CN111064902B - 一种光圈控制方法、装置及曝光控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种光圈控制方法，所述控制方法包括：获取当前环境亮度值；根据所述当前环境亮度值确定当前场景所属亮度场景模式；每种亮度场景模式对应一个或多个光圈调节策略；根据当前场景所属亮度场景模式，确定相应的光圈调节策略，以实现对光圈大小的控制。根据不同场景下光圈对画面亮度影响程度的不同，针对性在不同的亮度场景下对光圈采用不同的控制策略，首先根据快门、增益和画面亮度计算当前环境亮度值，并以此来判断当前的亮度场景模式，然后根据不同亮度场景采用不同的控制策略对光圈进行调节，提高了成像效果。

Description

一种光圈控制方法、装置及曝光控制方法

技术领域

本发明涉及图像处理技术领域，具体涉及一种光圈控制方法、装置及曝光控制方法。

背景技术

目前，安防领域可监控几百米到几公里距离的相机基本采用大倍率可变光圈的机芯镜头，由于光圈的硬件结构是通过控制通光孔径来控制进光量多少，通光孔径面积相差一倍则进光量也相差一倍，因此光圈从闭合到完全打开的过程中,光圈大小与画面亮度的变化关系是呈现非线性变化的。而目前针对机芯镜头的光圈大小控制方法，在不同的场景下光圈调节往往不够精准快速，且调节速度单一，未充分结合光圈对画面亮度影响的变化关系而进行适当的光圈加速控制，导致光圈在一些特殊场景下调节速度过慢，极大影响了图像的曝光效果，因此在不同的复杂场景下，精确的光圈控制方法就显的尤为重要。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种光圈控制方法、装置及曝光控制方法，用于解决现有技术中的至少一个缺陷。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种光圈控制方法，所述控制方法包括：

获取当前环境亮度值；

根据所述当前环境亮度值确定当前场景所属亮度场景模式；每种亮度场景模式对应一个或多个光圈调节策略；

根据当前场景所属亮度场景模式，确定相应的光圈调节策略，以实现对光圈大小的控制。

可选地，所述亮度场景模式包括高亮度场景、正常亮度场景、低照度场景；

在高亮度场景下，所述当前环境亮度值大于设定的环境亮度阈值的最大值；

在正常亮度场景下，所述当前环境亮度值位于设定的环境亮度范围内；

在低照度场景下，所述当前环境亮度值小于设定的环境亮度阈值的最小值。

可选地，对光圈大小的控制包括对光圈调节加速率、光圈调节间隔时间、光圈步长中的一个或多个进行控制。

可选地，所述光圈调节间隔时间包括：

短间隔时间，所述短间隔时间小于或等于光圈生效延迟时间Time_delay；长间隔时间，所述长间隔时间大于光圈生效延迟时间Time_delay。

可选地，若满足以下条件，则采用短间隔时间调节光圈大小；反之则采用长间隔时间调节；

当前画面亮度小于设定的亮度阈值T_luma，且T_luma小于当前设定的曝光目标值时；当前光圈大小范围与当前画面亮度的曲线斜率K小于设定阈值T_K时。

可选地，当采用长间隔时间调节光圈时，光圈调节加速率Ratio为0；

当采用短间隔时间调节光圈时，光圈调节加速率Ratio通过下式计算：

其中，Iris为当前生效总的光圈大小，Iris_min为当前标定的光圈范围的最小值、Iris_max为当前标定的光圈范围的最大值，Iris∈[Iris_min,Iris_max]，Ratio_min为Iris_min所对应的加速率，Ratio_max为Iris_max所对应的加速率。

可选地，根据当前画面亮度和设定的曝光目标值确定下一次需要调节的光圈步长Iris_step，所述光圈步长Iris_step表示为：

上式中，a为权重系数，|Target-Luma|为当前画面亮度Luma和设定的曝光目标值Target二者差值的绝对值，b为设定的固定系数，m为设定的指数幂系数。

可选地，该光圈控制方法还包括：

标定不同倍率或不同焦距下的最大光圈上限值；

根据当前光圈步长和当前生效的光圈大小得到下一次需要调节的总的光圈大小；

利用查表或线性插值方法计算当前倍率或焦距下允许调节的最大光圈上限值，并将下一次需要调节的总的光圈大小限制在该最大光圈上限值的范围内。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种光圈控制装置，该光圈控制装置包括：

