayer格式、RGB-IR格式的图像传感器，还可以为其他格式的图像传感器，在此不作限定。曝光控制单元200和曝光计算单元300可以分别由两个处理芯片来实现，也可以集成于同一处理芯片上实现，在此不作限定。

图像传感器100可以通过多次曝光在一段时间内同时采集并输出第一图像信号和第二图像信号，其中第一图像信号根据第一曝光条件产生，第二图像信号根据第二曝光条件产生。第一曝光条件和第二曝光条件可以采用相同的曝光参数，也可以采用不同的曝光参数。图像传感器100可以对连续曝光序列中的每一帧的曝光参数进行控制，以使图像传感器100产生满足需求的第一图像信号和第二图像信号。其中，每一帧的曝光参数可以相同，也可以不同。图像传感器100可以对每一帧曝光参数进行控制，例如可以在第N帧图像信号产生前对该帧的曝光参数进行配置，并使曝光参数对该帧生效。其中，第N帧图像信号是指图像信号序列中的任一帧。

图像传感器100可以为图像采集单元中的一个器件，除图像传感器之外，图像采集单元还可以包括但不限于补光器、滤光组件和镜头。例如，图像传感器100可以位于滤光组件的出光侧。图像传感器用于通过多次曝光产生并输出第一图像信号和第二图像信号。其中，第一图像信号是根据第一预设曝光产生的图像信号，第二图像信号是根据第二预设曝光产生的图像信号，第一预设曝光和第二预设曝光为该多次曝光中的其中两次曝光。补光器包括第一补光装置，第一补光装置用于进行近红外补光，其中，至少在第一预设曝光的部分曝光时间段内进行近红外补光，在第二预设曝光的曝光时间段内不进行近红外补光。滤光组件包括第一滤光片，第一滤光片使可见光波段的光和近红外光波段的光通过，其中，第一补光装置进行近红外光补光时通过第一滤光片的近红外光的强度高于第一补光装置未进行近红外补光时通过第一滤光片的近红外光的强度。滤光组件可以位于镜头和图像传感器100之间，且图像传感器100位于滤光组件的出光侧。或者，镜头位于滤光组件与图像传感器100之间，且图像传感器100位于镜头的出光侧。作为一种示例，第一滤光片可以是滤光薄膜，这样，当滤光组件位于镜头和图像传感器100之间时，第一滤光片可以贴在镜头的出光侧的表面，或者，当镜头位于滤光组件与图像传感器之间时，第一滤光片可以贴在镜头的入光侧的表面。

补光器可以位于图像采集单元内，也可以位于图像采集单元的外部。补光器可以为图像采集单元的一部分，也可以为独立于图像采集单元的一个器件。当补光器位于图像采集的外部时，补光器可以与图像采集单元进行通信连接，从而可以保证图像采集单元中的图像传感器的曝光时序与补光器包括的第一补光单元的近红外补光时序存在一定的关系，如至少在第一预设曝光的部分曝光时间段内进行近红外补光，在第二预设曝光的曝光时间段内不进行近红外补光。

每组曝光参数可以包括但不限于曝光时长、增益、帧间隔中的至少一个。其中，增益可以包括模拟增益和数字增益。帧间隔是指相邻两帧之间的间隔时长。现有的曝光调节都只能对曝光时长调节，本实施例中除了对曝光时长进行调节之外，还可以调节增益以及帧间隔。通过调节增益可以进行提升图像质量。而由于在采用同一图像传感器100采集多种图像进行图像融合的场景中，待融合的多路图像之间的采集时间间隔过大会导致融合效果较差，本实施例通过对帧间隔的调节可以保证待融合的多路图像之间的采集时间间隔在一定范围内，进而保证融合效果。

曝光控制单元200可以存储至少两组曝光参数。其中，每组曝光参数用于采集一路图像信号。例如，曝光参数可以为两组：第一曝光参数和第二曝光参数。第一曝光参数用于采集第一图像信号，第二曝光参数用于采集第二图像信号。曝光控制单元200可以将至少两组曝光参数存储于内部存储空间或外部存储空间中，在此不作限定。例如，曝光控制单元200可以包括存储器(图中未示出)，存储器用于存储各个曝光参数。曝光控制单元200在接收曝光计算单元300发送的调整后的各组曝光参数时，可以按照第一图像信号和第二图像信号的曝光顺序将调整后的各组曝光参数更新至存储器中。其中，曝光控制单元200仅对需要进行更新的曝光参数进行更新，不需要更新的曝光参数则保持不变。

曝光控制单元200能够在第N帧图像信号产生前，向图像采集单元发送控制信号，并使控制信号对第N帧生效。其中，第N帧图像信号是指图像信号序列中的任一帧。例如，曝光控制单元200在每一帧图像信号产生前，都会向图像采集单元发送控制信号。曝光控制单元可以在设定的时间，按照设定的顺序，将第一曝光参数或第二曝光参数发送给图像采集单元，并使其生效。其中，设定的时间，是指不晚于当前帧图像信号产生时刻，并能使所设置的曝光参数对当前帧生效的某一时间。设定的顺序，是指设定给成像装置的，用于控制第一图像信号和第二图像信号产生的顺序。

曝光计算单元300可以接收第一图像信号和第二图像信号，并进行曝光计算处理，输出曝光参数。可以对第一图像信号进行曝光计算处理，生成第一曝光参数。其中，第一曝光参数，是用于控制图像采集单元采集后续第一图像信号的控制参数。可以对第二图像信号进行曝光计算处理，生成第二曝光参数。第二曝光参数，是用于控制图像采集单元采集后续第二图像信号的控制参数。

