CN110740271A - 光强的调整方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种光强的调整方法及装置。其中，该方法应用于作业设备中，作业设备包括遮光结构，该遮光结构上设置有光源阵列，方法包括：获取作业设备在移动过程中遮光结构所覆盖目标区域的环境光强信息；基于环境光强信息生成目标区域的光强分布信息；基于光强分布信息确定目标区域的全局补光参数，其中，全局补光参数用于对目标区域内的全部光强分布点区域进行补光；依据全局补光参数调整光源阵列的光照强度。本发明解决了相关技术中进行图像采集方案无法适应移动作业情况的技术问题。
Description
技术领域
本发明涉及补光领域，具体而言，涉及一种光强的调整方法及装置。
背景技术
摄像机的出现让记录光学信息成为可能，但其应用一直受到一个限制，就是在不确定性高的环境光中，出现曝光不均匀的情况。这种情况严重损害了成像质量，不仅在美观上无法满足人们的要求，在工业自动化应用上也无法满足需求。在移动作业领域，往往需要实时地采集图像，以调整作业策略，例如，调整作业的路径、作业的药物喷洒量等，但是，由于其作业环境是动态变化的，会对图像的识别造成影响，因此，目前的方案无法适应移动作业情况。
针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
本发明实施例提供了一种光强的调整方法及装置，以至少解决相关技术中进行图像采集方案无法适应移动作业情况的技术问题。
根据本发明实施例的一个方面，提供了一种光强的调整方法，该方法应用于作业设备中，作业设备包括遮光结构，该遮光结构上设置有光源阵列，方法包括：获取作业设备在移动过程中遮光结构所覆盖目标区域的环境光强信息；基于环境光强信息生成目标区域的光强分布信息；基于光强分布信息确定目标区域的全局补光参数，其中，全局补光参数用于对目标区域内的全部光强分布点区域进行补光；依据全局补光参数调整光源阵列的光照强度。
可选地，基于环境光强信息生成目标区域的光强分布信息，包括：基于环境光强信息生成目标区域的光强分布图，其中，光强分布图中每个像素点对应光源阵列中一个光源单元所在位置下的环境光强信息。
可选地，基于光强分布信息确定目标区域的全局补光参数，包括：确定目标区域中各个采样点的光强值；从各个采样点的光强值中选择一个光强值，作为基准光强值；确定基准光强值与其他光强值的差值，得到多个差值；基于多个差值确定全局补光参数。
可选地，从各个采样点的光强值中选择一个光强值，作为基准光强值，包括：比较各个采样点的光强值之间的大小，得到最大光强值，将最大光强值作为基准光强值。
可选地，依据全局补光参数调整光源阵列的光照强度，包括：依据全局补光参数确定光源阵列中需要调整的光源单元；控制光源单元开启或关闭。
可选地，基于光强分布信息确定目标区域的全局补光参数之前，方法还包括：确定作业设备在目标区域的上一个相邻区域中的光强分布信息；确定上一个相邻区域中的光强分布信息和目标区域的光强部分信息的差异；在差异满足预设条件时，触发确定全局补光参数。
根据本发明实施例的一个方面，提供了一种作业设备，该作业设备包括：遮光结构，该遮光结构上设置有光源阵列；光强采集设备，用于获取作业设备在移动过程中遮光结构所覆盖目标区域的环境光强信息；处理器，用于基于环境光强信息生成目标区域的光强分布信息；基于光强分布信息确定目标区域的全局补光参数，其中，全局补光参数用于对目标区域内的全部光强分布点区域进行补光；依据全局补光参数调整光源阵列的光照强度。
根据本发明实施例的一个方面，提供了一种光强的调整装置，应用于作业设备中，作业设备包括遮光结构，该遮光结构上设置有光源阵列，调整装置包括：获取模块，用于获取作业设备在移动过程中遮光结构所覆盖目标区域的环境光强信息；生成模块，用于基于环境光强信息生成目标区域的光强分布信息；确定模块，用于基于光强分布信息确定目标区域的全局补光参数，其中，全局补光参数用于对目标区域内的全部光强分布点区域进行补光；调整模块，用于依据全局补光参数调整光源阵列的光照强度。
