CN110913147B - 曝光调节方法、装置及电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供一种曝光调节方法、装置及电子设备，该方法包括：在获得的当前图像中包含目标特征时，获得所述目标特征对应的目标亮度队列，其中，所述目标亮度队列中包含至少一个目标亮度样本；根据所述当前图像和所述目标亮度队列从预设的多个测光方案中选择出目标测光方案；根据所述目标亮度队列的平均亮度值与所述目标测光方案所对应的曝光调节阈值之间的关系判断是否满足预设曝光调节条件；若满足，则对所述当前图像进行曝光调节。该曝光调节方案可自适应地选择出测光方案，并根据其判定是否需要进行曝光处理，有效提升复杂场景下曝光算法的自适应性，并提高了曝光效果。

Description

曝光调节方法、装置及电子设备

技术领域

本发明涉及视频图像处理技术领域，具体而言，涉及一种曝光调节方法、装置及电子设备。

背景技术

随着人脸检测、人脸识别及人脸抓拍技术的广泛应用，人脸检测率、识别率及人脸抓拍图像效果是衡量该类技术的重要指标。传统的人脸相机通过检测采集图像中是否存在人脸，然后通过设定的人脸测光模式对人脸区域进行主体测光，根据测光结果进行曝光调整，从而提升人脸检测率、识别率，使人脸达到最佳的曝光效果。对于光照均匀的场景，如室内开灯场景，传统方法简单有效且能满足基本的人脸抓拍效果，但若相机处于光照不均匀的场景时，如宽动态场景下，可能会存在如下问题：(1)室外光照强烈或昏暗，人脸已完全过曝或完全欠曝，此时人脸已经无法被检测到，在该场景下传统的人脸测光方法将会失效；(2)室外过曝，室内偏暗，人从暗处走到亮处，再从亮处走到暗处时，人脸会出现忽明忽暗的问题，反之亦然，此时传统的人脸测光方法在该场景下易出现曝光反复调整，极大的影响了人脸抓拍及整体图像的曝光效果。

发明内容

有鉴于此，本申请的目的在于提供一种曝光调节方法、装置及电子设备以至少部分地改善上述问题。

本申请实施例提供一种曝光调节方法，所述方法包括：

在获得的当前图像中包含目标特征时，获得所述目标特征对应的目标亮度队列，其中，所述目标亮度队列中包含至少一个目标亮度样本；

根据所述当前图像和所述目标亮度队列从预设的多个测光方案中选择出目标测光方案；

根据所述目标亮度队列的平均亮度值与所述目标测光方案所对应的曝光调节阈值之间的关系判断是否满足预设曝光调节条件；

若满足，则对所述当前图像进行曝光调节。

可选地，所述对所述当前图像进行曝光调节的步骤，包括：

根据所述平均亮度值从预设的多个曝光调节模式中选择出匹配的曝光调节模式；

根据选择出的曝光调节模式计算得到曝光量，并根据该曝光量对所述当前图像进行曝光调节。

可选地，所述目标特征包括人脸特征和非人脸运动特征，所述目标亮度队列包括人脸亮度队列和非人脸运动亮度队列，所述根据所述当前图像和所述目标亮度队列从预设的多个测光方案中选择出目标测光方案的步骤，包括：

检测所述当前图像中包含的目标特征是否为人脸特征，若是，则从预设的多个测光方案中选择出人脸测光方案以作为目标测光方案；

若否，根据所述人脸亮度队列和所述非人脸运动亮度队列判断是否满足预设的非人脸运动测光方案，若满足，则从预设的多个测光方案中选择出非人脸运动测光方案以作为目标测光方案。

可选地，所述根据所述人脸亮度队列和所述非人脸运动亮度队列判断是否满足预设的非人脸运动测光方案的步骤，包括：

检测所述人脸亮度队列中的目标亮度样本的数量是否为零，或距离上一次检测到人脸特征的时长是否超过预设时长，若是，再检测所述非人脸运动亮度队列中的目标亮度样本的数量是否不为零，若是，则判定满足预设的非人脸运动测光方案。

可选地，所述曝光调节阈值包括亮度原始范围以及亮度第一误差范围，其中，所述亮度原始范围处于所述亮度第一误差范围之内，所述根据所述目标亮度队列的平均亮度值与所述目标测光方案所对应的曝光调节阈值之间的关系判断是否满足预设曝光调节条件的步骤，包括：