曝光计算单元300对第一图像信号进行曝光计算处理，一种典型处理流程如下：

S1：对于输入的当前帧第一图像信号，统计其平均亮度值，即第一平均亮度值；

S2：根据第一平均亮度值和第一目标亮度值的关系、当前帧第一图像信号的曝光参数、以及第一曝光参数的增益、曝光时间等的限制信息，确定调整后新的第一曝光参数；

S3：输出新的第一曝光参数。

其中，S1中所述的平均亮度值，可以是图像的全局亮度加权平均值，也可以是预先指定的某一区域的亮度加权平均值，也可以是检测出的感兴趣区域的亮度加权平均值，亦可以是前述平均值的加权平均。所述检测，可以是人脸检测、运动区域检测、车辆检测等，用于检测出感兴趣区域的方法。S1中所述的平均亮度值，可以是当前帧第一图像信号的平均亮度值，也可以是当前帧平均亮度值与其之前若干帧第一图像信号的平均亮度值的加权平均。S2中所述的第一目标亮度值，可以是预先设定的一个亮度值，也可以是与成像条件相关的一系列亮度值。S2中所述的第一平均亮度值和第一目标亮度值的关系，可以是相对大小关系，也可以是比例关系。S2中所述的当前帧第一图像信号的曝光参数，是指产生当前帧第一图像信号时所采用的曝光参数。S2中所述的第一曝光参数的增益、曝光时间等的限制信息，可以包括增益的最大最小值、曝光时间的最大最小值、增益和曝光时间调整的优先顺序等信息。S2中所述的新的第一曝光参数，也可以与之前的若干帧第一曝光参数加权平均。S3中所述的输出第一曝光参数，是指将第一曝光参数更新给曝光控制单元。当计算出的新的曝光参数与现有的曝光参数相同时，也可以不更新。

曝光计算单元300，对第二图像信号所采用的曝光计算处理与对第一图像信号采用的处理相同。

曝光控制单元200可以依次将各组曝光参数发送至图像传感器100。曝光控制单元200发送曝光参数的次序，也就是图像传感器100采集图像的次序。

可选地，曝光参数为两组，曝光控制单元200具体用于按照预设顺序向图像传感器100发送两组曝光参数，以使图像传感器100生成预设顺序的两路图像信号，并按照预设顺序依次将两路图像信号发送至曝光计算单元300。其中，预设顺序可以根据实际需求确定，在此不作限定。以曝光参数可为第一曝光参数A1和第二曝光参数A2为例，那么曝光控制单元200发送曝光参数的次序可以为A1，A2，A1，A2，…；或者为A1，A1，A2，A2，A1，A1，…；或者为A1，A1，A2，A1，A1，A2，…。

曝光控制单元200可以按照一定的时序或同步信号的状态，将各组曝光参数依次发送给图像传感器100，图像传感器100按照接收曝光参数的顺序依次进行图像采集。例如，曝光控制单元200可以在图像传感器100采集每帧图像前，发送一个曝光参数，图像传感器100按照该曝光参数进行当前帧或下一帧的图像采集。

图像传感器100依次根据各个曝光参数进行图像采集得到各个图像信号，将各个图像信号发送至曝光计算单元300。图像传感器100可以每生成一个图像信号，就将该图像信号发送至曝光计算单元300。曝光计算单元300可以对接收的图像信号进行曝光计算。可选地，在曝光参数为两组时，曝光计算单元200具体用于分别对两路图像信号独立进行曝光计算。两路图像信号的曝光计算互不影响。其中，曝光计算的具体计算方式可以根据实际需求确定，在此不作限定。例如，曝光计算可以是统计图像信号的平均亮度值，得到第一平均亮度值；然后根据第一平均亮度值和预设的目标亮度值的关系、图像信号的曝光时长、增益等，确定调整后新的曝光参数。

以某组曝光参数为例，图像传感器100按照该组曝光参数采集生成一个图像信号，将该图像信号发送至曝光计算单元300。曝光计算单元300可以对该图像信号进行曝光计算，计算出该图像信号对应的调整后的曝光参数，并将调整后的曝光参数发送至曝光控制单元200，使曝光控制单元200对其存储的该组曝光参数进行更新。

本发明实施例提供的曝光控制装置，该装置包括图像传感器100、曝光控制单元200、曝光计算单元300；图像传感器100分别与曝光控制单元200、曝光计算单元300连接，曝光控制单元200与曝光计算单元300连接；曝光控制单元200，用于存储至少两组曝光参数，并依次将各组曝光参数发送至图像传感器100；图像传感器100，用于依次根据各组曝光参数进行图像采集，生成各路图像信号，并将各路图像信号发送至曝光计算单元300，其中，每组曝光参数对应于一路图像信号；曝光计算单元300，用于分别对各路图像信号进行曝光计算，得到调整后的各组曝光参数，并将调整后的各组曝光参数发送至曝光控制单元200，以更新曝光控制单元200中存储的曝光参数。本发明实施例通过存储至少两组曝光参数，根据两组曝光参数分别进行图像采集，并对各路图像信号进行曝光计算分别对各组曝光参数进行调整，能够使各组曝光参数相互之间完全独立，使每路图像对应的曝光参数能够调整到适当的值以满足曝光需求，进而提升图像质量。

在一种可能的实施方式中，至少两组曝光参数包括第一曝光参数和第二曝光参数，图像信号包括第一图像信号和第二图像信号。

图像传感器100，具体用于根据第一曝光参数进行图像采集，生成第一图像信号；根据第二曝光参数进行图像采集，生成第二图像信号。

曝光计算单元300，具体用于对第一图像信号进行曝光计算，得到调整后的第一曝光参数，将调整后的第一曝光参数发送至曝光控制单元200；对第二图像信号进行曝光计算，得到调整后的第二曝光参数，将调整后的第二曝光参数发送至曝光控制单元200。

在本实施例中，图像传感器100按照第一曝光参数进行图像采集可以得到第一图像信号，然后曝光计算单元300可以对第一图像信号进行曝光计算，得到调整后的第一曝光参数，将调整后的第一曝光参数发送给曝光控制单元200进行第一曝光参数的更新。

图像传感器100按照第二曝光参数进行图像采集可以得到第二图像信号，然后曝光计算单元300可以对第二图像信号进行曝光计算，得到调整后的第二曝光参数，将调整后的第二曝光参数发送给曝光控制单元200进行第二曝光参数的更新。

