CN110708474A

CN110708474A - 一种曝光控制方法、系统以及处理芯片

Info

Publication number: CN110708474A
Application number: CN201911171445.5A
Authority: CN
Inventors: 陕天龙
Original assignee: Beijing Sankuai Online Technology Co Ltd
Current assignee: Beijing Sankuai Online Technology Co Ltd
Priority date: 2019-11-26
Filing date: 2019-11-26
Publication date: 2020-01-17

Abstract

本说明书公开了一种曝光控制方法、系统以及处理芯片，处理芯片针对至少两个传感器采集的图像，由配置为分别对不同传感器进行曝光控制的线程，根据已保存的该传感器对应的增益值，确定该传感器采集的图像的平均灰度值，并在判断将该平均灰度值调整至与预设的期望灰度值一致时，所需的曝光时长未超出预设的阈值区间，则调整该传感器当前配置的曝光时长，并配置给该传感器的寄存器，使该传感器根据调整后的曝光时长采集图像，而若所需的曝光时长超出预设的阈值区间，则只调整相应的增益值。由于在处理芯片内即可完成曝光控制以及进行参数配置，节约了成本，且避免了通过数据总线导致的延时，保证了曝光控制的实时性。

Description

一种曝光控制方法、系统以及处理芯片

技术领域

本申请涉及信息处理技术领域，尤其涉及一种曝光控制方法、系统以及处理芯片。

背景技术

目前，图像传感器在工作时通过自动曝光功能，调整图像传感器每帧图像的曝光时长，使采集的视频或图像不会过暗或者过亮。当外界光线过强或者过暗时，仅通过控制曝光时长可能并不能得到正常曝光的图像，因此通常自动曝光功能与自动增益功能配合使用，将图像传感器采集的图像中像素的灰度值提高或者降低，以维持图像的整体亮度和清晰度。

在现有技术中，自动曝光主要采用两种方案：其一，为一个图像传感器配置一个图像信号处理(Image Signal Processing，ISP)，由该ISP芯片进行曝光控制。其二，使用现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，FPGA)芯片统计图像传感器采集图像的平均灰度值，再由处理器确定曝光控制的参数，发送至图像传感器的寄存器，实现曝光控制。

但是，现有两种方法在遇到需要对多个图像传感器进行曝光控制的场景时，第一种方法中由于每个图像传感器都需配置一个ISP芯片，导致设备复杂程度、功耗等大幅增加，并且只有ISP芯片的可向图像传感器的寄存器配置曝光控制的参数，且ISP芯片通常是厂商根据用户需要进行标定的，并不对用户开放导致使用灵活度低。而第二种方法，由于处理器，需要等待FPGA处理完毕后，才能进行曝光控制参数的计算，并且处理器、FPGA和图像传感器的寄存器之间的数据交互也会浪费时间(例如，需要等待总线空闲再传输数据)，影响了曝光控制的实时性。

发明内容

本说明书实施例提供的一种曝光控制方法、系统以及处理芯片，用于部分解决现有技术中存在的问题。

本说明书实施例采用下述技术方案：

本说明书提供的应用在处理芯片中的曝光控制方法，针对每个传感器，该处理芯片中配置有一个线程对该传感器进行曝光控制，所述方法包括：

获取至少两个传感器采集的图像；

针对每个传感器，由配置为对该传感器进行曝光控制的线程根据已保存的该传感器对应的增益值，确定该传感器采集的图像的平均灰度值；

当确定出的平均灰度值与预设的期望灰度值不一致时，则根据该传感器对应的增益值、所述平均灰度值以及所述期望灰度值，调整该传感器的曝光时长，以控制该传感器根据调整后的曝光时长采集图像。

可选地，调整该传感器的曝光时长之前，所述方法还包括：

确定将所述平均灰度值调整至与所述期望灰度值一致所需的曝光时长，判断所述所需的曝光时长是否超出预设的阈值区间；

若是，则保持所述曝光时长不变，并调整该传感器对应的增益值；

若否，则根据该传感器对应的增益值、所述平均灰度值以及所述期望灰度值，调整该传感器的曝光时长。

可选地，调整该传感器的曝光时长之前，所述方法还包括：

判断该传感器对应的增益值是否在预设的范围内；

若是，则调整该传感器的曝光时长；

若否，则保持所述曝光时长不变，并调整该传感器对应的增益值。

可选地，确定该传感器采集的图像的平均灰度值之前，所述方法还包括：

依次获取该传感器采集的图像中各像素的数据；

根据获取的像素的数据，累计获取的灰度值；

当该传感器传输图像完毕时，根据获取的图像中的像素数量以及累计得到的灰度值，确定中间灰度值。

可选地，根据已保存的该传感器对应的增益值，确定该传感器采集的图像的平均灰度值，具体包括：

根据已保存的该传感器对应的增益值以及确定出的中间灰度值，确定该传感器采集的图像的平均灰度值。

可选地，调整该传感器的曝光时长之前，所述方法还包括：

确定所述平均灰度值与预设的期望灰度值的差值，大于预设的第一门限值。

可选地，调整该传感器的曝光时长，具体包括：

根据确定出的差值，确定所述差值对应的第一系数，其中，差值与第一系数正相关；

根据确定出的第一系数以及预设的曝光基础步长，确定曝光调整值，并根据曝光调整值调整曝光时长；

确定调整曝光时长后的平均灰度值，并根据调整曝光时长后的平均灰度值以及所述期望灰度值，确定调整曝光时长后的平均灰度值与所述期望灰度值的差值；

判断重新确定的差值是否大于所述第一门限值，若是则继续确定第一系数并调整曝光时长，直至达到曝光调整结束条件为止，若否则停止调整曝光时长；

所述曝光调整结束条件包括：确定出的差值不大于所述第一门限值，或调整后的曝光时长超出预设的阈值区间。

可选地，调整该传感器对应的增益值之前，所述方法还包括：

确定所述平均灰度值与预设的期望灰度值的差值，大于预设的第二门限值。

可选地，调整该传感器对应的增益值，具体包括：

根据确定出的差值，确定所述差值对应的第二系数，其中，差值与第二系数正相关；

根据确定出的第二系数以及预设的增益基础步长，确定增益调整值，并根据增益调整值调整增益值；

确定调整增益值后的平均灰度值，并根据调整增益值后的平均灰度值以及所述期望灰度值，确定调整增益值后的平均灰度值与所述期望灰度值的差值；

判断重新确定的差值是否大于所述第二门限值，若是则继续确定第二系数并调整增益值，直至达到增益调整结束条件为止，若否则停止调整增益值；

所述增益调整结束条件包括：确定出的差值不大于所述第二门限值，或调整后的增益值超出预设的增益值区间。

本说明书提供的处理芯片，所述处理芯片分别与至少两个传感器连接，且针对连接的每个传感器，所述处理芯片中配置有一个线程对该传感器进行曝光控制，所述处理芯片通过上述曝光控制方法，实现对连接的各传感器进行曝光控制。

本说明书提供的曝光控制系统，所述曝光控制系统包括：至少两个传感器以及处理芯片，所述处理芯片分别与各传感器连接，所述传感器中还包括：寄存器，针对每个传感器，所述处理芯片中配置有一个线程进行曝光控制，其中：

针对每个传感器，根据该传感器包含的寄存器中存储的曝光时长采集图像，并将采集的图像传输至所述处理芯片；

所述处理芯片，针对每个传感器，由配置为对该传感器进行曝光控制的线程根据已保存的该传感器对应的增益值，确定该传感器采集的图像的平均灰度值；

当确定出的平均灰度值与预设的期望灰度值不一致时，则根据该传感器对应的增益值、所述平均灰度值以及所述期望灰度值，调整该传感器包含的寄存器存储的曝光时长，以控制该传感器根据调整后的曝光时长采集图像。

可选地，所述处理芯片，调整该传感器的曝光时长之前，确定将所述平均灰度值调整至与所述期望灰度值一致所需的曝光时长，判断所述所需的曝光时长是否超出预设的阈值区间，若是，则保持所述曝光时长不变，并调整该传感器对应的增益值，若否，则根据该传感器对应的增益值、所述平均灰度值以及所述期望灰度值，调整该传感器的曝光时长。

可选地，所述处理芯片，调整该传感器的曝光时长之前，判断该传感器对应的增益值是否在预设的范围内，若是，则调整该传感器的曝光时长，若否，则保持所述曝光时长不变，并调整该传感器对应的增益值。