检测所述目标亮度队列中的目标亮度样本的数量是否小于预设数量；

若所述目标亮度样本的数量小于所述预设数量，检测所述目标亮度队列的平均亮度值是否处于预设的亮度原始范围之外，若是，则判定满足预设曝光调节条件，若否，则不满足预设曝光调节条件；

若所述目标亮度样本的数量大于等于所述预设数量，检测所述目标亮度队列的平均亮度值是否处于所述亮度第一误差范围之外，若是，则判定满足预设曝光调节条件，若否，则不满足预设曝光调节条件。

可选地，所述根据所述平均亮度值从预设的多个曝光调节模式中选择出匹配的曝光调节模式的步骤，包括：

检测所述目标亮度队列中的目标亮度样本的数量是否小于预设数量；

若所述目标亮度样本的数量小于所述预设数量，则从预设的多个曝光调节模式中选择出快速调节模式；

若所述目标亮度样本的数量大于等于所述预设数量，检测所述目标亮度队列的平均亮度值是否处于预设的亮度第二误差范围之外，其中，所述亮度原始范围处于所述亮度第二误差范围之内；

若所述平均亮度值处于所述亮度第二误差范围之外，则从预设的多个曝光调节模式中选择出快速调节模式；

若所述平均亮度值处于所述亮度第二误差范围之内，则从预设的多个曝光调节模式中选择出慢速调节模式。

可选地，所述根据选择出的曝光调节模式计算得到曝光量的步骤，包括：

计算所述当前图像的当前亮度值与所述亮度原始范围之间的第一差值，并计算所述目标亮度队列的平均亮度值与所述亮度原始范围之间的第二差值；

在所选择的曝光调节模式为快速调节模式时，根据所述第一差值和所述第二差值计算得到比较值，并根据预先设定的亮度差和曝光量之间的关系获得与所述比较值对应的曝光量；

在所选择的曝光调节模式为慢速调节模式时，根据预先设定的亮度差和曝光量之间的关系获得与所述第二差值对应的曝光量。

可选地，在所选择的曝光调节模式为慢速调节模式时，所述方法还包括：

根据所述曝光量进行一次曝光调节，并在所述目标亮度队列中的样本数增加设定数量时，根据样本数增加后的目标亮度队列的平均亮度值重新计算得到曝光量；

根据重新计算得到的曝光量再次进行曝光调节。

可选地，所述方法还包括：

在所述当前图像中不包含目标特征时，计算得到所述当前图像的当前亮度值；

检测所述当前亮度值与预设的曝光目标值之间的差值是否大于设定的曝光阈值，若所述差值大于设定的曝光阈值，则判定满足预设曝光调节条件，并利用预设的曝光算法进行曝光调节，若所述差值小于或等于设定的曝光阈值，则不进行曝光调节。

可选地，所述在获得的当前图像中包含目标特征时，获得所述目标特征对应的目标亮度队列的步骤之前，所述方法还包括：

获取当前图像，检测所述当前图像中是否包含目标特征；

若包含目标特征，则根据所述目标特征判断是否满足预设的与所述目标特征对应的测光方案；

若不满足，判断是否满足预设的不包含目标特征时的测光方案，若满足，则根据该测光方案进行测光调节，若不满足，则不进行测光调节。

本申请实施例还提供一种曝光调节装置，所述装置包括：

队列获取模块，用于在获得的当前图像中包含目标特征时，获得所述目标特征对应的目标亮度队列，其中，所述目标亮度队列中包含至少一个目标亮度样本；

目标测光方案选择模块，用于根据所述当前图像和所述目标亮度队列从预设的多个测光方案中选择出目标测光方案；

判断模块，用于根据所述目标亮度队列的平均亮度值与所述目标测光方案所对应的曝光调节阈值之间的关系判断是否满足预设曝光调节条件；

曝光模块，用于在满足预设曝光调节条件时，对所述当前图像进行曝光调节。

本申请实施例还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现上述的曝光调节方法。

本申请实施例提供的曝光调节方法、装置及电子设备，可根据当前图像中的目标特征以及目标亮度队列选择匹配的测光方案进行测光处理，并根据目标亮度队列的平均亮度值判断是否满足预设曝光调节条件，在满足时进行曝光调节。该曝光调节方案可自适应地选择出测光方案，以在满足曝光条件时进行曝光调节，有效提升复杂场景下曝光算法的自适应性，并提高了曝光效果。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本申请实施例提供的电子设备的结构框图。