其中，曝光计算单元300可以包括两个计算子单元：第一计算子单元和第二计算子单元。第一计算子单元用于对第一图像信号进行曝光计算，第二计算子单元用于对第二图像信号进行曝光计算。曝光控制单元200可以选择性的调用第一计算子单元和第二计算子单元中的一个进行曝光计算，也可以同时调用两个计算子单元进行曝光计算，在此不作限定。

图2为本发明又一实施例提供的曝光控制装置的结构示意图。参照图2，在一种可能的实施方式中，该装置还包括同步器400，同步器400分别与曝光控制单元200、曝光计算单元300连接。

同步器400，用于分别向曝光控制单元200和曝光计算单元300发送同步信号。其中，同步信号的状态包括第一状态和第二状态。

曝光控制单元200，具体用于根据同步信号的状态确定第一曝光参数和第二曝光参数的发送时序，并按照发送时序将第一曝光参数和第二曝光参数发送至图像传感器100。

曝光计算单元300，具体用于根据同步信号的状态确定所接收的图像传感器100发送的图像信号为第一图像信号还是第二图像信号，并对接收到的图像信号进行曝光计算。

在本实施例中，同步器400可以单独由一个处理芯片实现，也可以与曝光控制单元200和/或曝光计算单元300集成于同一个芯片上实现，在此不作限定。

同步器400可以根据预设的曝光时序生成同步信号，或者根据各组曝光参数中的曝光时长计算生成同步信号，在此不作限定。同步器400将同步信号发送给曝光控制单元200。曝光控制单元200按照同步信号的状态确定出曝光参数的发送时序，以发送时序将相应的曝光参数发送至图像传感器100。

曝光计算单元300在接收到图像传感器100发送的一个图像信号后，可以获取当前的同步信号的状态，根据同步信号的状态确定该图像信号为第一图像信号还是第二图像信号，然后对接收到的图像信号进行曝光计算。

本实施例通过增设同步器400，通过同步器400向曝光控制单元200、曝光计算单元300发送同步信号，一方面使曝光控制单元200能够根据同步信号的状态将曝光参数给图像传感器100，能够协调曝光控制单元200与图像传感器100之间的曝光参数的传输，使曝光参数按照设置的时间和次序准确的进行传输，从而保证图像传感器100按照正确的次序采集图像信号，保证图像融合的准确性。另一方面使曝光计算单元300能够根据同步信号的状态确定所接收的图像信号为第一图像信号还是第二图像信号，使曝光计算单元300准确确定出接收到的是哪一路图像信号。

同步信号的状态包括两种状态：第一状态和第二状态。第一状态和第二状态可以以同步信号的幅值或频率等划分，在此不作限定。例如，第一状态可以为高电平，第二状态可以为低电平。

曝光控制单元200根据同步信号的状态向图像传感器100发送的曝光参数的具体实现方式可以包括但不限于以下两种：

在一种实现方式中，曝光控制单元200，具体用于在图像传感器100根据第一曝光参数进行曝光之前，向图像传感器100发送第一曝光参数。其中，在曝光控制单元200发送第一曝光参数时，同步信号处于第一状态。

图像传感器100，具体用于接收到第一曝光参数后，采用第一曝光参数进行曝光生成当前帧图像，生成的当前帧图像为第一图像信号。

曝光控制单元200，还用于在图像传感器100根据第二曝光参数进行曝光之前，向图像传感器100发送第二曝光参数。其中，在曝光控制单元200发送第二曝光参数时，同步信号处于第二状态。

图像传感器100，还用于接收到第二曝光参数后，采用第二曝光参数进行曝光生成当前帧图像，生成的当前帧图像为第二图像信号。

在该实现方式中，曝光控制单元200向图像传感器100发送的曝光参数在当前帧有效。在图像传感器100根据第一曝光参数进行曝光之前，曝光控制单元200向图像传感器100发送第一曝光参数。此时，同步信号处于第一状态。图像传感器100接收到该第一曝光参数后，在采集当前帧图像时就采用该第一曝光参数进行曝光，该次曝光生成的图像为第一图像信号。在图像传感器100根据第二曝光参数进行曝光之前，曝光控制单元200向图像传感器100发送第二曝光参数。此时，同步信号处于第二状态。图像传感器100接收到该第二曝光参数后，在采集当前帧图像时就采用该第二曝光参数进行曝光，该次曝光生成的图像为第二图像信号。

在另一实现方式中，曝光控制单元200，具体用于在图像传感器100根据第二曝光参数进行曝光之前，向图像传感器100发送第二曝光参数。其中，在曝光控制单元200发送第二曝光参数时，同步信号处于第一状态。

图像传感器100，具体用于接收到第二曝光参数后，存储该第二曝光参数，并在生成下一帧第二图像信号时采用该第二曝光参数进行曝光，生成第二图像信号。

曝光控制单元200，还用于在图像传感器100根据第一曝光参数进行曝光之前，向图像传感器100发送第一曝光参数。其中，在曝光控制单元200发送第一曝光参数时，同步信号处于第二状态。

图像传感器100，还用于接收到第一曝光参数后，存储该第一曝光参数，并在生成下一帧第一图像信号时采用该第一曝光参数进行曝光，生成第一图像信号。

在该实现方式中，曝光控制单元200向图像传感器100发送的曝光参数在采集下一帧第二图像信号时有效。其中，下一帧第二图像信号可以是当前帧图像的下一帧，也可以是当前帧图像之后的第N帧，具体的下一帧第二图像信号的生成时刻可以由预设的曝光时序决定，在此不作限定。在图像传感器100根据第二曝光参数进行曝光之前，曝光控制单元200向图像传感器100发送第二曝光参数。此时，同步信号处于第一状态。图像传感器100接收到该第二曝光参数后，在采集当前帧图像时使用之前存储的曝光参数，在采集下一帧第二图像信号时才采用该第二曝光参数进行曝光。在图像传感器100根据第一曝光参数进行曝光之前，曝光控制单元200向图像传感器100发送第一曝光参数。此时，同步信号处于第二状态。图像传感器100接收到该第一曝光参数后，在采集当前帧图像时之前存储的曝光参数，在采集下一帧第一图像信号时才采用该第一曝光参数进行曝光。