可选地，针对每个传感器，该传感器从对应的该传感器包含的寄存器中获取曝光时长，按照该曝光时长采集图像，并将依次采集的图像中各像素的数据发送至所述处理芯片；

所述处理芯片，针对每个传感器，当接收到该传感器发送有效信号时，根据已保存的该传感器对应的增益值以及依次接收到的像素的数据，通过累加器确定灰度平均值，直至接收到该传感器发送无效信号时，确定图像的灰度平均值。

可选地，所述处理芯片，调整该传感器包含的寄存器存储的曝光时长之前，确定所述平均灰度值与预设的期望灰度值的差值，大于预设的第一门限值。

可选地，所述处理芯片，根据确定出的差值，确定所述差值对应的第一系数，其中，差值与第一系数正相关；

可选地，所述处理芯片，调整该传感器对应的增益值之前，确定所述平均灰度值与预设的期望灰度值的差值，大于预设的第二门限值。

可选地，所述处理芯片，根据确定出的差值，确定所述差值对应的第二系数，其中，差值与第二系数正相关；

可选地，所述处理芯片在确定出调整后的曝光时长后，存储调整后的曝光时长以及对应的传感器的标识，当接收到该传感器发送无效信号时，针对已存储的每个传感器的标识，为该传感器的标识对应的传感器包含的寄存器，配置该传感器的标识对应的曝光时长。

本说明书实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到以下有益效果：

处理芯片分别与至少两个传感器连接，且针对连接的每个传感器，处理芯片中配置一个线程对该传感器进行曝光控制，在从该传感器获取图像后，可根据已保存的该传感器对应的增益值，确定该传感器采集的图像的平均灰度值，并在判断将该平均灰度值调整至与预设的期望灰度值一致时，所调整该传感器当前配置的曝光时长，以控制该传感器根据调整后的曝光时长采集图像。由于仅需一个处理芯片内即可完成多个传感器的曝光控制，节约了成本，且还可避免通过数据总线传输数据导致的延时，保证了曝光控制的实时性。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为本说明书实施例提供的曝光控制方法的过程示意图；

图2为本说明书实施例提供的曝光控制系统的结构示意图；

图3为本说明书实施例提供的调整参数过程示意图；

图4a～4c为本说明书实施例提供的曝光控制装置的结构示意图。

具体实施方式

为使本说明书的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本说明书具体实施例及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本说明书中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

以下结合附图，详细说明本申请各实施例提供的技术方案。

图1为本说明书实施例提供的应用在处理芯片中的曝光控制方法的过程示意图，其中，针对每个传感器，该处理芯片中配置有一个线程对该传感器进行曝光控制，该处理器分别于各传感器连接，曝光控制过程具体可包括以下步骤：

S100：获取至少两个传感器采集的图像。

在本说明书中，该曝光控制过程可应用需要对至少两个传感器进行曝光控制的系统中，也就是说该系统中至少包含两个传感器。例如，无人车上通过设置多个传感器，进行周围环境分析，避让障碍物，则该无人车可为本说明书中所述的系统，当无人车的各传感器采集图像时，若图像过亮或者过暗都会影响分析的准确性，因此需要对各传感器进行曝光控制。在该系统中，该处理芯片可分别与至少连个传感器连接，并获取各传感器采集的图像，以通过后续步骤，分别对各传感器进行曝光控制。

具体的，针对该系统中的每个传感器，在该处理芯片中可配置有对应控制该传感器的线程。则在后续步骤进行曝光控制时，可分别由不同的线程，确定不同的传感器的曝光时长、增益值等曝光参数，使得处理芯片可以并行对多个传感器进行曝光控制，以避免串行处理影响传感器采集图像的最高帧率。

另外，在本说明书中，该处理芯片具体可以是现场可编程门阵列(FieldProgrammable Gate Array，FPGA)芯片，或者其他可由用户自行进行编程的处理芯片，该传感器具体可以是可见光图像传感器、红外图像传感器等，本说明书对此不做限定，为了方便描述本说明书中，以传感器采集的是可见光图像为例进行说明。

图2为本说明书提供的曝光控制系统的结构示意图，参考图2可见该处理芯片连接有多个传感器，每个传感器中包含有寄存器。

进一步地，在本说明书中，该处理芯片可由独立的数据传输线与各传感器连接，针对每个传感器，该传感器在上电启动后，可以按照预先存储在该传感器包含的寄存器中的曝光参数(至少包括曝光时长)，采集图像。处理芯片可根据接收到的该传感器的场信号，确定该传感器发送的是有效信号(即，包含了图像的信号)还是帧间信号。当处理芯片接收到场信号的上升沿时，可确定从传感器获取的是传感器采集到的图像，并在接收到场信号的下降沿时，确定图像采集完成。

更进一步地，在本说明书中，该处理芯片为了节省曝光控制所需的时间，减少后续步骤确定图像的平均灰度值的耗时，该处理芯片针对每个传感器，当接收到该传感器场信号的上升沿时，依次获取该传感器采集的图像中各像素的数据，并根据获取的像素的数据，通过累加器计累计获取到的灰度值，当接收到该传感器场信号的下降沿时，确定图像传输完毕，根据获取的图像中的像素数量以及累计得到的灰度值，确定中间灰度值。

具体的，该处理芯片针对每个传感器，可将接收到的每个像素对应的灰度值进行累计，从而确定图像的中所有像素的灰度值总和，之后再除以该图像中像素的总数，确定该图像的中间灰度值。例如，假设采集的图像的尺寸为W×H，累计得到的灰度值总和为X，则中间灰度值为

由于控制图像的亮度除了有曝光时长以外，还包括对图像增益的控制，而从传感器采集到的灰度值是没有经过图像增益处理的，因此处理芯片在获取图像后第一时间可确定的是没有增益的图像灰度值，而为了更准确的进行曝光控制，图像的平均灰度值还需要考虑到图像增益的影响，于是处理芯片可继续执行后续步骤。

S102：针对每个传感器，由配置为对该传感器进行曝光控制的线程根据已保存的该传感器对应的增益值，确定该传感器采集的图像的平均灰度值。

在本说明书中，处理芯片在分别从各传感器获取图像之后，可针对每个传感器，确定该传感器采集的图像的平均灰度值。

具体的，处理芯片可针对每个传感器，可由配置为对该传感器进行曝光控制的线程，先获取该处理芯片中存储的该传感器对应的增益值。之后，再根据确定出中间灰度值以及该增益值，确定平均灰度值。其中，该增益值可视为是传感器采集到的数据的权重，例如，假设某个像素的数据为8bit的数据，表征该像素在256阶的灰阶中的数值，该增益值则是对该数值直接进行调整的数值，如，8bit数值为200，增益值为0.9，则最终输出的图像中该像素的灰度值为200×0.9＝180。同理，当该像素的数据是用于表征彩色的色阶时，如绿色色阶、蓝色色阶、红色色阶时，在本说明书中也可不考虑颜色，而直接将色阶作为灰度值考虑。由于本说明书中的曝光控制过程主要涉及的是对曝光的控制，也就是说考虑的是图像的亮度而非颜色，因此可以进行上述的处理，提高处理效率。

另外，在上述步骤S100中所述的确定中间灰度值的过程，也可在步骤S102中执行，步骤S100仅通过处理芯片中的累加器，确定各图像的灰度值总和。在确定图像传输完毕后，再确定中间灰度值，以及根据增益值确定平均灰度值。

或者，依次获取该传感器采集的图像中各像素的数据时，根据该传感器对应的增益值以及接收到的像素的数据，确定增益后的数据，再通过累加器计累计增益后的数据，当获取图像完毕时，根据像素的数量以及累计的增益后的数据，确定平均灰度值。

S104：当确定出的平均灰度值与预设的期望灰度值不一致时，根据该传感器对应的增益值、所述平均灰度值以及所述期望灰度值，调整该传感器的曝光时长，以控制该传感器根据调整后的曝光时长采集图像。

在本说明书中，处理芯片在针对每个传感器，确定该传感器采集的图像的平均灰度值后，可进一步根据预设的期望灰度值，判断是否需要进行曝光参数的调整，并以优先调整曝光时长的方式进行曝光控制。

由于该处理芯片对各传感器进行曝光控制的策略相同，因此为了方便描述，以对系统中的任一个传感器进行曝光控制为例进行说明，该处理芯片通过配置对该传感器进行曝光控制的线程对该传感器进行曝光控制。