根据本发明实施例的一个方面，提供了一种非易失性存储介质，非易失性存储介质包括存储的程序，其中，在程序运行时控制非易失性存储介质所在设备执行以上所述的光强的调整方法。
根据本发明实施例的一个方面，提供了一种处理器，处理器用于运行存储介质中的程序，其中，程序运行时执行以上所述的光强的调整方法。
在本发明实施例中，采用根据光强分布情况以及使用的补光策略，自动生成补光控制方案，解决了相关技术中进行图像采集方案无法适应移动作业情况的技术问题。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是根据本发明实施例的一种光强的调整方法的流程示意图；
图2是根据本发明实施例的一种作业设备的结构示意图。
图3是根据本发明实施例的一种作业设备的传感器、光源与相机分布样图。
图4是根据本发明实施例的一种光强的调整装置的结构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，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的实施例，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，都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是，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”等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。
本发明实施例提出一种基于主动式环境光自动控制的图像采集方式，其通过搭建一个遮光棚隔绝阳光直射，构建一个光强相对稳定均匀的棚下空间，再辅以棚下的传感器监控棚下环境的光强分布，计算获得对应的补光方案，控制棚下阵列光源进行精细补光，以最大限度实现棚下空间的光强分布均匀而稳定，从而保证图像采集质量以及对其后续智能化处理的稳定性和可靠性。因此，这个遮光棚也可以是一个可移动设备，在外界环境变化、地面环境变化导致的光强分布变化时，其依旧可以对棚下空间的光强分布进行实时自适应的稳定控制。以下结合具体实施例详细说明。
根据本发明实施例，提供了一种光强的调整的方法实施例，需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
相关技术中，摄像机在不确定性高的环境光中进行曝光时，通常会出现曝光不均匀的情况。这种情况严重损害了成像质量，不仅在美观上无法满足人们的要求，在工业自动化应用上也无法满足需求。在移动作业领域，往往需要实时地采集图像，以调整作业策略，例如，调整作业的路径、作业的药物喷洒量等，但是，由于其作业环境是动态变化的，会对图像的识别造成影响。基于上述问题，本申请实施例采用提出一种补光的光强调整方法，结合以下具体实施例进行详细说明。
实施例1
图1是根据本发明实施例的光强的调整方法，如图1所示，该方法应用于作业设备中，作业设备包括遮光结构，该遮光结构上设置有光源阵列包括如下步骤：
步骤S102，获取作业设备在移动过程中遮光结构所覆盖目标区域的环境光强信息；
具体地，这里的作业设备可以是一个可移动设备，例如作业车、作业机器人、无人车、无人船等，所述的遮光结构例如遮光棚、遮光罩等。环境光强信息可以包括光强度值等。作业设备可内置感光装置和采集设备。
步骤S104，基于环境光强信息生成目标区域的光强分布信息；
可选地，在基于环境光强信息生成目标区域的光强分布信息之前，首先基于环境光强信息生成目标区域的光强分布图，其中，光强分布图中每个像素点对应光源阵列中一个光源单元所在位置下的环境光强信息。上述环境光强信息是由环境中的不同地点所获取的若干个光强度值等光强信息，每一个光强度值对应光强度分布图中的每一个像素点对应光源阵列中一个或多个光源单元所在位置，基于这些若干个光强度值和相应的光源阵列中一个光源单元所在位置生成目标区域的光强分布信息。