在一种可能的实施方式中，同步信号的状态切换的时刻与图像传感器100的曝光结束的时刻一致。

图像传感器100，用于在同步信号处于第一状态时，根据第一曝光参数进行曝光，并在曝光结束之后，将生成的第一图像信号发送给曝光计算单元300；在同步信号处于第二状态时，根据第二曝光参数进行曝光处理，并曝光结束之后，将生成的第二图像信号发送给曝光计算单元300。

曝光计算单元300，具体用于在同步信号处于第二状态时接收第一图像信号；在同步信号处于第一状态时接收第二图像信号。

在本实施例中，图像传感器100进行一次曝光结束时，同步信号的状态发生一次切换，由第一状态切换为第二状态，或者由第二状态切换为第一状态。同步器400除了将同步信号发送至曝光控制单元200之外，还将同步信号发送给曝光计算单元300。

图像传感器100在进行曝光之后还需要一定时间处理生成相应的图像信号，因此，图像传感器100在同步信号的一个状态内进行曝光，在下一状态内才能生成图像信号。例如，在同步信号为第一状态时，图像传感器100采用第一曝光参数进行曝光，在同步信号切换到第二状态后，图像传感器100才能将该次曝光生成的第一图像信号发送至曝光计算单元300。此时，曝光计算单元300在同步信号为第二状态时接收到的是第一图像信号。在同步信号为第二状态时，图像传感器100采用第二曝光参数进行曝光，在同步信号切换到第一状态后，图像传感器100才能将该次曝光生成的第二图像信号发送至曝光计算单元300。此时，曝光计算单元300在同步信号为第一状态时接收到的是第二图像信号。

本实施例通过将同步信号的状态切换与图像传感器100的曝光结束的时刻保持一致，能够通过同步信号来协调图像传感器100、曝光控制单元200、曝光计算单元300三者的时序，保证三者之前数据传输的正确，并且曝光计算单元300可以根据同步信号的状态确定出每次接收的图像信号是第一图像信号，还是第二图像信号。

如图3所示为本发明实施例提供的同步信号和图像信号的时序示意图。在该示例中，同步信号的第一状态为高电平，第二状态为低电平。T1表示第1帧图像结束曝光的时刻，T1时刻之后，第1帧图像开始输出，T2～T4同理。该示例中可以有两种实现方式，使图像采集单元交替输出第一图像信号和第二图像信号的效果，分别如下：

一种实现方式为，在同步信号处于第一状态(如T1时刻之前)时，曝光控制单元200向图像传感器100发送第一曝光参数，并使曝光参数在当前帧生效，图像采集单元在T1时刻后开始输出第一图像信号，因此曝光计算单元300在第二状态(T1至T2之间)时接收到的为第一图像信号。同理，在同步信号处于第二状态(T1至T2之间)时，曝光控制单元200向图像传感器100发送第二曝光参数，并使曝光参数在当前帧生效，图像采集单元在T2时刻后开始输出第二图像信号，因此曝光计算单元300在第一状态(T2至T3之间)时接收到的为第二图像信号。之后的过程依次类推，不再赘述。

另一种实现方式为，在同步信号处于第一状态(如T1时刻之前)时，曝光控制单元200向图像传感器100发送第二曝光参数，并使第二曝光参数在下一帧(T1至T2之间)生效，使图像传感器100在下一帧(T1至T2之间)按照第二曝光参数曝光。图像传感器100在T2时刻后开始输出第二图像信号，因此曝光计算单元300在第一状态(T2至T3之间)时接收到的为第二图像信号。同理，在同步信号处于第二状态(T1至T2之间)时，曝光控制单元200向图像传感器100发送第一曝光参数，并使曝光参数在下一帧(T2至T3之间)生效，使图像传感器100在下一帧(T2至T3之间)按照第一曝光参数曝光。图像传感器100在T3时刻后开始输出第一图像信号，因此曝光计算单元300在第二状态(T3至T4之间)时接收到的为第一图像信号。之后的过程依次类推，不再赘述。

在一种可能的实施方式中，第一曝光参数包括第一曝光时长，第二曝光参数包括第二曝光时长。

同步器400，还用于：

接收第一曝光时长和第二曝光时长，并根据第一曝光时长和第二曝光时长对同步信号进行状态切换，以使同步信号的状态切换的时刻与图像传感器100的曝光结束的时刻一致。

在本实施例中，同步器400可以从曝光控制单元200或曝光计算单元300获取第一曝光时长和第二曝光时长，根据第一曝光时长和第二曝光时长计算同步信号进行状态切换的时刻，使同步信号的状态切换的时刻与图像传感器100的曝光结束的时刻一致。

由于曝光时长影响图像传感器100的曝光结束的时刻，同步器400通过根据第一曝光时长和第二曝光时长可以计算出图像传感器100曝光结束的时刻，控制同步信号进行相应的状态切换，可以保证同步信号的状态切换的时刻与图像传感器100的曝光结束的时刻一致，保证图像传感器100、曝光控制单元200、曝光计算单元300协调性。

在一种可能的实施方式中，每组曝光参数对应一个标识；

曝光计算单元300，具体用于将调整后的各组曝光参数以及各组曝光参数对应的标识发送至曝光控制单元200，以使曝光控制单元200根据各组曝光参数对应的标识确认各组曝光参数。

在本实施例中，由于曝光计算的数据处理量较大，所需时间较长，在同步信号的一个状态内，曝光计算单元300可能无法完成一次计算并输出一次调整后的曝光参数。曝光计算单元300可以每隔一定帧数的图像进行一次计算，输出一次调整后的曝光参数。

本实施例为各组曝光参数设置相应的标识，使曝光计算单元300在发送调整后的曝光参数时，也将该曝光参数的标识发送至曝光控制单元200。这样，曝光控制单元200可以根据该标识确定收到的曝光参数是哪组曝光参数。例如，第一曝光参数对应于第一标识，第二曝光参数对应于第二标识，曝光控制单元200若接收到第一标识，则将原先存储的第一曝光参数更新为此次接收到的曝光参数；若接收到第二标识，则将原先存储的第二曝光参数更新为此次接收到的曝光参数。