照度值获取模块，用于获取当前环境亮度值；

场景确定模块，用于根据所述当前环境亮度值确定当前场景所属亮度场景模式；每种亮度场景模式对应一光圈调节策略；

光圈调节模块，用于根据当前场景所属亮度场景模式，确定相应的光圈调节策略，以实对光圈参数的调节。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种曝光控制方法，该曝光控制方法包括：

判断当前曝光是否稳定；当前帧的平均亮度值Luma与设定的目标曝光值Target两者的差值在设定阈值范围内则认为曝光稳定；

若曝光不稳定，则通过第一曝光策略或第二曝光策略进行曝光控制，使曝光稳定；

所述第一曝光策略包括调节快门或/和增益，所述第二曝光策略包括所述的光圈控制方法。

如上所述，本发明的一种光圈控制方法、装置及曝光控制方法，具有以下有益效果：

本发明的一种光圈控制方法、装置及曝光控制方法，根据不同场景下光圈对画面亮度影响程度的不同，针对性在不同的亮度场景下对光圈采用不同的控制策略，首先根据快门、增益和画面亮度计算当前环境亮度值，并以此来判断当前的亮度场景模式，然后根据不同亮度场景采用不同的控制策略对光圈进行调节。同时结合光圈大小对景深大小的影响，在不同的变倍倍率或焦距限制最终的光圈大小，在提升图像曝光效果的同时，可保证不同倍率或焦距下图像质量也能达到最佳。

附图说明

图1为本发明一实施例不同亮度场景下，光圈与画面亮度的关系；

图2为本发明一实施例一种光圈控制方法的流程图；

图3为本发明一实施例一种光圈控制装置的示意图；

图4为本发明一实施例一种曝光控制方法的流程图；

图5为本发明一实施例光圈调节规则示意图。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

由于控制光圈大小实际上是控制通光孔径来控制进光量多少，通光孔径面积相差一倍则进光量也相差一倍，且光圈从闭合到完全打开的整个过程中，光圈大小与画面亮度的是非线性变化的，基于此本发明仿真了在不同场景模式(高亮度场景、低照度场景和正常亮度场景)下，光圈大小对画面亮度影响的曲线关系，图1中光圈PWM值即为光圈大小，该值越大，进光量越多，反之依然；当PWM值为0表示光圈完全关闭，当PWM值为1000表示光圈开到越大。

从图1中可以看出：

高亮度场景下，当光圈大小HScene在[0,90]范围内时，即使光圈单次调节步长很小，依然对画面亮度的影响比较大，因此为保证高亮度场景下光圈调节不会震荡，从而引起画面亮度闪烁，此阶段光圈调节应采用小步长且慢速光圈控制策略；当光圈大小HScene调节到一定大小后，对应图中[90,400]的光圈范围，该光圈范围内光圈大小对画亮度的影响会明显减小，因此该阶段可对光圈进行适当加速且快速调节；当光圈大小HScene>400时，光圈大小对画面亮度的影响更小，因此阶段可全力加速且快速调节光圈；

正常亮度场景下，当光圈大小HScene在[0,560]范围内时，光圈大小对画面亮度的影响较小，此阶段可对光圈进行适当加速且快速调节；当光圈大小HScene>560时，此阶段光圈大小对画面亮度影响很小，可全力加速且快速调节光圈；

低照度场景下，光圈大小与画面亮度变化整体都趋于平滑，因此该场景下光圈可全程全力加速且快速调节。

从上述分析可得出，依据不同场景下光圈大小对画面亮度的影响，采用不同的光圈大小及速度控制策略，可保证相机采集的图像在任何复杂的场景下均能达到最佳的曝光效果。上述给定的不同场景下光圈大小是在不同场景下标定得到的，且不同的机芯镜头在不同场景下，标定的光圈范围可能存在差异，因此需针对相机所搭配的镜头进行单独标定。

基于此，如图2所示，本发明提供一种光圈控制方法，包括：

S11获取当前环境亮度值；

S12根据所述当前环境亮度值确定当前场景所属亮度场景模式；每种亮度场景模式对应一个或多个光圈调节策略；

S13根据当前场景所属亮度场景模式，确定相应的光圈调节策略，以实现对光圈大小的控制。

本发明根据不同场景下光圈对画面亮度影响程度的不同，针对性在不同的亮度场景下对光圈采用不同的控制策略，首先根据快门、增益和画面亮度计算当前环境亮度值，并以此来判断当前的亮度场景模式，然后根据不同亮度场景采用不同的控制策略对光圈进行调节，提升了图像曝光效果。