首先，可以确定该传感器采集的图像的平均灰度值、该传感器采集该图像时对应的增益值以及该传感器采集图像时的曝光时长。

其次，可根据预设的期望灰度值，判断该平均灰度值是否与期望灰度值一致，若是，则说明该传感器采集的图像的亮度合适，无需进行调整曝光控制过程结束，则该传感器下一帧图像仍会按照该传感器包含的寄存器中存储的曝光时长采集图像，而输出图像时采用的增益值同样也可保持不变。

但是，若该平均灰度值与期望灰度值不一致，则说明该传感器采集的图像的亮度不合适，需要对曝光参数进行调整。于是，该处理芯片通过该线程，根据该传感器对应的增益值、平均灰度值以及期望灰度值，调整该传感器的曝光时长，以控制该传感器根据下一帧图像可按照调整后的曝光时长进行采集。

具体的，该处理芯片通过该线程，可根据该平均灰度值与该期望灰度值的差值，确定曝光调整值，并根据该曝光调整值调整曝光时长。该调整后的曝光时长，即为将所述平均灰度值调整至与所述期望灰度值一致所需的曝光时长。

由于图像的灰度值同时与曝光时间以及增益值相关，曝光时间与灰度值正相关，而增益值相当于一个权重，因此该线程可在确定出差值后，根据该传感器采集图像时的曝光时长，以及传感器对应的增益值，确定曝光时长需要调整的数值，即，曝光调整值，最后根据曝光调整值调整曝光时长。例如，假设曝光时长为1/40s，平均灰度值为100，增益值为1，也就是说每1/4000s的曝光时长可导致1点灰度值的变化，进一步假设平均灰度值比期望灰度值小20，则说明书需要增加1/200s的曝光时长，即曝光调整值为1/200s，于是调整后的曝光时长为1/33s。另，假设增益值为2，则说明每1/2000s的曝光时长就可导致1点灰度值的变化，曝光调整值为1/500s，于是调整后的曝光时长为1/37s。

另外，由于传感器的曝光时长一般有一个可调整的区间，因此该处理芯片通过该线程，调整曝光时长之前，可以先判断目前是否能够调整曝光时长。在本说明书一个或多个实施例中，该处理芯片通过该线程，可根据该传感器当前采用的曝光时长，确定将该平均灰度值调整至与该期望灰度值一致时，该传感器所需的曝光时长，并进一步判断所需的曝光时长是否超出预设的阈值区间，若否则调整曝光时长，若是则可保持曝光时长不变，并调整增益值，也就是说该处理芯片可通过该线程在不同情况时采取不同的曝光控制方法。

具体的，由于曝光时长决定了传感器每秒能够采集的图像帧数的上限，于是当对传感器的最低帧数有要求时，传感器的最大曝光时长实际上就已经决定了。而由于传感器中无论采用的是电子快门还是物理快门，快门也都存在速度上限，即最快多长时间可以采集一张图像，因此为了满足最低的采集需求，传感器的最小曝光时长实际上在传感器生产时已经确定了。因此在本说明书中，该控制各传感器曝光参数的处理芯片中可存储有每个传感器对应的阈值区间，该阈值区间为可选择的曝光时长的区间，例如，1/4000s～1/24s。

于是当确定该平均灰度值与期望灰度值不一致时，该处理芯片通过配置为对该传感器进行曝光控制的线程，可进一步确定该平均灰度值是大于还是小于该期望灰度值。

若小于则说明采集的图像的亮度过暗，需要将亮度向上调整，则首先可判断是否能够继续调整曝光时长，也就是当前该传感器的曝光时长是否已经是预设的阈值区间的最大值，若是则说明不能继续增加曝光时长，也就是所需的曝光时长超出预设的阈值区间，只能对增益值进行调整，若否，也就是所需的曝光时长未超出预设的阈值区间，则可以通过增加曝光时长提高亮度。

但是，由于平均灰度值与曝光时长和增益值均相关，而相对于曝光时长来说增益值对图像中信息损失的影响要更显著，因此为了使传感器采集的图像中信息损失尽量少，该处理芯片通过该线程确定可以通过增加曝光时长提高亮度后，还可以继续判断是否有可能是由不适当的增益值导致亮度过暗，也就是判断该传感器对应的增益值是否在预设的范围内，若是，则说明此时配置为对应该传感器的增益值，不会导致图像灰度下降，因此该处理芯片通过该线程可以确定需要调整曝光时长，若否，则说明此时配置为对应该传感器的增益值，会导致图像灰度下降，因此该处理芯片通过该线程也可先保持曝光时长不变，而是通过调整增益值来提高亮度，在减少信息损失的条件下调整增益值。

也就是说，在本说明书一个或多个实施例中，该处理芯片通过该线程进行曝光控制时，在平均灰度值是小于该期望灰度值的情况下，只有当该传感器当前曝光时长未达到预设的阈值区间的最大值，且传感器对应的增益值大于或等于初始值时，确定需要调整曝光时长，否则都可以先不调整曝光时长，而是先进行增益值的调整。

其中，需要说明的是，该增益值的初始值为1，任一灰度值乘1之后仍不变，也就是经过初始值增益后的图像的灰度不会出现变化。此处先进行增益值调整的目的是：减少增益值不为1时导致的信息损失，因此在曝光时长可以调整(即，未达到最大值)，但是增益值未处于预设的范围内时，后续可先以初始值为调整目标，调整增益值。具体的，该线程可先根据平均灰度值与期望灰度值的差值，确定增益调整值，若根据增益调整值调整后的增益值大于初始值，则将传感器对应的增益值调整为初始值，若根据增益调整值调整后的增益值不大于初始值，则确定传感器对应的增益值为调整后的增益值。例如，假设平均灰度值为100，平均灰度值比期望灰度值小20，该传感器对应的增益值为0.8，可确定根据增益值进行增益前，中间灰度值为125，于是可确定调整平均灰度值至期望灰度值的增益值应为0.96，假设初始值为1，则可确定调整后的增益值为0.96。

也就是说，在本本说明书中调整曝光控制的策略，是在排除增益值导致的信息损失后，优先调整曝光时长的策略。调整优先级从高到低：先排除增益值造成的信息损失，再在可能的情况下优先调整曝光时长，最后当调整曝光时长也不足以使平均灰度值到达期望灰度值时再调整增益值。即，在保证信息损失小的情况下，优先调整曝光时长。

进一步地，在另一种情况中，该平均灰度值若大于该期望灰度值，则说明采集的图像的亮度过亮，需要将亮度向下调整。于是，首先可判断是否能够继续调整曝光时长，也就是当前该传感器的曝光时长是否已经是预设的阈值区间的最小值，若是则说明不能继续减小曝光时长，也就是所需的曝光时长超出预设的阈值区间，只能对增益值进行调整，若否，也就是所需的曝光时长未超出预设的阈值区间，则可以通过减小曝光时长降低亮度。

同理为了优先减小采集图像的信息损失，在确定可以通过减小曝光时长降低亮度时，该处理芯片通过该线程还可以继续判断是否有可能是由不适当的增益值导致亮度过亮，也就是判断该传感器对应的增益值是否在预设的范围内，若是，则说明此时配置为对应该传感器的增益值，不会导致图像灰度上升，因此该处理芯片通过该线程可以确定需要调整曝光时长，若否，则说明此时配置为对应该传感器的增益值，会导致图像灰度上升，因此该处理芯片通过该线程也可先不调整曝光时长，而是通过调整增益值来降低亮度。

另外，在本说明书中，在需要将亮度向上调整和在需要将亮度向下调整两种情况中，该预设的范围不完全相同，当需要将亮度向上调整时，该增益值预设的范围为大于等于初始值，当需要将亮度向下调整时，该增益值预设的范围为小于等于初始值。

需要说明的是，上述阈值区间的最大值和最小值，以及该初始值均可以根据需要设置，本说明书不做限定。例如，当系统应用在昏暗环境下时，为了使帧率能够提高，该初始值可以设置为大于1的数值，如1.2，也就是接受一定程度的信号损失，以带来帧率的提高。