通过使曝光计算单元300发送调整后的曝光参数时，发送相应的标识给曝光控制单元200，能够使曝光控制单元200准确识别收到的曝光参数。

图4为本发明另一实施例提供的曝光控制装置的结构示意图。参照图3，在一种可能的实施方式中，该装置还包括预处理单元500，预处理单元500分别与图像传感器100、曝光计算单元300连接。

图像传感器100，具体用于将各路图像信号发送至预处理单元500。

预处理单元500，用于对各路图像信号进行预处理，并将预处理后的各路图像信号发送至曝光计算单元300。

在本实施例中，预处理可以包括但不限于黑电平校正、坏点校正、数字增益、图像插值、图像降噪等的一个或多个，在此不作限定。通过预处理单元500对图像传感器100生成的图像信号进行预处理，再发送至曝光计算单元300，可以消除图像中的干扰信号对曝光计算的影响，提高曝光参数调整的准确度。

图5为本发明再一实施例提供的曝光控制装置的结构示意图。参照图4，在一种可能的实施方式中，该装置还包括后处理单元600，后处理单元600与曝光计算单元300连接。

曝光计算单元300，还用于将第一图像信号和第二图像信号发送至后处理单元600。

后处理单元600，用于对第一图像信号和第二图像信号进行后处理，融合生成视频图像。

在本实施例中，后处理可以包括但不限于亮度映射、颜色校正、图像降噪、图像融合、图像增强等中的一个或多个，在此不作限定。后处理单元600对根据两组曝光参数采集的两路图像进行融合，得到最终的视频图像帧。

在一种可能的实施方式中，第一曝光参数所包含的曝光时长与第二曝光参数所包含的曝光时长的和，小于或等于视频图像的输出帧率的倒数。

在本实施例中，第一曝光参数所包含的曝光时长与第二曝光参数所包含的曝光时长的和，小于或等于视频图像的输出帧率的倒数。调整后的曝光时长需要满足上述条件才能进行更新，若不满足，则不进行曝光参数的更新，丢弃此次调整后的曝光时长。

作为一种示例，若第一图像信号的曝光时间为A1秒，第二图像信号的曝光时间为A2秒，成像装置需要输出的任一路视频的帧率为N帧/秒，则所述曝光计算单元调整第一图像信号的曝光时间时，不能超过(1/N-A2)秒，所述曝光计算单元调整第二图像信号的曝光时间时，不能超过(1/N-A1)秒。

例如，若视频图像的输出帧率为25帧/秒，第一图像信号的曝光时间为1/50秒，第二图像信号的曝光时间为1/100秒，则上述曝光计算单元在调整第一图像信号的曝光时间时，不能大于(1/25-1/100)秒，即30毫秒，曝光计算单元在调整第二图像信号的曝光时间时，不能大于(1/25-1/50)秒，即20毫秒。

在一种可能的实施方式中，第一图像信号为采用近红外光进行补光处理生成的图像。第二图像信号为未采用近红外光进行补光处理生成的图像。

两路图像可以是一路采用近红外补光，另一路不采用近红外补光。例如，可以在采用第一曝光参数采集第一图像信号时对拍摄目标进行近红外补光，在采用第二曝光参数采集第二图像信号时不对拍摄目标进行近红外补光。这样可以分别获得可见光图像和近红外图像，最后进行双光融合，获得融合后的图像。

本发明实施例还提供一种摄像机。该摄像机包括如上实施例的曝光控制装置。

本发明实施例提供的摄像机，具体实现过程可参见上述曝光控制装置的实施例，其实现原理和技术效果类似，本实施例此处不再赘述。

本发明实施例还提供一种曝光控制方法。该方法包括：

曝光控制单元200存储至少两组曝光参数，并依次将各组曝光参数发送至图像传感器100；

图像传感器100依次根据各组曝光参数进行图像采集，生成各路图像信号，并将各路图像信号发送至曝光计算单元300，其中，每组曝光参数对应于一路图像信号；

曝光计算单元300分别对各路图像信号进行曝光计算，得到调整后的各组曝光参数，并将调整后的各组曝光参数发送至曝光控制单元200，以更新曝光控制单元200中存储的曝光参数。

本发明实施例提供的曝光控制方法，通过曝光控制单元200存储至少两组曝光参数，并依次将各组曝光参数发送至图像传感器100；图像传感器100依次根据各组曝光参数进行图像采集，生成各路图像信号，并将各路图像信号发送至曝光计算单元300，其中，每组曝光参数对应于一路图像信号；曝光计算单元300分别对各路图像信号进行曝光计算，得到调整后的各组曝光参数，并将调整后的各组曝光参数发送至曝光控制单元200，以更新曝光控制单元200中存储的曝光参数。本发明实施例通过存储至少两组曝光参数，根据各组曝光参数分别进行图像采集，并对各个图像信号进行曝光计算分别对各组曝光参数进行调整，能够使各组曝光参数相互之间完全独立，可以单独进行调节和控制，使每路图像对应的曝光参数能够调整到适当的值以满足曝光需求，进而提升图像质量。

在一种可能的实施方式中，曝光控制单元200依次将各组曝光参数发送至图像传感器，包括：

曝光控制单元200按照预设顺序向图像传感器100发送两组曝光参数，以使图像传感器100生成预设顺序的两路图像信号，并按照预设顺序依次将两路图像信号发送至曝光计算单元300。