因光圈大小在不同的亮度场景下对画面亮度影响不同，因此本实施例将场景划分为三类：高亮度场景、正常亮度场景和低照度场景，针对不同场景进行不同的光圈控制策略，保证曝光调节的准确性和收敛速度。本实施例根据快门、增益和画面亮度来计算当前环境亮度值Env_bright，根据该值与设定的环境亮度阈值来判断当前场景所属亮度场景模式，设定亮度阈值范围为[Env_min,Env_max]，当Env_bright<Env_min时则表示当前场景为低照度场景，当Env_bright>Env_max时则表示当前场景为高亮度场景，其他情况则认为当前为正常亮度场景，则具体计算公式如下：

上式中，a为权重系数，Shutter为快门值(快门值的形式为时间或曝光行均可)，Gain_MuIti为增益的倍数。

在一实施例中，对光圈大小的控制包括对光圈调节加速率、光圈调节间隔时间、光圈步长中的一个或多个进行控制。

一般相机系统中，下发光圈大小到完全生效，需要延迟几帧的时间，记为Time_delay，因光圈生效存在延迟，所以当调节光圈时，光圈的单次调节间隔时间对曝光的调节速度和曝光准确性均会产生较大影响，而且不同场景下，光圈大小对画面亮度的影响程度也不同，例如：光圈大小比较小时，在高亮度场景下光圈对画面亮度影响很大，所以此时光圈单次调节间隔时间应大于或等于Time_delay且单次调节步长应比较小，否则会出现光圈调节震荡引起画面亮度闪烁现象；而低照度场景下则对画面亮度影响很小，此时光圈单次调节的时间间隔应小于或等于Time_delay且单次调节步长较大，这样可保证曝光能在较短时间内收敛至稳定状态，因此需要根据当前场景模式来准确的计算光圈调节加速率和光圈大小。光圈大小的控制包括光圈步长的控制和光圈调节间隔时间的控制。

具体地，光圈调节间隔时间包括短间隔时间和长间隔时间；

所述短间隔时间小于或等于光圈生效延迟时间Time_delay；长间隔时间大于光圈生效延迟时间Time_delay。

满足以下条件时采用短间隔时间进行光圈调节，

1、当前画面亮度小于设定的亮度阈值T_luma，且T_luma小于当前设定的曝光目标值。例如：当前设定的曝光目标值为50，T_luma可设定为与当前设定的曝光目标值相差一段亮度大小的值，如选择相差30，则设定的亮度阈值T_luma为20；或者按当前设定的曝光目标值的百分比来计算T_luma，如选择当前设定的曝光目标值40％，则T_luma为20，以上设定T_luma阈值的方法包含但不限于本实施例提供的方法，只要满足T_luma阈值设定的条件即可；

2、不同场景模式下，根据不同的场景模式对光圈大小的范围进行标定，以得到每种场景模式下对应的标定范围，进一步可以得到光圈大小范围与画面亮度的曲线斜率K，若K<设定阈值T_K则表示当前光圈大小对画面亮度影响较小，可使用短间隔时间来调节光圈大小，短间隔时间应小于或等于光圈生效延迟时间Time_delay。

不满足上述短间隔时间的条件则使用长间隔时间来调节光圈大小。

在一实施例中，根据光圈调节间隔时间对光圈是否加速分开进行计算：

当光圈调节采用长间隔时间时，说明此时改变光圈大小对画面亮度影响较大，因此对光圈的单次调节不进行加速，即光圈调节加速率Ratio为0；

当光圈调节采用短间隔时间时，说明此时改变光圈大小对画面亮度影响较小，所以可对光圈的单次调节进行加速，具体的加速策略如下：首先需要标定不同的曲线斜率K所对应的最大光圈调节加速率，然后根据光圈大小范围与画面亮度的曲线斜率K，利用查表或线性插值的方法确定不同场景模式下所有的曲线斜率K所对应的光圈调节最大加速率，最后即可得到曲线斜率K所对应的标定的光圈范围的起点的光圈调节最小加速率Ratio_min和终点的光圈调节最大加速率Ratio_max，最后再根据当前当前生效总的光圈大小和标定的光圈范围来计算下一次光圈调节加速率Ratio，具体计算公式如下：