步骤S106，基于光强分布信息确定目标区域的全局补光参数，其中，全局补光参数用于对目标区域内的全部光强分布点区域进行补光；
步骤S108，依据全局补光参数调整光源阵列的光照强度。
在本申请的一些实施例中，为了确定全局补光参数的方法，在步骤S106，即基于光强分布信息确定目标区域的全局补光参数，还包括以下步骤：
步骤S110，确定目标区域中各个采样点的光强值；
可选地，目标区域中的各个采样点最好是均匀分布的。
步骤S112，从各个采样点的光强值中选择一个光强值，作为基准光强值；
步骤S114，确定基准光强值与其他光强值的差值，得到多个差值；
步骤S116，基于多个差值确定全局补光参数。
在本申请的一些实施例中，为了进一步确定基准光强值，在步骤S112，即从各个采样点的光强值中选择一个光强值，作为基准光强值，还包括以下步骤：
步骤S118，比较各个采样点的光强值之间的大小，得到最大光强值，将最大光强值作为基准光强值。
可选地，依据全局补光参数调整光源阵列的光照强度，包括：依据全局补光参数确定光源阵列中需要调整的光源单元；控制光源单元开启或关闭。
可选地，以一个移动遮光棚自动补光过程为例，首先获取目标区域中的光强度信息，根据移动遮光棚中自带的光源阵列中每一个光源单元所在位置下的像素值的光强度信息生成一个光强分布图，基于该光强分布图生成一个光强分布信息。均匀的在全部目标区域中设置若干个采样点，并在光强分布信息中确定出所有采集点的光强度，将全部采集点的最大光强度值做为基准光强值，计算出其它采集点的光强度与基准光强值的差值，得到若干个差值，将这些若干差值组成全局补光参数(包含全部目标区域)，移动遮光棚移动过程中通过不断采集新的环境光强值，基于新的环境光强值生成新的光强分部信息，从而形成新的全局补光参数，实现不断实时的自动补光方案。当然，也可以将预设光强度值作为基准光强值，将低于该预设光强度值的所有采集点的光强至少补光到该预设光强度值。
在本申请的一些实施例中，为了，在步骤S106之前，即基于光强分布信息确定目标区域的全局补光参数之前，还可以包括以下步骤：
步骤S120，确定作业设备在目标区域的上一个相邻区域中的光强分布信息；
步骤S122，确定上一个相邻区域中的光强分布信息和目标区域的光强部分信息的差异；
步骤S124，在差异满足预设条件时，触发确定全局补光参数。
具体地，光强度值的国际单位为LUX(勒克斯度)。例如，光强度为10，表示光强度为10勒克斯度，以下的光强度描述将省略单位。
在本申请的一些实施例中，可以设置第一预设阈值，在上一个相邻区域中的光强分布信息和目标区域的光强部分信息的差异超过第一预设阈值时，触发确定全局补光参数。例如：将第一预设阈值设置为2，若某作业设备在移动过程中，确定上一个相邻区域中的光强分布信息和目标区域的光强部分信息的差异值超过2，则触发确定全局补光参数，即确定出步骤102至步骤108.
本实施例提供的上述方案，由于可以通过自身携带光源阵列的作业设备自身移动而不断采集环境光强值，并基于环境光强值生成新的光强分部信息，从而形成新的全局补光参数，实现不断实时的自动补光方案的技术效果。解决了由于环境光强而不均匀时造成的过亮或过弱区域的纹理特征不明显、后期处理图像也无法完全恢复图像质量的问题，进而解决了相关技术中进行图像采集方案无法适应移动作业情况的技术问题。
实施例2
根据本发明实施例的一个方面，提供了一种作业设备，如图2所示，该作业设备包括：
遮光结构20，该遮光结构上设置有光源阵列；在本申请的一些实施例中，遮光结构可以设置于作业设备的车身2的前部或后部，但不限于此。
光强采集设备22，用于获取作业设备在移动过程中遮光结构所覆盖目标区域的环境光强信息；