图2为本申请实施例提供的曝光调节方法的流程图。

图3为图2中步骤S130的子步骤的流程图。

图4为图2中步骤S140的子步骤的流程图。

图5为图4中步骤S141的子步骤的流程图。

图6为图4中步骤S142的子步骤的流程图。

图7为本申请实施例提供的曝光调节装置的功能模块框图。

图标：100-电子设备；110-曝光调节装置；111-队列获取模块；112-目标测光方案选择模块；113-判断模块；114-曝光模块；120-存储器；130-处理器；140-通信单元。

具体实施方式

现有技术中，在对人脸图像进行测光以及曝光出来时，常采用以下方式：

(1)当摄像头拍照时，采用人脸测光模式，且以设定的目标区域为主体进行测光，当识别到人脸时，则以人脸所在的区域为主体进行测光；或者以用户点击操作所设定的点击区域为主体进行测光，然后再根据测光结果进行曝光控制。

(2)通过获取摄像头拍摄图像数据并进行人脸检测，对检测到的人脸区域及非人脸区域进行智能测光，分别得到人脸区域及非人脸区域的亮度信息，然后将这两种区域的亮度信息与各个环境光类型的参考亮度信息进行匹配，分析判断当前拍摄的环境光类型，然后根据判定结果提示用户调整拍摄环境或自动进行曝光控制。

经申请人研究发现，上述第一种方法其受外界环境影响较大，容易出现曝光反复调整的问题，影响用户体验，并且影响最终拍摄的人脸图像效果。

上述第二种方法针对各种复杂场景，将人脸区域及非人脸区域测光数据与先验设定的环境光类型数据进行比对，反推出当前环境光类型，然后根据判定出的环境光类型针对性的进行曝光调整，这种方法需事先收集大量的数据进行测试分析，且可能存在误判的风险。

基于上述研究发现，本申请实施例提供了一种曝光调节方案，通过获得的图像中的目标特征并结合对应的目标亮度队列以确定测光方案，并在满足曝光调节条件时以进行曝光调节，可有效提升各种复杂场景下曝光控制的准确性、稳定性及自适应性，以进一步提升人脸检测率、识别率及人脸抓拍的图像效果。

下面将结合本发明实施例中附图，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。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

如图1所示，本申请实施例提供一种电子设备100，所述电子设备100包括曝光调节装置110、存储器120、处理器130以及通信单元140。

所述存储器120、处理器130以及通信单元140各元件相互之间直接或间接地电性连接，以实现信息的传输或交互。例如，这些元件相互之间可通过一条或多条通讯总线或信号线实现电性连接。存储器120中存储有以软件或固件(Firmware)的形式存储于所述存储器120中的软件功能模块，所述处理器130通过运行存储在存储器120内的软件程序以及模块，如本发明实施例中的曝光调节装置110，从而执行各种功能应用以及数据处理，即实现本发明实施例中的曝光调节方法。

其中，所述存储器120可以是，但不限于，随机存取存储器(Random AccessMemory，RAM)，只读存储器(Read Only Memory，ROM)，可编程只读存储器(ProgrammableRead-Only Memory，PROM)，可擦除只读存储器(Erasable Programmable Read-OnlyMemory，EPROM)，电可擦除只读存储器(Electric Erasable Programmable Read-OnlyMemory，EEPROM)等。其中，存储器120用于存储程序，所述处理器130在接收到执行指令后，执行所述程序。所述通信单元140用于建立设备之间的通信。

所述处理器130可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。上述的处理器130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(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(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。可以实现或者执行本发明实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器130也可以是任何常规处理器等。

可以理解，图1所示的结构仅为示意，所述电子设备100还可包括比图1中所示更多或者更少的组件，或者具有与图1所示不同的配置。图1中所示的各组件可以采用硬件、软件或其组合实现。本实施例中，所述电子设备100可为摄像机或照相机等具有图像采集功能的设备。

结合图2，本发明实施例还提供一种可应用于上述电子设备100的曝光调节方法。其中，所述方法有关的流程所定义的方法步骤可以由所述处理器130实现。下面将对图2所示的具体流程进行详细阐述。

步骤S110，在获得的当前图像中包含目标特征时，获得所述目标特征对应的目标亮度队列，其中，所述目标亮度队列中包含至少一个目标亮度样本。

由于电子设备100拍摄场景的复杂性较高，很容易出现各种复杂场景，包括顺光、逆光、低照及宽动态等场景。在逆光场景下人脸易出现过曝现象，在低照或逆光场景下，人脸易出现欠曝，而人脸在过曝或欠曝的情况下，易导致电子设备100拍摄到的图像中人脸无法被检测到。又如，在宽动态场景下，室外光线较亮而室内光线较暗，若电子设备100安装在室内，其所拍摄的图像中人脸很难被检测到，但运动的物体(即非人脸运动物体)很容易被检测到，例如人体、运动的动物或者是运动的其他物体等。因此，为解决上述问题，本实施例在基于人脸测光的基础上加入非人脸运动测光，即在人脸无法被检测到的情况下，通过非人脸运动测光将曝光调整到一个合理范围内后，此时再去检测人脸就会容易很多。因此对于非人脸运动测光而言，它相当于起到辅助的作用，保证各种复杂场景下图像中的人脸均能被检测到。