其中，Iris为当前生效总的光圈大小，Iris_min为当前标定的光圈范围的最小值、Iris_max为当前标定的光圈范围的最大值，Iris∈[Iris_min,Iris_max]，Ratio_min为Iris_min所对应的加速率，Ratio_max为Iris_max所对应的加速率。

所述的光圈步长，表示在当前光圈大小基础上，下一次需要增加或减少的光圈大小，本实施例根据当前画面亮度和设定的目标曝光值计算下一次需要调节的光圈步长Iris_step，并且利用光圈调节加速率Ratio对当前计算的光圈步长进行加速，具体的计算公式如下：

上式中，a为权重系数，|Target-Luma|为当前画面亮度Luma和设定的目标曝光值Target二者差值的绝对值，b为设定的固定系数，m为设定的指数幂系数。

在一实施例中，因大倍率机芯镜头的光圈大小会影响图像的景深大小，且光圈值越大景深越小，所以当镜头在大倍率或大焦距情况下，此时需要限制总的光圈大小，否则会造成相机采集的图像前景清晰而背景模糊的情况，而且光圈较大时，低照有强光源的场景下易出现光晕。基于此，本实施例中，光圈控制方法还包括根据倍率或焦距来动态限制最终总的光圈大小。

具本地，首先，标定不同倍率或不同焦距下，图像前景和背景均能够清晰成像的最大光圈上限值，然后根据当前计算的光圈步长和当前生效的光圈大小来得到下一次需要调节的总的光圈大小，最后利用查表或线性插值方法来计算当前倍率或焦距下允许调节的最大光圈上限值，并将下一次需要调节的总的光圈大小限制在该最大光圈上限值的范围内，以保证图像质量在不同倍率或焦距下均能达到最佳效果。

如图3，本发明还提供一种光圈控制装置，包括：

照度值获取模块31，用于获取当前环境亮度值；

场景确定模块32，用于根据所述当前环境亮度值确定当前场景所属亮度场景模式；每种亮度场景模式对应一光圈调节策略；

光圈调节模块33，用于根据当前场景所属亮度场景模式，确定相应的光圈调节策略，以实对光圈参数的调节。

本发明根据不同场景下光圈对画面亮度影响程度的不同，针对性在不同的亮度场景下对光圈采用不同的控制策略，首先根据快门、增益和画面亮度计算当前环境亮度值，并以此来判断当前的亮度场景模式，然后根据不同亮度场景采用不同的控制策略对光圈进行调节，提升了图像曝光效果。

因光圈大小在不同的亮度场景下对画面亮度影响不同，因此本实施例将场景划分为三类：高亮度场景、正常亮度场景和低照度场景，针对不同场景进行不同的光圈控制策略，保证曝光调节的准确性和收敛速度。本实施例根据快门、增益和画面亮度来计算当前环境亮度值Env_bright，根据该值与设定的环境亮度阈值来判断当前场景所属亮度场景模式，设定亮度阈值范围为[Env_min,Env_max],当Env_bright<Env_min时则表示当前场景为低照度场景，当Env_bright>Env_max时则表示当前场景为高亮度场景，其他情况则认为当前为正常亮度场景，则具体计算公式如下：

上式中，a为权重系数，Shutter为快门值(快门值的形式为时间或曝光行均可)，Gain_MuIti为增益的倍数。

在一实施例中，对光圈大小的控制包括对光圈调节加速率、光圈调节间隔时间、光圈步长中的一个或多个进行控制。

一般相机系统中，下发光圈大小到完全生效，需要延迟几帧的时间，记为Time_delay，因光圈生效存在延迟，所以当调节光圈时，光圈的单次调节间隔时间对曝光的调节速度和曝光准确性均会产生较大影响，而且不同场景下，光圈大小对画面亮度的影响程度也不同，例如：光圈大小比较小时，在高亮度场景下光圈对画面亮度影响很大，所以此时光圈单次调节间隔时间应大于或等于Time_delay且单次调节步长应比较小，否则会出现光圈调节震荡引起画面亮度闪烁现象；而低照度场景下则对画面亮度影响很小，此时光圈单次调节的时间间隔应小于或等于Time_delay且单次调节步长较大，这样可保证曝光能在较短时间内收敛至稳定状态，因此需要根据当前场景模式来准确的计算光圈调节加速率和光圈大小。