处理器24，用于基于环境光强信息生成目标区域的光强分布信息；基于光强分布信息确定目标区域的全局补光参数，其中，全局补光参数用于对目标区域内的全部光强分布点区域进行补光；依据全局补光参数调整光源阵列的光照强度。
具体地，如图3所示，图3是根据本发明实施例的一种作业设备的传感器、光源与相机分布样图。正中央的圆圈代表图像采集设备，例如相机、摄影机等，用于采集当前环境中的图像信息；四周的小正方形代表遮光结构20，即光源阵列；每一个小正方形下面的小圆圈代表一个光强感知元件，即光强采集设备22，用于获取作业设备在移动过程中遮光结构所覆盖目标区域的环境光强信息，基于环境光强信息生成目标区域的光强分布信息；基于光强分布信息确定目标区域的全局补光参数，其中，全局补光参数用于对目标区域内的全部光强分布点区域进行补光；依据全局补光参数调整光源阵列的光照强度。
本实施例提供的上述方案，由于可以通过自身携带光源阵列的作业设备自身移动而不断采集环境光强值，并基于环境光强值生成新的光强分部信息，从而形成新的全局补光参数，实现不断实时的自动补光方案的技术效果。解决了由于环境光强而不均匀时造成的过亮或过弱区域的纹理特征不明显、后期处理图像也无法完全恢复图像质量的问题，进而解决了相关技术中进行图像采集方案无法适应移动作业情况的技术问题。
实施例3
根据本发明实施例的一个方面，提供了一种光强的调整装置，应用于作业设备中，作业设备包括遮光结构，该遮光结构上设置有光源阵列，如图3所示，该调整装置包括：
获取模块40，用于获取作业设备在移动过程中遮光结构所覆盖目标区域的环境光强信息；
具体地，这里的作业设备可以是一个可移动设备，例如遮光棚等。环境光强信息可以包括光强度值等。作业设备可内置感光装置和采集设备。
生成模块42，用于基于环境光强信息生成目标区域的光强分布信息；
在本申请的一些实施例中，在基于环境光强信息生成目标区域的光强分布信息之前，首先基于环境光强信息生成目标区域的光强分布图，其中，光强分布图中每个像素点对应光源阵列中一个光源单元所在位置下的环境光强信息。上述环境光强信息是由环境中的不同地点所获取的若干个光强度值等光强信息，每一个光强度值对应光强度分布图中的每一个像素点对应光源阵列中一个光源单元所在位置，基于这些若干个光强度值和相应的光源阵列中一个光源单元所在位置生成目标区域的光强分布信息。
确定模块44，用于基于光强分布信息确定目标区域的全局补光参数，其中，全局补光参数用于对目标区域内的全部光强分布点区域进行补光；
可选地，在本申请的上述实施例中，确定模块44还可以包括：第二确定单元，用于确定目标区域中各个采样点的光强值；第一选择单元，用于从各个采样点的光强值中选择一个光强值，作为基准光强值；第三确定单元，用于确定基准光强值与其他光强值的差值，得到多个差值；第四确定单元，用于基于多个差值确定全局补光参数。
可选地，在本申请的上述实施例中，上述第一选择模块还用于比较各个采样点的光强值之间的大小，得到最大光强值，将最大光强值作为基准光强值。
调整模块46，用于依据全局补光参数调整光源阵列的光照强度。
可选地，在本申请的上述实施例中，调整模块46还用于依据全局补光参数确定光源阵列中需要调整的光源单元；控制光源单元开启或关闭。
可选地，在本申请的上述实施例中，还包括：第五确定单元，用于确定作业设备在目标区域的上一个相邻区域中的光强分布信息；第六确定单元，用于确定上一个相邻区域中的光强分布信息和目标区域的光强部分信息的差异；第一触发单元，用于在差异满足预设条件时，触发确定全局补光参数。
可选地，可以设置第二预设阈值，这里的第二预设阈值可以是一个数字。在上一个相邻区域中的光强分布信息和目标区域的光强部分信息的差异超过第二预设阈值时，触发确定全局补光参数。例如：将第二预设阈值设置为2，光强度值的单位为LUX(勒克斯度)，若某作业设备在移动过程中，确定上一个相邻区域中的光强分布信息和目标区域的光强部分信息的差异值超过2，则触发确定全局补光参数，即确定出发步骤102至步骤108.