上述过程可以由图3表示，图3为本说明书实施例提供的曝光控制中调整参数的过程，对应步骤S104，其中调整的参数包括曝光时长或增益值，该过程包括：

S1040：当确定出的平均灰度值与预设的期望灰度值不一致时，确定将所述平均灰度值调整至与所述期望灰度值一致所需的曝光时长。

S1041：判断所述所需的曝光时长是否超出预设的阈值区间，若是，执行步骤S1044，

S1042：判断该传感器对应的增益值是否在预设的范围内，若是，执行步骤S1043，若否，则执行步骤S1044。

S1043：根据该传感器对应的增益值、所述平均灰度值以及所述期望灰度值，调整该传感器的曝光时长。

S1044：保持所述曝光时长不变，并调整该传感器对应的增益值。

基于图1所示的曝光控制方法，处理芯片分别与至少两个传感器连接，且针对连接的每个传感器，处理芯片中配置一个线程对该传感器进行曝光控制，在从该传感器获取图像后，可根据已保存的该传感器对应的增益值，确定该传感器采集的图像的平均灰度值，并在判断将该平均灰度值调整至与预设的期望灰度值一致时，所调整该传感器当前配置的曝光时长，以控制该传感器根据调整后的曝光时长采集图像。由于仅需一个处理芯片内即可完成多个传感器的曝光控制，节约了成本，且还可避免通过数据总线传输数据导致的延时，保证了曝光控制的实时性。

另外，在本说明书中，在调整曝光时长时针对每个传感器，配置为对该传感器进行曝光控制的线程，可根据已保存的该传感器对应的增益值、确定出的该传感器采集图像的平均灰度值以及预设的期望灰度值，调整该传感器当前配置的曝光时长，并将调整后的曝光时长配置到该传感器的寄存器中，以使该传感器根据调整后的曝光时长采集图像的平均灰度值与该期望灰度值一致，达到采集的图像既不太暗也不太亮的效果。

具体的，除了在步骤S104中采用的方法，该线程也可根据预设的曝光时长与灰度值的对应关系，确定曝光调整值，以调整曝光时长。首先该处理芯片可通过该线程确定该传感器采集图像的平均灰度值与该期望灰度值的差值。再根据预设的曝光时长与灰度值的对应关系，确定曝光调整值，最后根据曝光调整值确定调整后的曝光时长。例如，假设1/100s的曝光时长可以导致灰度值上升1，则曝光时长与灰度值的对应关系为1/100s对应1灰度值，若需要提高亮度且确定出的差值为20，根据该对应关系可确定曝光时长需要延长1/20s(即，曝光调整值)，进一步假设当前配置的曝光时长为1/50s，则调整后的曝光时长为1/30s。

进一步地，当所需的曝光时长超出阈值区间时，该处理芯片还可通过该线程，将该阈值区间的极值作为调整后的曝光时长。例如，当平均灰度值小于所述期望灰度值时，将阈值区间的最大值作为调整后的曝光时长，当平均灰度值大于所述期望灰度值时，将阈值区间的最消值作为调整后的曝光时长。

需要说明的是，在本说明书步骤S104中，该处理芯片也可通过该线程以同样的过程，确定调整后的曝光时长(即，所需的曝光时长)是否超过预设的阈值区间。但是由于这种方式需要先进行差值计算和确定调整后的曝光时长的产生了消耗，耗时较长且运算资源消耗较多，而一旦确定调整后的曝光时长超过阈值区间，只能得到调整增益值结果，确定出的调整后的曝光时长没有利用上，相当于资源被使用在了无法利用的过程中。于是，为了降低消耗，该处理芯片可通过采取在上述步骤S104中的比较判断的方式，确定是否所需调整的曝光时长超过了阈值区间。即，步骤S104中所述的，需要将亮度向上调整，首先可判断是否能够继续调整曝光时长，也就是当前该传感器的曝光时长是否已经是预设的阈值区间的最大值。以及需要将亮度向下调整时，判断是否能够继续调整曝光时长，也就是当前该传感器的曝光时长是否已经是预设的阈值区间的最小值。

更进一步地在本说明书一个或多个实施例中，为了提高调整曝光时长的效率，该处理芯片可通过线程以变步长的方式，按步长从高到低的顺序，逐渐调整曝光时长，使调整曝光时长后的平均灰度值逐渐逼近期望灰度值。

具体的，在该处理芯片通过该线程确定差值后，可进一步根据预先设置的差值与第一系数的对应关系，根据确定出的差值，确定差值对应的第一系数。其中，差值与第一系数正相关，也就是差值越大第一系数越大，差值越小第一系数越小。从而根据确定出的第一系数以及预设的曝光基础步长，确定曝光调整值，并根据曝光调整值调整曝光时长。

该曝光基础步长为调整曝光时长时的最小步长。该差值与第一系数的对应关系可以是非线性的，例如，对于256灰阶来说，差值可能取值范围为0～256，可将该差值的取值范围划分为0～10、11～40、41～100、101～256等。并且，落入不同数值区间的差值分别对应的第一系数也可以是不均的，如表1所示。

差值的取值范围	第一系数
		0～10	5
11～40	20
		41～100	50
101～256	150

表1

其中，差值越小，落入的取值区间的宽度越窄，差值越大，落入的取值区间的宽度越宽，不同取值区间对应第一系数不同，取值区间的宽度越宽对应的第一系数越大。例如通过表1可见，若差值为1则对应第一系数为5，若差值为200则对应第一系数为150。于是，通过这种方式可基于曝光基础步长，以变步长的方式调整曝光时长，也就是当差值较大时，可以确定以较大的步长调整曝光时长，当差值较小时，可以较小的步长调整曝光时长。

首先，该处理芯片通过该线程根据确定出的差值，确定差值对应的第一系数。

然后，根据确定出的第一系数以及预设的曝光基础步长，确定曝光调整值，并根据曝光调整值调整曝光时长。

之后，确定调整曝光时长后的平均灰度值，并根据调整曝光时长后的平均灰度值以及所述期望灰度值，确定调整曝光时长后的平均灰度值与所述期望灰度值的差值。

当按照确定出的步长调整曝光时长后，可进一步确定是否需要继续进行调整，以及若需要继续调整时重新确定步长，于是该处理芯片可通过线程重新确定调整曝光时长后的平均灰度值与该期望灰度值差值。

于是，在重新确定出差之后，该处理芯片通过该线程可判断重新确定的差值是否大于第一门限值，若是则继续确定第一系数并调整曝光时长，直至达到曝光调整结束条件为止，若否则停止调整曝光时长。

此时，继续确定的第一系数，是根据调整曝光时长后的平均灰度值与所述期望灰度值的差值，确定出来的。

在本说明书中该第一门限值可视为是最小需要进行曝光调整的门限，也就是当差值大于该第一门限值，则说明需要继续调整，而若差值小于该第一门限值，则说明灰度值差异可接受无需继续调整。于是，当确定需要继续调整曝光时长时，可重新确定该重新确定第一系数，从而根据重新确定出的第一系数以及预设的曝光基础步长，继续调整曝光时长。

另外，在本说明书中该曝光调整结束条件可包括：确定出的差值不大于第一门限值，或调整后的曝光时长超出预设的阈值区间。当满足任一结束条件时，停止调整曝光时长。

进一步地，针对每一帧图像，在该处理芯片在通过线程首次调整曝光时长之前，还可判断平均灰度值与期望灰度值的差值是否大于第一门限值，若是，则说明需要进行调整曝光时长，若否，则说明无需调整。

另外，在本说明书中调整增益值时，针对每个传感器，配置为对该传感器进行曝光控制的线程，当确定所需的曝光时长超过预设的阈值区间时，说明调整曝光时长的调整已经不足以使平均灰度值调整至与期望灰度值一致，则可保持当前曝光时长不变，并通过调整增益值的方式，使后续该传感器采集的图像的平均灰度值与期望灰度值一致。

在本说明书一个或多个实施例中，为了提高调整增益值的效率，该处理芯片也可通过线程以变步长的方式，按步长从高到低的顺序，逐渐调整增益值，使调整增益值后的平均灰度值逐渐逼近期望灰度值。

具体的，该处理芯片可通过该线程可采取与上述变步长调整曝光时长的方式，调整该增益值。首先确定该期望灰度值与平均灰度值的差值后，可进一步根据确定出的差值，确定差值对应的第二系数，从而根据确定出的第二系数以及预设的增益基础步长，调整增益值，其中，当平均灰度值小于期望灰度值时，差值与第二系数正相关，当平均灰度值大于期望灰度值时，差值与第二系数负相关。

该增益基础步长为调整增益值时的最小步长。该差值与第二系数的对应关系可以是非线性的。预先将差值的取值范围划分多个数值区间，数值区间为不均匀的，且落入不同数值区间的差值分别对应的第二系数也可以是不均的。如表2和表3所示。