在一种可能的实施方式中，曝光计算单元300分别对各路图像信号进行曝光计算，包括：

曝光计算单元300分别对两路图像信号独立进行曝光计算。

在一种可能的实施方式中，至少两组曝光参数包括第一曝光参数和第二曝光参数，图像信号包括第一图像信号和第二图像信号；

图像传感器100依次根据各个曝光参数进行图像采集，生成各个图像信号，包括：

图像传感器100根据第一曝光参数进行图像采集，生成第一图像信号；根据第二曝光参数进行图像采集，生成第二图像信号；

曝光计算单元300分别对各个图像信号进行曝光计算，得到调整后的各个曝光参数，包括：

曝光计算单元300对第一图像信号进行曝光计算，得到调整后的第一曝光参数，将调整后的第一曝光参数发送至曝光控制单元200；对第二图像信号进行曝光计算，得到调整后的第二曝光参数，将调整后的第二曝光参数发送至曝光控制单元200。

在一种可能的实施方式中，上述方法还可以包括：

同步器400分别向曝光控制单元200、曝光计算单元300发送同步信号。其中，同步信号的状态包括第一状态和第二状态。

曝光控制单元200依次将各个曝光参数发送至图像传感器100，包括：

曝光控制单元200根据同步信号的状态确定第一曝光参数和第二曝光参数的发送时序，并按照发送时序将第一曝光参数和第二曝光参数发送至图像传感器100。

曝光计算单元300分别对各路图像信号进行曝光计算，包括：

曝光计算单元300根据同步信号的状态确定所接收的图像传感器100发送的图像信号为第一图像信号还是第二图像信号，并对接收到的图像信号进行曝光计算。

在一种可能的实施方式中，曝光控制单元200依次将各个曝光参数发送至图像传感器100，包括：

曝光控制单元200在图像传感器100根据第一曝光参数进行曝光之前，向图像传感器100发送第一曝光参数；在图像传感器100根据第二曝光参数进行曝光之前，向图像传感器100发送第二曝光参数。其中，在曝光控制单元200发送第一曝光参数时，同步信号处于第一状态；在曝光控制单元200发送第二曝光参数时，同步信号处于第二状态。

图像传感器100依次根据各组曝光参数进行图像采集，生成各路图像信号，包括：

图像传感器100接收到第一曝光参数后，采用该第一曝光参数进行曝光生成当前帧图像，生成的当前帧图像为第一图像信号；接收到第二曝光参数后，采用该第二曝光参数进行曝光生成当前帧图像，生成的当前帧图像为第二图像信号。

在一种可能的实施方式中，曝光控制单元200依次将各个曝光参数发送至图像传感器100，包括：

曝光控制单元200在图像传感器100根据第二曝光参数进行曝光之前，向图像传感器100发送第二曝光参数；在图像传感器根据第一曝光参数进行曝光之前，向图像传感器100发送第一曝光参数。其中，在曝光控制单元200发送第二曝光参数时，同步信号处于第一状态；在曝光控制单元200发送第一曝光参数时，同步信号处于第二状态。

图像传感器100依次根据各组曝光参数进行图像采集，生成各路图像信号，并将各路图像信号发送至曝光计算单元300，包括：

图像传感器100接收到第二曝光参数后，存储该第二曝光参数，并在生成下一帧第二图像信号时采用该第二曝光参数进行曝光，生成第二图像信号；接收到第一曝光参数后，存储该第一曝光参数，并在生成下一帧第一图像信号时采用该第一曝光参数进行曝光，生成第一图像信号。

在一种可能的实施方式中，同步信号的状态切换的时刻与图像传感器100的曝光结束的时刻一致；

图像传感器100依次根据各个曝光参数进行图像采集，生成各个图像信号，包括：

图像传感器100在同步信号处于第一状态时，根据第一曝光参数进行曝光，并在曝光结束之后，将生成的第一图像信号输出给曝光计算单元300；在同步信号处于第二状态时，根据第二曝光参数进行曝光，并曝光结束之后，将生成的第二图像信号输出给曝光计算单元300；

上述方法还包括：

曝光计算单元300在同步信号处于第二状态时接收第一图像信号，在同步信号处于第一状态时接收第二图像信号。

在一种可能的实施方式中，第一曝光参数包括第一曝光时长，第二曝光参数包括第二曝光时长；

上述方法还包括：

同步器400接收第一曝光时长和第二曝光时长，并根据第一曝光时长和第二曝光时长对同步信号进行状态切换，以使同步信号的状态切换的时刻与图像传感器100的曝光结束的时刻一致。

本发明实施例提供的曝光控制方法，具体实现过程可参见上述曝光控制装置的实施例，其实现原理和技术效果类似，本实施例此处不再赘述。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各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，或者对其中部分或者全部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范围。

Claims (26)

1.一种曝光控制装置，其特征在于，包括：图像传感器、曝光控制单元、曝光计算单元；

所述图像传感器分别与所述曝光控制单元、所述曝光计算单元连接，所述曝光控制单元与所述曝光计算单元连接；

所述曝光控制单元，用于存储至少两组曝光参数，并依次将各组曝光参数发送至所述图像传感器；

所述图像传感器，用于依次根据各组曝光参数进行图像采集，生成各路图像信号，并将各路图像信号发送至所述曝光计算单元，其中，每组曝光参数对应于一路图像信号；

所述曝光计算单元，用于分别对各路图像信号进行曝光计算，得到调整后的各组曝光参数，并将调整后的各组曝光参数发送至所述曝光控制单元，以更新所述曝光控制单元中存储的曝光参数。

2.根据权利要求1所述的曝光控制装置，其特征在于，所述曝光参数为两组，所述曝光控制单元，具体用于：

按照预设顺序向所述图像传感器发送两组曝光参数，以使所述图像传感器生成所述预设顺序的两路图像信号，并按照所述预设顺序依次将两路图像信号发送至所述曝光计算单元。

3.根据权利要求1所述的曝光控制装置，其特征在于，所述曝光计算单元，具体用于：

分别对两路图像信号独立进行曝光计算。

4.根据权利要求1所述的曝光控制装置，其特征在于，所述至少两组曝光参数包括第一曝光参数和第二曝光参数，所述图像信号包括第一图像信号和第二图像信号；

所述图像传感器，具体用于根据所述第一曝光参数进行图像采集，生成所述第一图像信号；根据所述第二曝光参数进行图像采集，生成所述第二图像信号；

所述曝光计算单元，具体用于对所述第一图像信号进行曝光计算，得到调整后的第一曝光参数，将调整后的第一曝光参数发送至所述曝光控制单元；对所述第二图像信号进行曝光计算，得到调整后的第二曝光参数，将调整后的第二曝光参数发送至所述曝光控制单元。