本实施例提供的上述装置，由于可以通过自身携带光源阵列的作业设备自身移动而不断采集环境光强值，并基于环境光强值生成新的光强分部信息，从而形成新的全局补光参数，实现不断实时的自动补光方案的技术效果。解决了由于环境光强而不均匀时造成的过亮或过弱区域的纹理特征不明显、后期处理图像也无法完全恢复图像质量的问题，进而解决了相关技术中进行图像采集方案无法适应移动作业情况的技术问题。
需要说明的是，上述各个模块可以为程序模块，各个模块可以位于存储器中，并通过处理器运行存储器中存储的各个程序模块。
实施例4
根据本发明实施例的一个方面，提供了一种非易失性存储介质，非易失性存储介质包括存储的程序，非易失性存储介质用于运行实现以下功能的程序：
获取作业设备在移动过程中遮光结构所覆盖目标区域的环境光强信息；基于环境光强信息生成目标区域的光强分布信息；基于光强分布信息选取基准光强值，基于基准光强与其他光强做差所得到的差值确定目标区域的全局补光参数，其中，全局补光参数用于对目标区域内的全部光强分布点区域进行补光；依据全局补光参数调整光源阵列的光照强度。
实施例5
根据本发明实施例的一个方面，提供了一种处理器，处理器用于运行存储介质中的程序，处理器用于运行实现以下功能的程序：
获取作业设备在移动过程中遮光结构所覆盖目标区域的环境光强信息；基于环境光强信息生成目标区域的光强分布信息；基于光强分布信息选取基准光强值，基于基准光强与其他光强做差所得到的差值确定目标区域的全局补光参数，其中，全局补光参数用于对目标区域内的全部光强分布点区域进行补光；依据全局补光参数调整光源阵列的光照强度。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
在本发明的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，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，可以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，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
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。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元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全部或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(可为个人计算机、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、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种光强的调整方法，其特征在于，该方法应用于作业设备中，所述作业设备包括遮光结构，该遮光结构上设置有光源阵列，所述方法包括：
获取所述作业设备在移动过程中所述遮光结构所覆盖目标区域的环境光强信息；
基于所述环境光强信息生成所述目标区域的光强分布信息；
基于所述光强分布信息确定所述目标区域的全局补光参数，其中，所述全局补光参数用于对所述目标区域内的全部光强分布点区域进行补光；
依据所述全局补光参数调整所述光源阵列的光照强度。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述环境光强信息生成所述目标区域的光强分布信息，包括：
基于所述环境光强信息生成所述目标区域的光强分布图，其中，所述光强分布图中每个像素点对应所述光源阵列中一个光源单元所在位置下的环境光强信息。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述光强分布信息确定所述目标区域的全局补光参数，包括：
确定所述目标区域中各个采样点的光强值；
从所述各个采样点的光强值中选择一个光强值，作为基准光强值；
确定所述基准光强值与其他光强值的差值，得到多个差值；
基于所述多个差值确定所述全局补光参数。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，从所述各个采样点的光强值中选择一个光强值，作为基准光强值，包括：
比较所述各个采样点的光强值之间的大小，得到最大光强值，将所述最大光强值作为所述基准光强值。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，依据所述全局补光参数调整所述光源阵列的光照强度，包括：
依据所述全局补光参数确定所述光源阵列中需要调整的光源单元；
控制所述光源单元开启或关闭。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述光强分布信息确定所述目标区域的全局补光参数之前，所述方法还包括：
确定所述作业设备在所述目标区域的上一个相邻区域中的光强分布信息；
确定所述上一个相邻区域中的光强分布信息和所述目标区域的光强部分信息的差异；
在所述差异满足预设条件时，触发确定所述全局补光参数。
7.一种作业设备，其特征在于，该作业设备包括：
遮光结构，该遮光结构上设置有光源阵列；
光强采集设备，用于获取所述作业设备在移动过程中所述遮光结构所覆盖目标区域的环境光强信息；
处理器，用于基于所述环境光强信息生成所述目标区域的光强分布信息；基于所述光强分布信息确定所述目标区域的全局补光参数，其中，所述全局补光参数用于对所述目标区域内的全部光强分布点区域进行补光；依据所述全局补光参数调整所述光源阵列的光照强度。
8.一种光强的调整装置，其特征在于，应用于作业设备中，所述作业设备包括遮光结构，该遮光结构上设置有光源阵列，所述调整装置包括：
获取模块，用于获取所述作业设备在移动过程中所述遮光结构所覆盖目标区域的环境光强信息；
生成模块，用于基于所述环境光强信息生成所述目标区域的光强分布信息；
确定模块，用于基于所述光强分布信息确定所述目标区域的全局补光参数，其中，所述全局补光参数用于对所述目标区域内的全部光强分布点区域进行补光；
调整模块，用于依据所述全局补光参数调整所述光源阵列的光照强度。
9.一种非易失性存储介质，其特征在于，所述非易失性存储介质包括存储的程序，其中，在所述程序运行时控制所述非易失性存储介质所在设备执行权利要求1至6中任意一项所述的光强的调整方法。
10.一种处理器，其特征在于，所述处理器用于运行存储介质中的程序，其中，所述程序运行时执行权利要求1至6中任意一项所述的光强的调整方法。
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