差值的取值范围	第二系数
		0～10	2
11～40	5
		41～100	10
101～256	100

表2

差值的取值范围	第二系数
		0～10	0.5
11～40	0.2
		41～100	0.1
101～256	0.01

表3

当平均灰度值小于期望灰度值时，差值与第二系数正相关，通过表2确定第二系数，当平均灰度值大于期望灰度值时，差值与第二系数负相关，通过表3确定第二系数。通过这种方式可基于增益基础步长，以变步长的方式调整增益值，也就是当差值较大时，可以确定以较大的步长调整增益值，当差值较小时，可以较小的步长调整增益值。

首先，该处理芯片通过该线程根据确定出的差值，确定差值对应的第二系数。

然后，根据确定出的第二系数以及预设的增益基础步长，确定增益调整值，并根据增益调整值调整增益值。

之后，再确定调整增益值后的平均灰度值，并根据调整增益值后的平均灰度值以及该期望灰度值，确定调整增益值后的平均灰度值与该期望灰度值的差值。

当按照确定出的步长调整增益值后，可进一步确定是否需要继续进行调整，以及若需要继续调整时重新确定步长，于是该处理芯片可通过线程重新确定调整增益值后的平均灰度值与该期望灰度值差值。

于是，在重新确定出差之后，该处理芯片通过该线程可判断重新确定的差值是否大于第二门限值，若是则继续确定第二系数并调整增益值，直至达到增益调整结束条件为止，若否则停止调整增益值。

在本说明书中，确定第一系数依赖的差值取值范围的划分方式，与确定第二系数依赖的差值取值范围的划分方式可以相同，本说明书不做限制。其中，该第二门限值可视为是最小需要进行增益调整的门限，也就是当差值大于该第二门限值，则说明需要继续调整，而若差值小于该第二门限值，则说明灰度值差异可接受无需继续调整。

另外，在本说明书中该增益调整结束条件可包括：确定出的差值不大于预设的第二门限值，或调整后的增益值超出预设的增益值区间。当满足任一结束条件时，停止调整增益值。

需要说明的是，调整曝光时长以及调整增益值，都是针对该传感器下一帧图像的曝光控制，即，调整下一帧图像的曝光时长、调整下一帧图像输出时的增益值。并且，由于对于传感器来说只需根据曝光时长采集图像即可，因此当确定需要调整曝光时长后，只需将调整后的曝光时长配置给该传感器包含的寄存器即可，而若确定曝光时长无需调整，则该传感器可继续根据当前寄存器中存储的曝光时长采集图像，而处理芯片作为接受信号输出图像的器件，可根据调整后的增益值，对该传感器采集的下一帧图像从增益值上进行曝光控制。

另外，在本说明书提供的一个或多个实施例中，该处理芯片在通过线程按照变步长的方式调整曝光时长时，还可以根据公式2^n-2·B<(|G1-G2|)≤2^n-1·B和公式2^n-1·A＝C确定调整的曝光时长，其中，G1和G2分别表示平均灰度值以及期望灰度值，B为第一门限值，A为曝光基础步长，C为曝光调整值。通过公式2^n-2·B<(|G1-G2|)≤2^n-1·B可确定n值，再通过2^n-1·A＝C公式可确定C。然后根据曝光时长需要增加还是减少，进行曝光时长调整。其中，2^n-2·B<(|G1-G2|)≤2^n-1·B公式，相当于划分差值的取值区间的公式，2^n-1相当于确定出的第一系数。当然，公式中的是以2的次方划分区间的，也可根据需要选择其他数字，本说明书对此不做限定。选择的数字越大，同样灰阶数量情况下划分得到的区间越少，最大步长越大。

进一步地，在调整增益值时，也可以采用类似的公式2^n-2·D<(|G1-G2|)≤2^n-1·D和公式2^n-1·E＝F确定调整的曝光时长，其中，G1和G2分别表示平均灰度值以及期望灰度值，D为第二门限值，E为增益基础步长，F为增益调整值。通过公式2^n-2·D<(|G1-G2|)≤2ⁿ ^-1·D可确定n值，再通过2^n-1·E＝F公式可确定F。然后根据增益值需要增加还是减少，进行增益值调整。其中，2^n-2·D<(|G1-G2|)≤2^n-1·D公式，相当于划分差值的取值区间的公式。

另外，在本说明书提供的一个或多个实施例中，在步骤S104中该处理芯片在通过线程，按照变步长的方式调整曝光时长时，还可以按照从数据高位到数据低位的顺序，依次确定调整曝光时长的步长。

具体的，该处理芯片通过线程，先从数据最高位开始，计算平均灰度值与期望灰度值的差值。为了方便描述以灰度值为8bit数据为例进行说明，假设平均灰度值为与期望灰度值为如表4所示。

表4

则该处理芯片通过线程先基于数据最高位分别是a和m时，平均灰度值与期望灰度值可能存在的最小差值，如(a0000000)与(m0000000)两个8bit数据之间的差值，并按照上述公式2^n-2·B<(|G1-G2|)≤2^n-1·B和2^n-1·A＝C，进行曝光时长调整。

调整曝光时长后的平均灰度值的数据最高位，应已经变化为m，则可根据调整增益值后的平均灰度值以及所述期望灰度值，重新确定数据次高位平均灰度值与期望灰度值可能存在的最小差值。以表4为例，也可视为是确定7bit数据中，最高位分别为b和n的两个数值间可能存在的最小差值，如(b000000)与(n000000)两个7bit数据之间的差值。

重复上述过程，直至差值不大于第一门限值为止，当然由于第一门限值对应的数据位数有限，例如4位，则当调整过数据最高4位后，即可以确定停止调整曝光时长。

进一步地，在本说明书中，该处理芯片为了减少调整耗时，也可仅根据指定位数的数据高位确定差值。例如，仍以灰度值为8bit为例，假设指定位数为3位，以表4为例则处理芯片通过线程可确定平均灰度值中abcd位，作为平均灰度值，同时期望灰度值也采用mnpo，也就是确定4bit数据|abcd-mnpo|作为差值，可极大减少数据计算量。当然，此时所使用的公式中2^n-2·B<(|G1-G2|)≤2^n-1·B，由于采用的G1与G2的从8bit变为4bit，因此B的数值也需要相应减小。当然，指定位数需要从高位到地位选取，使调整后的平均灰度值与期望灰度值接近而非一致，指定位数的数值可根据需要设置，本说明书不做限定。

另外，在本说明书中，由于该第一门限值可视为是最小需要进行曝光调整的指标，也就是当差值大于该第一门限值，则说明需要继续调整，而若差值小于该第一门限值，则说明灰度值差异可接受无需继续调整。因此，在步骤S104中针对获取的每一帧图像，在该处理芯片在通过线程首次调整曝光时长之前，均可判断平均灰度值与期望灰度值的差值是否大于第一门限值，若是，则说明需要进行调整曝光时长，若否，则说明无需调整曝光时长。

进一步地，同理在本说明书中，该第二门限值也可视为是最小需要进行增益调整的指标，也就是当差值大于该第二门限值，则说明需要继续调整，而若差值小于该第二门限值，则说明灰度值差异可接受无需继续调整。因此，在该处理芯片在通过线程调整增益值之前，还可判断平均灰度值与期望灰度值的差值是否大于第二门限值，若是，则进行增益值调整，若否，则不进行增益值调整。

需要说明的是，该第二门限值与该第一门限值可以不完全相同，具体数值可根据需要设置，本说明书不做限制。例如，该第二门限值可设置为小于该第一门限值，使得处理芯片通过线程至少可以调整曝光时长和增益值中的一种。通常曝光基础步长可能会受到传感器机械结构的限制，或者受电子器件的能力限制，例如，机械快门开合所需时间，传感器消隐期最少需要的耗时等等，而增益值则不受这种限制，可以更加精细进行调整。

另外，在本说明书步骤S104中该处理芯片在通过线程为该传感器配置调整后的曝光时长时，可以先将该调整后的曝光时长、该传感器的标识、该传感器包含的寄存器的地址进行封装存储，并在确定该传感器处于消隐期时，根据存储的封装数据，确定将调整后的曝光时长配置到相应的寄存器中，使传感器可根据寄存器中配置的曝光时长继续进行图像采集。