5.根据权利要求4所述的曝光控制装置，其特征在于，所述装置还包括同步器，所述同步器分别与所述曝光控制单元、所述曝光计算单元连接；

所述同步器，用于分别向所述曝光控制单元和所述曝光计算单元发送同步信号，其中，所述同步信号的状态包括第一状态和第二状态；

所述曝光控制单元，具体用于根据所述同步信号的状态确定所述第一曝光参数和所述第二曝光参数的发送时序，并按照所述发送时序将所述第一曝光参数和所述第二曝光参数发送至所述图像传感器；

所述曝光计算单元，具体用于根据所述同步信号的状态确定所接收的所述图像传感器发送的图像信号为第一图像信号还是第二图像信号，并对接收到的图像信号进行曝光计算。

6.根据权利要求5所述的曝光控制装置，其特征在于，所述曝光控制单元，具体用于在所述图像传感器根据所述第一曝光参数进行曝光之前，向所述图像传感器发送所述第一曝光参数；其中，在所述曝光控制单元发送所述第一曝光参数时，所述同步信号处于第一状态；

所述图像传感器，具体用于接收到所述第一曝光参数后，采用所述第一曝光参数进行曝光生成当前帧图像，生成的当前帧图像为所述第一图像信号；

所述曝光控制单元，还用于在所述图像传感器根据所述第二曝光参数进行曝光之前，向所述图像传感器发送所述第二曝光参数；其中，在所述曝光控制单元发送所述第二曝光参数时，所述同步信号处于第二状态；

所述图像传感器，还用于接收到所述第二曝光参数后，采用所述第二曝光参数进行曝光生成当前帧图像，生成的当前帧图像为所述第二图像信号。

7.根据权利要求5所述的曝光控制装置，其特征在于，所述曝光控制单元，具体用于在所述图像传感器根据所述第二曝光参数进行曝光之前，向所述图像传感器发送所述第二曝光参数；其中，在所述曝光控制单元发送所述第二曝光参数时，所述同步信号处于第一状态；

所述图像传感器，具体用于接收到所述第二曝光参数后，存储所述第二曝光参数，并在生成下一帧第二图像信号时采用所述第二曝光参数进行曝光，生成所述第二图像信号；

所述曝光控制单元，还用于在所述图像传感器根据所述第一曝光参数进行曝光之前，向所述图像传感器发送所述第一曝光参数；其中，在所述曝光控制单元发送所述第一曝光参数时，所述同步信号处于第二状态；

所述图像传感器，还用于接收到所述第一曝光参数后，存储所述第一曝光参数，并在生成下一帧第一图像信号时采用所述第一曝光参数进行曝光，生成所述第一图像信号。

8.根据权利要求6或7所述的曝光控制装置，其特征在于，所述同步信号的状态切换的时刻与所述图像传感器的曝光结束的时刻一致；

所述图像传感器，用于在所述同步信号处于所述第一状态时，根据所述第一曝光参数进行曝光，并在曝光结束之后，将生成的第一图像信号发送给所述曝光计算单元；在所述同步信号处于所述第二状态时，根据所述第二曝光参数进行曝光处理，并曝光结束之后，将生成的第二图像信号发送给所述曝光计算单元；

所述曝光计算单元，具体用于在所述同步信号处于第二状态时接收所述第一图像信号；在所述同步信号处于第一状态时接收所述第二图像信号。

9.根据权利要求8所述的曝光控制装置，其特征在于，所述第一曝光参数包括第一曝光时长，所述第二曝光参数包括第二曝光时长；

所述同步器，还用于：

接收所述第一曝光时长和所述第二曝光时长，并根据所述第一曝光时长和所述第二曝光时长对所述同步信号进行状态切换，以使所述同步信号的状态切换的时刻与所述图像传感器的曝光结束的时刻一致。

10.根据权利要求1-7任一项所述的曝光控制装置，其特征在于，每组曝光参数包括曝光时长、增益、帧间隔中的至少一个。

11.根据权利要求1-7任一项所述的曝光控制装置，其特征在于，每组曝光参数对应一个标识；

所述曝光计算单元，具体用于将调整后的各组曝光参数以及各组曝光参数对应的标识发送至所述曝光控制单元，以使所述曝光控制单元根据各组曝光参数对应的标识确认各组曝光参数。

12.根据权利要求1-7任一项所述的曝光控制装置，其特征在于，所述曝光控制单元包括存储器，所述存储器用于存储各组曝光参数；

所述曝光控制单元，具体用于接收调整后的各组曝光参数，将调整后的各组曝光参数更新至所述存储器中。

13.根据权利要求1-7任一项所述的曝光控制装置，其特征在于，所述装置还包括预处理单元，所述预处理单元分别与所述图像传感器、所述曝光计算单元连接；

所述图像传感器，具体用于将各路图像信号发送至所述预处理单元；

所述预处理单元，用于对各路图像信号进行预处理，并将预处理后的各路图像信号发送至所述曝光计算单元。

14.根据权利要求4-7任一项所述的曝光控制装置，其特征在于，所述装置还包括后处理单元，所述后处理单元与所述曝光计算单元连接；

所述曝光计算单元，还用于将所述第一图像信号和所述第二图像信号发送至所述后处理单元；

所述后处理单元，用于对所述第一图像信号和所述第二图像信号进行后处理，融合生成视频图像。

15.根据权利要求14所述的曝光控制装置，其特征在于，所述第一曝光参数所包含的曝光时长与所述第二曝光参数所包含的曝光时长的和，小于或等于所述视频图像的输出帧率的倒数。

16.根据权利要求4-7任一项所述的曝光控制装置，其特征在于，所述第一图像信号为采用近红外光进行补光处理生成的图像；所述第二图像信号为未采用近红外光进行补光处理生成的图像。