因此，本实施例中，以图像中的人脸或非人脸运动物体作为目标以进行检测，在无法检测到人脸时，以非人脸运动物体作为辅助以实现曝光，避免因无法检测到人脸而对曝光调节造成障碍。

电子设备100在获得当前图像后，可获得当前图像中的目标特征，其中，所述目标特征可为人脸特征或非人脸运动特征。并获得所述目标特征对应的目标亮度队列，其中，所述人脸特征对应人脸亮度队列，非人脸运动特征对应非人脸运动亮度队列。其中，目标亮度队列中包含至少一个目标亮度样本，目标亮度队列中所包含的目标亮度样本为电子设备100在一段时间内所采集的图像信息中的目标特征所对应的亮度值。例如，若目标特征为人脸特征时，即所述人脸亮度队列中所包含的目标亮度样本为人脸亮度样本。电子设备100将一段时间内所采集到的每一帧图像中的人脸区域的亮度值添加至人脸亮度队列，如此，人脸亮度队列中存储有多个人脸亮度样本。

步骤S120，根据所述当前图像和所述目标亮度队列从预设的多个测光方案中选择出目标测光方案。

电子设备100中预设有多个测光方案，包括人脸测光方案、非人脸运动测光方案及常规测光方案。本实施例中，可根据当前图像中的目标特征，以及目标亮度队列确定出匹配的目标测光方案。可选地，本实施例中，电子设备100在一开始获得当前图像后，即检测所述当前图像中是否包含目标特征。若包含目标特征，则根据所述目标特征判断是否满足预设的与所述目标特征对应的测光方案(即人脸测光方案或非人脸运动测光方案)。若不满足，判断是否满足预设的不包含目标特征时的测光方案(即常规测光方案)，若满足，则根据该测光方案进行测光调节，若不满足，则不进行测光调节。

可选地，具体可通过以下过程实现：

本实施例中，为了保证人脸曝光效果，可优先判断是否采用人脸测光方案。可选地，可检测所述当前图像中包含的目标特征是否为人脸特征，若为人脸特征，则从预设的多个测光方案中选择出人脸测光方案以作为目标测光方案。

若当前图像中不包含人脸特征，则根据人脸亮度队列和非人脸运动亮度队列判断是否满足预设的非人脸运动测光方案，若满足，则从预设的多个测光方案中选择出非人脸运动测光方案以作为目标测光方案。该步骤可通过以下过程实现：

检测人脸亮度队列中的目标亮度样本的数量是否为零，若为零，则表明电子设备100拍摄的图像中无人脸特征，或者是人脸欠曝或过曝导致无法检测到人脸。或检测距离上一次检测到人脸特征的时长是否超过预设时长。若满足上述条件中的任意一种，再检测非人脸运动亮度队列中的目标亮度样本的数量是否不为零，若是，则从预设的多个测光方案中选择出非人脸运动测光方案以作为目标测光方案。

此外，在本实施例中，若所述当前图像中不包含目标特征，即所述当前图像中不包含人脸特征和非人脸运动特征，则可选择上述的测光方案中的常规测光方案以作为目标测光方案。或者是当前电子设备100中的人脸亮度队列和非人脸运动亮度队列中的样本数量均为零，或超过预设时长未检测到人脸特征和非人脸运动特征，此时可确定常规测光方案作为目标测光方案。

需要说明的是，为了保证人脸曝光效果，本实施例中优先判断是否采用人脸测光方案，若不满足人脸测光方案再判断是否采用非人脸运动测光方案进行测光。若不满足非人脸运动测光方案，再判断是否采用常规测光方案进行测光，而若不满足常规测光方案则可确定不进行曝光调节。

步骤S130，根据所述目标亮度队列的平均亮度值与所述目标测光方案所对应的曝光调节阈值之间的关系判断是否满足预设曝光调节条件，若满足预设曝光调节条件，则执行步骤S140。