其中，确定该传感器处于消隐期的方式，可以通过该传感器发送的信号确定，例如，当接收到传感器发送的场信号的下降沿，且未接收到场信号的上升沿时，确定处于消隐期。

进一步地，在本说明书中该处理芯片可以通过IIC输出，将调整后的曝光时长配置到传感器的寄存器中。当然，由于并不是所有的传感器都需要调整曝光时长，因此在配置调整后的曝光时长时，该处理芯片可以只根据封装的数据，向相应的传感器包含的寄存器配置曝光时长。

另外，需要说明的是，在本说明书中，该处理芯片在控制曝光的同时，还可针对每个传感器，将获取的该传感器采集的图像，进行图像增益处理后，输出至后端设备。其中，后端设备可以根据需要设置，例如，中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、RISC微处理器(ARM处理器)、双倍速率同步动态随机存储器(Double Data Rate SynchronousDynamic Random Access Memory，DDR)等等，具体可以通过数据总线(如，BUS、AXI等)传输，本说明书对于后端设备以及传输方式不做限定，可以根据需要设置。

本说明书提供的上述曝光控制方法具体可应用于使用无人车进行配送的领域，如，使用无人车进行快递、外卖等配送的场景，具体的，在上述的场景中，无人车在配送时，可通过处理芯片控制无人车上的多个传感器采集图像，以根据采集到的图像进行障碍物规避、规划行驶路线、确定自身所在位置等等无车人进行配送时，需要执行的操作。

当然，本说明书提供的曝光控制方法，也可应用与其他场景中，本说明书对此不做限制。例如，应用在采集同一物体同一时间不同角度的图像的系统中，对系统中多个传感器进行曝光控制。

基于图1示的曝光控制方法，本说明书实施例还对应提供曝光控制系统的结构示意图，如图2所示。

曝光控制系统包括：至少两个传感器100以及处理芯片200，所述处理芯片分别与各传感器连接，该传感器100中还包括：寄存器300，针对每个传感器100，该处理芯片200中配置有一个线程进行曝光控制，其中：

针对每个传感器100，根据该传感器100包含的寄存器300中存储的曝光时长采集图像，并将采集的图像传输至该处理芯片200；

该处理芯片200，针对每个传感器100，由配置为对该传感器进行曝光控制的线程根据已保存的该传感器100对应的增益值，确定该传感器100采集的图像的平均灰度值；当确定出的平均灰度值与预设的期望灰度值不一致时，则根据该传感器100对应的增益值、所述平均灰度值以及所述期望灰度值，调整该传感器包含的寄存器300存储的曝光时长，以控制该传感器100根据调整后的曝光时长采集图像。

其中，各传感器100与该处理芯片200是通过独立线路传输信号的，该处理芯片200也是通过独立线路向寄存器配置曝光时长的，避免通过总线传输数据时可能产生的延时。

可选地，所述处理芯片200，调整该传感器100的曝光时长之前，确定将所述平均灰度值调整至与所述期望灰度值一致所需的曝光时长，判断所述所需的曝光时长是否超出预设的阈值区间，若是，则保持所述曝光时长不变，并调整该传感器100对应的增益值，若否，则根据该传感器100对应的增益值、所述平均灰度值以及所述期望灰度值，调整该传感器100的曝光时长。

可选地，所述处理芯片200，调整该传感器100的曝光时长之前，判断该传感器100对应的增益值是否在预设的范围内，若是，则调整该传感器100的曝光时长，若否，则保持所述曝光时长不变，并调整该传感器100对应的增益值。

可选地，在该曝光控制系统中，该传感器100从对应的该传感器100包含的寄存器300中获取曝光时长，按照该曝光时长采集图像，并将依次采集的图像中各像素的数据发送至该处理芯片200。

该处理芯片200，针对每个传感器100，当接收到该传感器100发送有效信号时，根据已保存的该传感器100对应的增益值以及依次接收到的像素的数据，通过累加器确定灰度平均值，直至接收到该传感器100发送无效信号时，确定图像的灰度平均值。

可选地，所述处理芯片200，调整该传感器100包含的寄存器300存储的曝光时长之前，确定所述平均灰度值与预设的期望灰度值的差值，大于预设的第一门限值。

可选地，在该曝光控制系统中，该处理芯片200当预设的期望灰度值大于接收到的平均灰度值时，该处理芯片200可针对不同情况，判断是否需要调整曝光时长，具体的可以分为以下三种情况：

若该曝光时长是预设的阈值区间的最大值，则说明曝光时长不能继续增加，但是可通过调整增益值来提高图像亮度，因此可保持该曝光时长不变。

若该曝光时长不是预设的阈值区间的最大值，则说明曝光时长可以继续增加，但是还需要判断当前平均灰度值是否受到增益值的影响，当该传感器100对应的增益值小于初始值，则说明平均灰度值低于预期灰度值，存在增益值的影响，增益值小于初始值，则说明当前的增益值会导致平均灰度值降低，此时可以保持该曝光时长不变，先对增益值进行调整。

若该曝光时长不是预设的阈值区间的最大值，且该传感器100对应的增益值不小于初始值，则说明当前的增益值是1或者大于1，增益值不会会导致平均灰度值降低。当增益值是1时，对平均灰度值不产生影响，当增益值大于1时，会提高平均灰度值，因此该处理芯片200可根据该传感器100对应的增益值、平均灰度值以及所述期望灰度值，延长该曝光时长。

同理，当预设的期望灰度值小于接收到的平均灰度值时，处理芯片也可分情况，判断是否需要调整曝光时长：

若该曝光时长是预设的阈值区间的最小值，则保持该曝光时长不变。

若该曝光时长不是预设的阈值区间的最小值，且该传感器100对应的增益值不小于初始值，则保持该曝光时长不变。

若该曝光时长不是预设的阈值区间的最小值，且该传感器100对应的增益值小于初始值，根据该传感器100对应的增益值、平均灰度值以及所述期望灰度值，减小该曝光时长。

可选地，在该曝光控制系统中，该处理芯片200，根据确定出的差值，确定该差值对应的第一系数，其中，差值与第一系数正相关；

确定调整曝光时长后的平均灰度值，并根据调整曝光时长后的平均灰度值以及该期望灰度值，确定调整曝光时长后的平均灰度值与该期望灰度值的差值；

判断重新确定的差值是否大于该第一门限值，若是则继续确定第一系数并调整曝光时长，直至达到曝光调整结束条件为止，若否则停止调整曝光时长；

该曝光调整结束条件包括：确定出的差值不大于该第一门限值，或调整后的曝光时长超出预设的阈值区间。

可选地，该处理芯片200，调整该传感器100对应的增益值之前，确定该平均灰度值与预设的期望灰度值的差值，大于预设的第二门限值。

可选地，该处理芯片200，根据确定出的差值，确定该差值对应的第二系数，其中，差值与第二系数正相关；

确定调整增益值后的平均灰度值，并根据调整增益值后的平均灰度值以及该期望灰度值，确定调整增益值后的平均灰度值与该期望灰度值的差值；

判断重新确定的差值是否大于该第二门限值，若是则继续确定第二系数并调整增益值，直至达到增益调整结束条件为止，若否则停止调整增益值；

该增益调整结束条件包括：确定出的差值不大于该第二门限值，或调整后的增益值超出预设的增益值区间。

上述过程具体可以参考上述曝光控制方法中变步长进行曝光时长控制的内容以及变步长进行增益值控制的内容，本说明书在此不再赘述。

可选地，在该曝光控制系统中，该处理芯片200在确定出调整后的曝光时长后，存储调整后的曝光时长以及对应的传感器100的标识，当接收到该传感器100发送无效信号时，针对已存储的每个传感器100的标识，为该传感器100的标识对应的传感器100包含的寄存器300，配置该传感器100的标识对应的曝光时长。

其中，该处理芯片200可在接收到场信号下降沿时，确定接收到该传感器100发送无效信号。

另外，需要说明的是，由于该处理芯片200无需长时间存储调整后的曝光时长，因此在每次向寄存器300配置曝光时长后，处理芯片200便可清空存储的曝光时长。因此只要该处理芯片200中存储有曝光时长，则该曝光时长为需要配置到寄存器300中的曝光时长，于是该处理芯片200在配置曝光时长，只需根据已存储的每个传感器100的标识，确定各标识对应的曝光时长，并将曝光时长配置给标识对应的传感器100包含的寄存器300。