17.一种摄像机，其特征在于，包括：如权利要求1-16任一项所述的曝光控制装置。

18.一种曝光控制方法，其特征在于，包括：

曝光控制单元存储至少两组曝光参数，并依次将各组曝光参数发送至图像传感器；

所述图像传感器依次根据各组曝光参数进行图像采集，生成各路图像信号，并将各路图像信号发送至曝光计算单元，其中，每组曝光参数对应于一路图像信号；

所述曝光计算单元分别对各路图像信号进行曝光计算，得到调整后的各组曝光参数，并将调整后的各组曝光参数发送至所述曝光控制单元，以更新所述曝光控制单元中存储的曝光参数。

19.根据权利要求18所述的曝光控制方法，其特征在于，曝光控制单元依次将各组曝光参数发送至图像传感器，包括：

所述曝光控制单元按照预设顺序向所述图像传感器发送两组曝光参数，以使所述图像传感器生成所述预设顺序的两路图像信号，并按照所述预设顺序依次将两路图像信号发送至所述曝光计算单元。

20.根据权利要求18所述的曝光控制方法，其特征在于，所述曝光计算单元分别对各路图像信号进行曝光计算，包括：

所述曝光计算单元分别对两路图像信号独立进行曝光计算。

21.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，所述至少两组曝光参数包括第一曝光参数和第二曝光参数，所述图像信号包括第一图像信号和第二图像信号；

所述图像传感器依次根据各个曝光参数进行图像采集，生成各个图像信号，包括：

所述图像传感器根据所述第一曝光参数进行图像采集，生成所述第一图像信号；根据所述第二曝光参数进行图像采集，生成所述第二图像信号；

所述曝光计算单元分别对各个图像信号进行曝光计算，得到调整后的各个曝光参数，包括：

所述曝光计算单元对所述第一图像信号进行曝光计算，得到调整后的第一曝光参数，将调整后的第一曝光参数发送至所述曝光控制单元；对所述第二图像信号进行曝光计算，得到调整后的第二曝光参数，将调整后的第二曝光参数发送至所述曝光控制单元。

22.根据权利要求21所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

同步器分别向所述曝光控制单元和所述曝光计算单元发送同步信号，其中，所述同步信号的状态包括第一状态和第二状态；

所述曝光控制单元依次将各个曝光参数发送至所述图像传感器，包括：

所述曝光控制单元根据同步信号的状态确定所述第一曝光参数和所述第二曝光参数的发送时序，并按照所述发送时序将所述第一曝光参数和所述第二曝光参数发送至所述图像传感器；

所述曝光计算单元分别对各路图像信号进行曝光计算，包括：

所述曝光计算单元根据所述同步信号的状态确定所接收的所述图像传感器发送的图像信号为第一图像信号还是第二图像信号，并对接收到的图像信号进行曝光计算。

23.根据权利要求22所述的方法，其特征在于，曝光控制单元依次将各个曝光参数发送至图像传感器，包括：

所述曝光控制单元在所述图像传感器根据所述第一曝光参数进行曝光之前，向所述图像传感器发送所述第一曝光参数；在所述图像传感器根据所述第二曝光参数进行曝光之前，向所述图像传感器发送所述第二曝光参数；其中，在所述曝光控制单元发送所述第一曝光参数时，所述同步信号处于第一状态；在所述曝光控制单元发送所述第二曝光参数时，所述同步信号处于第二状态；

所述图像传感器依次根据各组曝光参数进行图像采集，生成各路图像信号，包括：

所述图像传感器接收到所述第一曝光参数后，采用所述第一曝光参数进行曝光生成当前帧图像，生成的当前帧图像为所述第一图像信号；接收到所述第二曝光参数后，采用所述第二曝光参数进行曝光生成当前帧图像，生成的当前帧图像为所述第二图像信号。

24.根据权利要求22所述的方法，其特征在于，曝光控制单元依次将各个曝光参数发送至图像传感器，包括：

所述曝光控制单元在所述图像传感器根据所述第二曝光参数进行曝光之前，向所述图像传感器发送所述第二曝光参数；在所述图像传感器根据所述第一曝光参数进行曝光之前，向所述图像传感器发送所述第一曝光参数；其中，在所述曝光控制单元发送所述第二曝光参数时，所述同步信号处于第一状态；在所述曝光控制单元发送所述第一曝光参数时，所述同步信号处于第二状态；

所述图像传感器依次根据各组曝光参数进行图像采集，生成各路图像信号，并将各路图像信号发送至曝光计算单元，包括：

所述图像传感器接收到所述第二曝光参数后，存储所述第二曝光参数，并在生成下一帧第二图像信号时采用所述第二曝光参数进行曝光，生成所述第二图像信号；接收到所述第一曝光参数后，存储所述第一曝光参数，并在生成下一帧第一图像信号时采用所述第一曝光参数进行曝光，生成所述第一图像信号。

25.根据权利要求23或24所述的方法，其特征在于，所述同步信号的状态切换的时刻与所述图像传感器的曝光结束的时刻一致；

所述图像传感器依次根据各个曝光参数进行图像采集，生成各个图像信号，包括：

所述图像传感器在所述同步信号处于所述第一状态时，根据所述第一曝光参数进行曝光，并在曝光结束之后，将生成的第一图像信号输出给所述曝光计算单元；在所述同步信号处于所述第二状态时，根据所述第二曝光参数进行曝光，并曝光结束之后，将生成的第二图像信号输出给所述曝光计算单元；

所述方法还包括：

所述曝光计算单元在所述同步信号处于第二状态时接收所述第一图像信号，在所述同步信号处于第一状态时接收所述第二图像信号。

26.根据权利要求25所述的方法，其特征在于，所述第一曝光参数包括第一曝光时长，所述第二曝光参数包括第二曝光时长；

所述方法还包括：

所述同步器接收所述第一曝光时长和所述第二曝光时长，并根据所述第一曝光时长和所述第二曝光时长对所述同步信号进行状态切换，以使所述同步信号的状态切换的时刻与所述图像传感器的曝光结束的时刻一致。

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