本实施例中，在不同的目标测光方案下计算测光亮度，可选地，在人脸测光方案下其测光亮度为人脸亮度队列中包含的人脸亮度样本的平均亮度值，在非人脸运动测光方案下其测光亮度为非人脸运动亮度队列中包含的非人脸运动物体亮度样本的平均亮度值，而在常规测光方案下其测光亮度为计算得到的当前图像的平均亮度值。可根据所确定的目标测光方案所设定的曝光调节阈值和相应的测光亮度判断当前曝光是否需要调节。

本实施例中，以目标测光方案为人脸测光方案为例进行说明，所述曝光调节阈值包括亮度原始范围以及亮度第一误差范围。其中，亮度原始范围可记为[FaceTaret_min，FaceTaret_max]，在亮度原始范围的基础上整体扩大一定范围即构成亮度第一误差范围，记为[FaceTaret1_min，FaceTaret1_max]。所述亮度原始范围处于所述第一误差范围之内。请参阅图3，本实施例中，可通过以下步骤判定是否满足曝光条件：

步骤S131，检测所述目标亮度队列中的目标亮度样本的数量是否小于预设数量，若所述目标亮度样本的数量小于所述预设数量，则执行以下步骤S132，若所述目标亮度样本的数量大于等于所述预设数量，则执行以下步骤S133。

步骤S132，检测所述目标亮度队列的平均亮度值是否处于预设的亮度原始范围之外，若是，则执行以下步骤S134。若否，则不满足预设曝光调节条件。

步骤S133，检测所述目标亮度队列的平均亮度值是否处于所述亮度第一误差范围之外，若是，则执行以下步骤S134。若否，则不满足预设曝光调节条件。

步骤S134，判定满足预设曝光调节条件。

本实施例中，当人脸亮度队列中的人脸亮度样本的数量小于预设数量且人脸亮度队列的平均亮度值处于预设的亮度原始范围之外时，由于人脸样本数量较少，为了保证当前场景下电子设备100采集的图像中大多数的人脸效果，需要进行曝光调节。

而在人脸亮度队列中的人脸亮度样本的数量大于等于预设数量且人脸亮度队列的平均亮度值处于所述亮度第一误差范围之外时，同样需要进行曝光调节。进行曝光调节的目的是将人脸亮度队列的平均亮度值调至所述亮度原始范围内为止。

而在目标测光方案为非人脸运动测光方案时，是否需要进行曝光调节的判定依据和上述的目标测光方案为人脸测光方案时一致，在此不再赘述。

此外，若目标测光方案为常规测光方案时，可计算得到所述当前图像的当前亮度值，即当前图像的全局平均亮度值。本实施例中，可利用中央权重或全局测光方法统计当前图像的平均亮度值。并根据当前亮度值与预设的曝光目标值之前的差值判定是否满足预设曝光调节条件。可选地，可计算当前亮度值与预设的曝光目标值之前的差值是否大于设定的曝光阈值，若大于，则判定满足曝光调节条件。可利用预设的曝光算法，例如常规AE算法，进行曝光调节。

步骤S140，对所述当前图像进行曝光调节。

请参阅图4，本实施例中，步骤S140包括以下子步骤：

步骤S141，根据所述平均亮度值从预设的多个曝光调节模式中选择出匹配的曝光调节模式。

步骤S142，根据选择出的曝光调节模式计算得到曝光量，并根据该曝光量对所述当前图像进行曝光调节。

在确定需要进行曝光调节后，可根据平均亮度值选择匹配的曝光调节模式。本实施例中，预设有快速调节模式、慢速调节模式以及常规调节模式等。其中，在目标测光方案为常规测光方案时，可直接采用常规AE算法的曝光调节速度，即上述的常规调节模式进行调节，即可满足曝光要求。

而人脸测光和非人脸运动测光分别是以人脸部位和非人脸运动物体运动部位作为测光主体区域，因此对曝光的调节速度要求较高。例如当观察到人脸明显处于欠曝或过曝状态时，希望曝光能够快速调节，从而使人脸在短时间内能够调节到比较合适的曝光效果。而在接近最佳的人脸曝光效果时，则需要曝光慢速调节，保证人脸曝光均匀、稳定、无反复，因此，需选择适宜的曝光调节模式。本实施例中，在人脸测光和非人脸运动测光下，根据对应的测光亮度及设定的条件可自适应选择快速曝光调节模式或慢速曝光调节模式，然后根据不同的曝光调节模式计算对应的曝光量。