进一步地，在本说明书上述提供的曝光控制方法中提到，处理芯片200可以先将该调整后的曝光时长、该传感器100的标识、该传感器100包含的寄存器300的地址进行封装存储，并在确定该传感器100处于消隐期时，根据存储的封装数据，确定将调整后的曝光时长配置到相应的寄存器300中，使传感器100可根据寄存器300中配置的曝光时长继续进行图像采集。

其中，确定该传感器100处于消隐期的方式，可以通过该传感器100发送的信号确定，例如，当接收到传感器100发送的场信号的下降沿，且未接收到场信号的上升沿时，确定处于消隐期。

进一步地，在本说明书中该处理芯片200可以通过IIC输出，将调整后的曝光时长配置到传感器100的寄存器300中。当然，由于并不是所有的传感器100都需要调整曝光时长，因此在配置调整后的曝光时长时，该处理芯片200可以只根据封装的数据，向相应的传感器100包含的寄存器300配置曝光时长。

另外，需要说明的是，在本说明书中，该处理芯片200在控制曝光的同时，还可针对每个传感器100，将获取的该传感器100采集的图像，进行图像增益处理后，输出至后端设备。其中，后端设备可以根据需要设置，例如，中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、RISC微处理器(ARM处理器)、双倍速率同步动态随机存储器(Double Data RateSynchronous Dynamic Random Access Memory，DDR)等等，具体可以通过数据总线(如，BUS、AXI等)传输，本说明书对于后端设备以及传输方式不做限定，可以根据需要设置。

基于图1示的曝光控制方法和图2所示的曝光控制系统，为了方便理解本说明书实施例还对应提供曝光控制装置的结构示意图，如图4a所示。

在该曝光控制装置位于处理芯片200中，图4a中可见若干传感器100与处理芯片200连接，且各传感器100中还包括：寄存器300，该曝光控制装置包括：

获取模块2002，获取至少两个传感器100采集的图像；

平均灰度确定模块2004，针对每个传感器100，由配置为对该传感器100进行曝光控制的线程根据已保存的该传感器100对应的增益值，确定该传感器100采集的图像的平均灰度值；

调整模块2006，当确定出的平均灰度值与预设的期望灰度值不一致时，确定将所述平均灰度值调整至与所述期望灰度值一致所需的曝光时长，判断所述所需的曝光时长是否未超出预设的阈值区间，若是，则根据该传感器100对应的增益值、所述平均灰度值以及所述期望灰度值，调整该传感器100当前配置的曝光时长，并将调整后的曝光时长配置给该传感器100的寄存器300，使该传感器100根据调整后的曝光时长采集图像，若否，则保持所述曝光时长不变，并调整该传感器100对应的增益值。

其中，调整模块2006可以继续细分为曝光调整模块2008和增益调整模块2010，如图4b所示。

可选地，所述平均灰度确定模块2004针对每个传感器100，确定该传感器100采集的图像的平均灰度值之前，依次获取该传感器100采集的图像中各像素的数据，根据获取的像素的数据，累计获取的灰度值，当该传感器100传输图像完毕时，根据获取的图像中的像素数量以及累计得到的灰度值，确定中间灰度值。

可选地，所述平均灰度确定模块2004根据已保存的该传感器100对应的增益值以及确定出的中间灰度值，确定该传感器100采集的图像的平均灰度值。

可选地，所述调整模块2006调整该传感器100的曝光时长之前，确定所述平均灰度值与预设的期望灰度值的差值，大于预设的第一门限值。

可选地，所述调整模块2006，根据确定出的差值，确定所述差值对应的第一系数，其中，差值与第一系数正相关，根据确定出的第一系数以及预设的曝光基础步长，确定曝光调整值，并根据曝光调整值调整曝光时长，确定调整曝光时长后的平均灰度值，并根据调整曝光时长后的平均灰度值以及所述期望灰度值，确定调整曝光时长后的平均灰度值与所述期望灰度值的差值，判断重新确定的差值是否大于所述第一门限值，若是则继续确定第一系数并调整曝光时长，直至达到曝光调整结束条件为止，若否则停止调整曝光时长，所述曝光调整结束条件包括：确定出的差值不大于所述第一门限值，或调整后的曝光时长超出预设的阈值区间。

可选地，所述调整模块2006调整该传感器100对应的增益值之前，确定所述平均灰度值与预设的期望灰度值的差值，大于预设的第二门限值。

可选地，所述调整模块2006根据确定出的差值，确定所述差值对应的第二系数，其中，当平均灰度值小于期望灰度值时，差值与第二系数正相关，当平均灰度值大于期望灰度值时，差值与第二系数负相关，根据确定出的第二系数以及预设的增益基础步长，确定增益调整值，并根据增益调整值调整增益值，确定调整增益值后的平均灰度值，并根据调整增益值后的平均灰度值以及所述期望灰度值，确定调整增益值后的平均灰度值与所述期望灰度值的差值，判断重新确定的差值是否大于所述第二门限值，若是则继续确定第二系数并调整增益值，直至达到增益调整结束条件为止，若否则停止调整增益值，所述增益调整结束条件包括：确定出的差值不大于所述第二门限值，或调整后的增益值超出预设的增益值区间。

或者，可由调整模块2006中细分的曝光调整模块2008调整曝光时长，可选地，所述曝光调整模块2008，调整该传感器100的曝光时长之前，确定所述平均灰度值与预设的期望灰度值的差值，大于预设的第一门限值。

可选地，所述曝光调整模块2008，根据确定出的差值，确定所述差值对应的第一系数，其中，差值与第一系数正相关，根据确定出的第一系数以及预设的曝光基础步长，确定曝光调整值，并根据曝光调整值调整曝光时长，确定调整曝光时长后的平均灰度值，并根据调整曝光时长后的平均灰度值以及所述期望灰度值，确定调整曝光时长后的平均灰度值与所述期望灰度值的差值，判断重新确定的差值是否大于所述第一门限值，若是则继续确定第一系数并调整曝光时长，直至达到曝光调整结束条件为止，若否则停止调整曝光时长，所述曝光调整结束条件包括：确定出的差值不大于所述第一门限值，或调整后的曝光时长超出预设的阈值区间。

另外，也可由所述调整模块2006细分的增益调整模块2010调整增益值，可选地，所述增益调整模块2010调整该传感器100对应的增益值之前，确定所述平均灰度值与预设的期望灰度值的差值，大于预设的第二门限值。

可选地，所述增益调整模块2010根据确定出的差值，确定所述差值对应的第二系数，其中，当平均灰度值小于期望灰度值时，差值与第二系数正相关，当平均灰度值大于期望灰度值时，差值与第二系数负相关，根据确定出的第二系数以及预设的增益基础步长，确定增益调整值，并根据增益调整值调整增益值，确定调整增益值后的平均灰度值，并根据调整增益值后的平均灰度值以及所述期望灰度值，确定调整增益值后的平均灰度值与所述期望灰度值的差值，判断重新确定的差值是否大于所述第二门限值，若是则继续确定第二系数并调整增益值，直至达到增益调整结束条件为止，若否则停止调整增益值，所述增益调整结束条件包括：确定出的差值不大于所述第二门限值，或调整后的增益值超出预设的增益值区间。

并且，该增益调整模块2010在调整增益值后，还可将调整后的增益值提供给该平均灰度确定模块2004，使该平均灰度确定模块2004可以确定下一帧图像在进行图像增益后的平均灰度值。

另外在本说明书中，调整模块2006可与传感器100一一对应的设置。图4c为本说明书提供的示意图，图4c中曝光控制系统中存在3个传感器100，则装置中对应的配置有3个曝光调整模块2008和3个增益调整模块2010。其中，每个曝光调整模块2008和增益调整模块2010，针对曝光控制系统中的一个传感器100，进行曝光时长调整。每个增益调整模块2010，针对曝光控制系统中的一个传感器100，进行益值调整。

另外，在本说明书中，该处理芯片200中还可包含存储模块2012，当曝光调整模块2008确定曝光时长调整结果后，存储调整后的曝光时长，并在获取模块2002监测到场信号的下降沿时，向寄存器300配置调整后的曝光时长。

本说明书实施例还提供了一种处理芯片，所述处理芯片分别与至少两个传感器连接，且针对连接的每个传感器，所述处理芯片中配置有一个线程对该传感器进行曝光控制，所述处理芯片通过上述曝光控制方法，实现对连接的各传感器进行曝光控制。

当然，除了软件实现方式之外，本说明书并不排除其他实现方式，比如逻辑器件抑或软硬件结合的方式等等，也就是说以下处理流程的执行主体并不限定于各个逻辑单元，也可以是硬件或逻辑器件。

在20世纪90年代，对于一个技术的改进可以很明显地区分是硬件上的改进(例如，对二极管、晶体管、开关等电路结构的改进)还是软件上的改进(对于方法流程的改进)。然而，随着技术的发展，当今的很多方法流程的改进已经可以视为硬件电路结构的直接改进。设计人员几乎都通过将改进的方法流程编程到硬件电路中来得到相应的硬件电路结构。因此，不能说一个方法流程的改进就不能用硬件实体模块来实现。例如，可编程逻辑器件(Programmable Logic Device,PLD)(例如现场可编程门阵列(Field Programmable GateArray，FPGA))就是这样一种集成电路，其逻辑功能由用户对器件编程来确定。由设计人员自行编程来把一个数字系统“集成”在一片PLD上，而不需要请芯片制造厂商来设计和制作专用的集成电路芯片。而且，如今，取代手工地制作集成电路芯片，这种编程也多半改用“逻辑编译器(logic compiler)”软件来实现，它与程序开发撰写时所用的软件编译器相类似，而要编译之前的原始代码也得用特定的编程语言来撰写，此称之为硬件描述语言(Hardware Description Language，HDL)，而HDL也并非仅有一种，而是有许多种，如ABEL(Advanced Boolean Expression Language)、AHDL(Altera Hardware DescriptionLanguage)、Confluence、CUPL(Cornell University Programming Language)、HDCal、JHDL(Java Hardware Description Language)、Lava、Lola、MyHDL、PALASM、RHDL(RubyHardware Description Language)等，目前最普遍使用的是VHDL(Very-High-SpeedIntegrated Circuit Hardware Description Language)与Verilog。本领域技术人员也应该清楚，只需要将方法流程用上述几种硬件描述语言稍作逻辑编程并编程到集成电路中，就可以很容易得到实现该逻辑方法流程的硬件电路。

控制器可以按任何适当的方式实现，例如，控制器可以采取例如微处理器或处理器以及存储可由该(微)处理器执行的计算机可读程序代码(例如软件或固件)的计算机可读介质、逻辑门、开关、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、可编程逻辑控制器和嵌入微控制器的形式，控制器的例子包括但不限于以下微控制器：ARC 625D、Atmel AT91SAM、Microchip PIC18F26K20以及Silicone Labs C8051F320，存储器控制器还可以被实现为存储器的控制逻辑的一部分。本领域技术人员也知道，除了以纯计算机可读程序代码方式实现控制器以外，完全可以通过将方法步骤进行逻辑编程来使得控制器以逻辑门、开关、专用集成电路、可编程逻辑控制器和嵌入微控制器等的形式来实现相同功能。因此这种控制器可以被认为是一种硬件部件，而对其内包括的用于实现各种功能的装置也可以视为硬件部件内的结构。或者甚至，可以将用于实现各种功能的装置视为既可以是实现方法的软件模块又可以是硬件部件内的结构。

上述实施例阐明的系统、装置、模块或单元，具体可以由计算机芯片或实体实现，或者由具有某种功能的产品来实现。一种典型的实现设备为计算机。具体的，计算机例如可以为个人计算机、膝上型计算机、蜂窝电话、相机电话、智能电话、个人数字助理、媒体播放器、导航设备、电子邮件设备、游戏控制台、平板计算机、可穿戴设备或者这些设备中的任何设备的组合。

为了描述的方便，描述以上装置时以功能分为各种单元分别描述。当然，在实施本说明书时可以把各单元的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

在一个典型的配置中，计算设备包括一个或多个处理器(CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。

内存可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)。内存是计算机可读介质的示例。

计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。

还需要说明的是，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、商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、商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、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

本领域技术人员应明白，本说明书的实施例可提供为方法、系统或计算机程序产品。因此，本说明书可采用完全硬件实施例、完全软件实施例或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本说明书可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本说明书可以在由计算机执行的计算机可执行指令的一般上下文中描述，例如程序模块。一般地，程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等等。也可以在分布式计算环境中实践本说明书，在这些分布式计算环境中，由通过通信网络而被连接的远程处理设备来执行任务。在分布式计算环境中，程序模块可以位于包括存储设备在内的本地和远程计算机存储介质中。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，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。

以上所述仅为本说明书的实施例而已，并不用于限制本说明书。对于本领域技术人员来说，本说明书可以有各种更改和变化。凡在本说明书的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本说明书的权利要求范围之内。

Claims

1.一种应用在处理芯片中的曝光控制方法，其特征在于，针对每个传感器，该处理芯片中配置有一个线程对该传感器进行曝光控制，所述方法包括：

获取至少两个传感器采集的图像；

针对每个传感器，由配置为对该传感器进行曝光控制的线程根据该传感器对应的增益值，确定该传感器采集的图像的平均灰度值；

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，调整该传感器的曝光时长之前，所述方法还包括：

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，调整该传感器的曝光时长之前，所述方法还包括：

判断该传感器对应的增益值是否在预设的范围内；

若是，则调整该传感器的曝光时长；

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，确定该传感器采集的图像的平均灰度值之前，所述方法还包括：

依次获取该传感器采集的图像中各像素的数据；

根据获取的像素的数据，累计获取的灰度值；

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，根据已保存的该传感器对应的增益值，确定该传感器采集的图像的平均灰度值，具体包括：

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，调整该传感器的曝光时长之前，所述方法还包括：

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，调整该传感器的曝光时长，具体包括：

8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，调整该传感器对应的增益值之前，所述方法还包括：

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，调整该传感器对应的增益值，具体包括：

根据确定出的差值，确定所述差值对应的第二系数，其中，当平均灰度值小于期望灰度值时，差值与第二系数正相关，当平均灰度值大于期望灰度值时，差值与第二系数负相关；

10.一种处理芯片，其特征在于，所述处理芯片分别与至少两个传感器连接，且针对连接的每个传感器，所述处理芯片中配置有一个线程对该传感器进行曝光控制，所述处理芯片通过上述权利要求1-10任一所述的方法，实现对连接的各传感器进行曝光控制。

11.一种曝光控制系统，其特征在于，所述曝光控制系统包括：至少两个传感器以及处理芯片，所述处理芯片分别与各传感器连接，所述传感器中还包括：寄存器，针对每个传感器，所述处理芯片中配置有一个线程进行曝光控制，其中：

12.如权利要求11所述的系统，其特征在于，所述处理芯片，调整该传感器的曝光时长之前，确定将所述平均灰度值调整至与所述期望灰度值一致所需的曝光时长，判断所述所需的曝光时长是否超出预设的阈值区间，若是，则保持所述曝光时长不变，并调整该传感器对应的增益值，若否，则根据该传感器对应的增益值、所述平均灰度值以及所述期望灰度值，调整该传感器的曝光时长。

13.如权利要求12所述的系统，其特征在于，所述处理芯片，调整该传感器的曝光时长之前，判断该传感器对应的增益值是否在预设的范围内，若是，则调整该传感器的曝光时长，若否，则保持所述曝光时长不变，并调整该传感器对应的增益值。

14.如权利要求11所述的系统，其特征在于，针对每个传感器，该传感器从对应的该传感器包含的寄存器中获取曝光时长，按照该曝光时长采集图像，并将依次采集的图像中各像素的数据发送至所述处理芯片；

15.如权利要求11所述的系统，其特征在于，所述处理芯片，调整该传感器包含的寄存器存储的曝光时长之前，确定所述平均灰度值与预设的期望灰度值的差值，大于预设的第一门限值。

16.如权利要求15所述的系统，其特征在于，所述处理芯片，根据确定出的差值，确定所述差值对应的第一系数，其中，差值与第一系数正相关；

17.如权利要求11所述的系统，其特征在于，所述处理芯片，调整该传感器对应的增益值之前，确定所述平均灰度值与预设的期望灰度值的差值，大于预设的第二门限值。

18.如权利要求17所述的系统，其特征在于，所述处理芯片，根据确定出的差值，确定所述差值对应的第二系数，其中，差值与第二系数正相关；

19.如权利要求11所述的系统，其特征在于，所述处理芯片在确定出调整后的曝光时长后，存储调整后的曝光时长以及对应的传感器的标识；

当接收到该传感器发送无效信号时，针对已存储的每个传感器的标识，为该传感器的标识对应的传感器包含的寄存器，配置该传感器的标识对应的曝光时长。