由于人脸测光和非人脸运动测光曝光调节策略相同，本实施例以人脸测光为例说明曝光调节速度模式选择策略及曝光量计算方法。

可选地，请参阅图5，在本实施例中，步骤S141可包括以下子步骤：

步骤S1411，检测所述目标亮度队列中的目标亮度样本的数量是否小于预设数量，若所述目标亮度样本的数量小于所述预设数量，则执行以下步骤S142，若所述目标亮度样本的数量大于等于所述预设数量，则执行以下步骤S143。

步骤S1412，从预设的多个曝光调节模式中选择出快速调节模式。

步骤S1413，检测所述目标亮度队列的平均亮度值是否处于预设的亮度第二误差范围之外，其中，所述亮度原始范围处于所述亮度第二误差范围之内，若所述平均亮度值处于所述亮度第二误差范围之外，则执行步骤S1412，若所述平均亮度值处于所述亮度第二误差范围之内，则执行步骤S1414。

步骤S1414，从预设的多个曝光调节模式中选择出慢速调节模式。

可选地，预先设定亮度第二误差范围，记为[FaceTaret2_min，FaceTaret2_max]。其中，所述亮度第二误差范围为在所述亮度原始范围的基础上整体扩大一定范围所获得，即所述亮度原始范围在所述第二误差范围之内。

在人脸亮度样本的数量小于预设数量时，可选取快速调节模式，以保证在较少的人脸亮度样本的情况下，短时间内最大幅度的调节曝光。而若人脸亮度样本的数量大于等于预设数量，则还需根据平均亮度值与亮度第二误差范围之间的关系确定调节模式。

可选地，请参阅图6，在本实施例中，步骤S142可以包括以下子步骤：

步骤S1421，计算所述当前图像的当前亮度值与所述亮度原始范围之间的第一差值，并计算所述目标亮度队列的平均亮度值与所述亮度原始范围之间的第二差值。

步骤S1422，在所选择的曝光调节模式为快速调节模式时，根据所述第一差值和所述第二差值计算得到比较值，并根据预先设定的亮度差和曝光量之间的关系获得与所述比较值对应的曝光量，并根据该曝光量对所述当前图像进行曝光调节。

步骤S1423，在所选择的曝光调节模式为慢速调节模式时，根据预先设定的亮度差和曝光量之间的关系获得与所述第二差值对应的曝光量，并根据该曝光量对所述当前图像进行曝光调节。

本实施例中，计算当前图像的当前亮度值与亮度原始范围之间的第一差值，记为Luma_Diff，该第一差值可为当前亮度值与亮度原始范围中的上限值或下限值或中间值之间的第一差值，例如在当前亮度值小于所述下限值时，第一差值即为当前亮度值与该下限值之间的差值。而在当前亮度值大于所述上限值时，第一差值即为当前亮度值与上限值之间的差值。而若当前亮度值处于所述亮度原始范围中时，该第一差值为当前亮度值与亮度原始范围中的中间值之间的差值。并计算目标亮度队列的平均值与亮度原始范围之间的第二差值，记为QueueLuma_Diff，所述第二差值的计算方式与上述的第一差值的计算方式类似，在此不再赘述。

在所选择的曝光调节模式为快速调节模式时，可根据第一差值和第二差值计算得到比较值，其中，该比较值可为所述第一差值和所述第二差值中的较小值，也可以是两者的平均值、加权平均值，或者是两者中的较大值等。对此，本实施例中不作具体限制，可根据需求进行设置。

本实施例中，可预先设定不同的亮度差与不同的曝光量的对应关系并存储。在获得所述比较值后，根据预先设定的亮度差和曝光量之间的关系获得与所述比较值对应的曝光量。

此外，若选择的曝光调节模式为慢速调节模式，说明人脸亮度队列的平均亮度已经比较接近目标亮度原始范围，因此曝光需要慢速调节，该模式下使用所述第二差值计算曝光量。可选地，可根据预先设定的亮度差与曝光量之间的关系获得与所述第二差值对应的曝光量。在获得曝光量后，可根据获得的曝光量控制曝光参数，例如快门、增益等，以实现曝光调节。

可选地，在本实施例中，在所选择的曝光调节模式为慢速调节模式时，可采用小步进调节或间隙性调节等方法对曝光进行慢速调节。例如，在采用间歇性调节方法时，可根据计算得到的曝光量进行一次曝光调节，并在所述目标亮度队列中的样本数增加设定数量时，重新计算样本数增加后的目标亮度队列的平均亮度值，并根据重新计算得到的平均亮度值重新计算得到的曝光量，根据重新计算得到的曝光量再次进行曝光调节。在两次曝光量计算的间隔时段内不进行曝光调节，以保证人脸曝光的精确性和稳定性。

本实施例提供的曝光调节方法与传统的人脸测光方法相比，可有效提高复杂场景下人脸曝光算法的自适应性。该曝光调节方案基于人脸测光、非人脸运动测光或常规测光提出一种判断曝光是否需要调节的方法，可有效提升人脸曝光效果的稳定性。并且，基于人脸测光、非人脸运动测光或常规测光提出一种自适应的曝光调节模式选择方法，通过分析测光亮度以选择匹配的曝光调节模式，可有效提升复杂场景下人脸曝光效果的准确性。

请参阅图7，本申请实施例还提供一种应用于上述电子设备100的曝光调节装置110，所述曝光调节装置110包括队列获取模块111、目标测光方案选择模块112、判断模块113以及曝光模块114。

所述队列获取模块111用于在获得的当前图像中包含目标特征时，获得所述目标特征对应的目标亮度队列，其中，所述目标亮度队列中包含至少一个目标亮度样本。

所述目标测光方案选择模块112用于根据所述当前图像和所述目标亮度队列从预设的多个测光方案中选择出目标测光方案。

所述判断模块113用于根据所述目标亮度队列的平均亮度值与所述目标测光方案所对应的曝光调节阈值之间的关系判断是否满足预设曝光调节条件。

所述曝光模块114，用于在满足曝光调节条件时，对所述当前图像进行曝光调节。

综上所述，本申请实施例提供的曝光调节方法、装置及电子设备100，可根据当前图像中的目标特征以及目标亮度队列选择匹配的测光方案进行测光处理，并根据目标亮度队列的平均亮度值判断是否需要进行曝光处理，在需要进行曝光处理时，根据目标亮度队列的平均亮度值确定匹配的曝光调节模式，根据确定的曝光调节模式计算得到曝光量以进行曝光处理。该曝光调节方案可自适应地选择出测光方案以及曝光调节模式，有效提升复杂场景下曝光算法的自适应性，提升了人脸曝光控制的准确性及稳定性，进一步提升人脸的检测率、识别率及人脸抓拍的图像效果。

进一步地，该曝光调节方案可根据实际情况选择性地采用人脸测光、非人脸运动测光或常规测光，可有效解决人脸在欠曝或过曝情况下午饭被检测所导致的曝光调节障碍的问题。

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，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本发明的实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

需要说明的是，在本文中，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。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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，均应包含在本发明的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (11)

1.一种曝光调节方法，其特征在于，所述方法包括：

在获得的当前图像中包含目标特征时，获得所述目标特征对应的目标亮度队列，其中，所述目标亮度队列中包含至少一个目标亮度样本；

根据所述当前图像和所述目标亮度队列从预设的多个测光方案中选择出目标测光方案；

根据所述目标亮度队列的平均亮度值与所述目标测光方案所对应的曝光调节阈值之间的关系判断是否满足预设曝光调节条件；

若满足，则对所述当前图像进行曝光调节；

其中，判断是否满足预设曝光调节条件的步骤，包括：

在所述目标亮度队列中的目标亮度样本的数量小于预设数量时，检测所述平均亮度值是否处于预设的亮度原始范围之外，若是，则判定满足预设曝光调节条件；

在所述目标亮度样本的数量大于等于所述预设数量时，检测所述平均亮度值是否处于预设的亮度第一误差范围之外，若是，则判定满足预设曝光调节条件，其中，所述亮度原始范围处于所述亮度第一误差范围之内。

2.根据权利要求1所述的曝光调节方法，其特征在于，所述对所述当前图像进行曝光调节的步骤，包括：

根据所述平均亮度值从预设的多个曝光调节模式中选择出匹配的曝光调节模式；

根据选择出的曝光调节模式计算得到曝光量，并根据该曝光量对所述当前图像进行曝光调节。

3.根据权利要求1所述的曝光调节方法，其特征在于，所述目标特征包括人脸特征和非人脸运动特征，所述目标亮度队列包括人脸亮度队列和非人脸运动亮度队列，所述根据所述当前图像和所述目标亮度队列从预设的多个测光方案中选择出目标测光方案的步骤，包括：

检测所述当前图像中包含的目标特征是否为人脸特征，若是，则从预设的多个测光方案中选择出人脸测光方案以作为目标测光方案；

若否，根据所述人脸亮度队列和所述非人脸运动亮度队列判断是否满足预设的非人脸运动测光方案，若满足，则从预设的多个测光方案中选择出非人脸运动测光方案以作为目标测光方案。

4.根据权利要求3所述的曝光调节方法，其特征在于，所述根据所述人脸亮度队列和所述非人脸运动亮度队列判断是否满足预设的非人脸运动测光方案的步骤，包括：

检测所述人脸亮度队列中的目标亮度样本的数量是否为零，或距离上一次检测到人脸特征的时长是否超过预设时长，若是，再检测所述非人脸运动亮度队列中的目标亮度样本的数量是否不为零，若是，则判定满足预设的非人脸运动测光方案。

5.根据权利要求2所述的曝光调节方法，其特征在于，所述根据所述平均亮度值从预设的多个曝光调节模式中选择出匹配的曝光调节模式的步骤，包括：

检测所述目标亮度队列中的目标亮度样本的数量是否小于预设数量；

若所述目标亮度样本的数量小于所述预设数量，则从预设的多个曝光调节模式中选择出快速调节模式；

若所述目标亮度样本的数量大于等于所述预设数量，检测所述目标亮度队列的平均亮度值是否处于预设的亮度第二误差范围之外，其中，所述亮度原始范围处于所述亮度第二误差范围之内；

若所述平均亮度值处于所述亮度第二误差范围之外，则从预设的多个曝光调节模式中选择出快速调节模式；

若所述平均亮度值处于所述亮度第二误差范围之内，则从预设的多个曝光调节模式中选择出慢速调节模式。

6.根据权利要求5所述的曝光调节方法，其特征在于，所述根据选择出的曝光调节模式计算得到曝光量的步骤，包括：

计算所述当前图像的当前亮度值与所述亮度原始范围之间的第一差值，并计算所述目标亮度队列的平均亮度值与所述亮度原始范围之间的第二差值；

在所选择的曝光调节模式为快速调节模式时，根据所述第一差值和所述第二差值计算得到比较值，并根据预先设定的亮度差和曝光量之间的关系获得与所述比较值对应的曝光量；

在所选择的曝光调节模式为慢速调节模式时，根据预先设定的亮度差和曝光量之间的关系获得与所述第二差值对应的曝光量。

7.根据权利要求6所述的曝光调节方法，其特征在于，在所选择的曝光调节模式为慢速调节模式时，所述方法还包括：

根据所述曝光量进行一次曝光调节，并在所述目标亮度队列中的样本数增加设定数量时，根据样本数增加后的目标亮度队列的平均亮度值重新计算得到曝光量；

根据重新计算得到的曝光量再次进行曝光调节。

8.根据权利要求1所述的曝光调节方法，其特征在于，所述方法还包括：

在所述当前图像中不包含目标特征时，计算得到所述当前图像的当前亮度值；

检测所述当前亮度值与预设的曝光目标值之间的差值是否大于设定的曝光阈值，若所述差值大于设定的曝光阈值，则判定满足预设曝光调节条件，并利用预设的曝光算法进行曝光调节，若所述差值小于或等于设定的曝光阈值，则不进行曝光调节。

9.根据权利要求1所述的曝光调节方法，其特征在于，所述在获得的当前图像中包含目标特征时，获得所述目标特征对应的目标亮度队列的步骤之前，所述方法还包括：

获取当前图像，检测所述当前图像中是否包含目标特征；

若包含目标特征，则根据所述目标特征判断是否满足预设的与所述目标特征对应的测光方案；

若不满足，判断是否满足预设的不包含目标特征时的测光方案，若满足，则根据该测光方案进行测光调节，若不满足，则不进行测光调节。

10.一种曝光调节装置，其特征在于，所述装置包括：

队列获取模块，用于在获得的当前图像中包含目标特征时，获得所述目标特征对应的目标亮度队列，其中，所述目标亮度队列中包含至少一个目标亮度样本；

目标测光方案选择模块，用于根据所述当前图像和所述目标亮度队列从预设的多个测光方案中选择出目标测光方案；

判断模块，用于根据所述目标亮度队列的平均亮度值与所述目标测光方案所对应的曝光调节阈值之间的关系判断是否满足预设曝光调节条件；

曝光模块，用于在满足预设曝光调节条件时，对所述当前图像进行曝光调节；

其中，所述判断模块用于：

在所述目标亮度队列中的目标亮度样本的数量小于预设数量时，检测所述平均亮度值是否处于预设的亮度原始范围之外，若是，则判定满足预设曝光调节条件；

在所述目标亮度样本的数量大于等于所述预设数量时，检测所述平均亮度值是否处于预设的亮度第一误差范围之外，若是，则判定满足预设曝光调节条件，其中，所述亮度原始范围处于所述亮度第一误差范围之内。

11.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现权利要求1-9任意一项所述的曝光调节方法。

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