具体地，光圈调节间隔时间包括短间隔时间和长间隔时间；

短间隔时间，所述短间隔时间小于或等于光圈生效延迟时间Time_delay；长间隔时间，所述长间隔时间大于光圈生效延迟时间Time_delay。

满足以下条件时采用短间隔时间进行光圈调节，

1、当前画面亮度小于设定的亮度阈值T_luma，且T_luma小于当前设定的曝光目标值。例如：当前设定的曝光目标值为50，T_luma可设定为与当前设定的曝光目标值相差一段亮度大小的值，如选择相差30，则设定的亮度阈值T_luma为20；或者按当前设定的曝光目标值的百分比来计算T_luma，如选择当前设定的曝光目标值40％，则T_luma为20，以上设定T_luma阈值的方法包含但不限于本实施例提供的方法，只要满足T_luma阈值设定的条件即可；

2、不同场景模式下，根据不同的场景模式对光圈大小的范围进行标定，以得到每种场景模式下对应的标定范围，进一步可以得到光圈大小范围与画面亮度的曲线斜率K，若K<设定阈值T_K则表示当前光圈大小对画面亮度影响较小，可使用短间隔时间来调节光圈大小，短间隔时间应小于或等于光圈生效延迟时间Time_delay。

不满足上述短间隔时间的条件则使用长间隔时间来调节光圈大小。

在一实施例中，根据光圈调节间隔时间对光圈是否加速分开进行计算：

当光圈调节采用长间隔时间时，说明此时改变光圈大小对画面亮度影响较大，因此对光圈的单次调节不进行加速，即光圈调节加速率Ratio为0；

当光圈调节采用短间隔时间时，说明此时改变光圈大小对画面亮度影响较小，所以可对光圈的单次调节进行加速，具体的加速策略如下：首先需要标定不同的曲线斜率K所对应的最大光圈调节加速率，然后根据光圈大小范围与画面亮度的曲线斜率K，利用查表或线性插值的方法确定不同场景模式下所有的曲线斜率K所对应的光圈调节最大加速率，最后即可得到曲线斜率K所对应的标定的光圈范围的起点的光圈调节最小加速率Ratio_min和终点的光圈调节最大加速率Ratio_max，最后再根据当前当前生效总的光圈大小和标定的光圈范围来计算下一次光圈调节加速率Ratio，具体计算公式如下：

其中，Iris为当前生效总的光圈大小，Iris_min为当前标定的光圈范围的最小值、Iris_max为当前标定的光圈范围的最大值，Iris∈[Iris_min,Iris_max]，Ratio_min为Iris_min所对应的加速率，Ratio_max为Iris_max所对应的加速率。

所述的光圈步长，表示在当前光圈大小基础上，下一次需要增加或减少的光圈大小，本实施例根据当前画面亮度和设定的目标曝光值计算下一次需要调节的光圈步长Iris_step，并且利用光圈调节加速率Ratio对当前计算的光圈步长进行加速，具体的计算公式如下：

上式中，a为权重系数，|Target-Luma|为当前画面亮度Luma和设定的目标曝光值Target二者差值的绝对值，b为设定的固定系数，m为设定的指数幂系数。

在一实施例中，因大倍率机芯镜头的光圈大小会影响图像的景深大小，且光圈值越大景深越小，所以当镜头在大倍率或大焦距情况下，此时需要限制总的光圈大小，否则会造成相机采集的图像前景清晰而背景模糊的情况，而且光圈较大时，低照有强光源的场景下易出现光晕。基于此，本实施例中，光圈控制方法还包括根据倍率或焦距来动态限制最终总的光圈大小。

具本地，首先，标定不同倍率或不同焦距下，图像前景和背景均能够清晰成像的最大光圈上限值，然后根据当前计算的光圈步长和当前生效的光圈大小来得到下一次需要调节的总的光圈大小，最后利用查表或线性插值方法来计算当前倍率或焦距下允许调节的最大光圈上限值，并将下一次需要调节的总的光圈大小限制在该最大光圈上限值的范围内，以保证图像质量在不同倍率或焦距下均能达到最佳效果。

本发明提出了一种快速精确的自动光圈控制方法，该方法根据不同场景下光圈对画面亮度影响程度的不同，针对性在不同的亮度场景下对光圈采用不同的控制策略，首先根据快门、增益和画面亮度计算当前环境亮度值，并以此来判断当前的亮度场景模式，然后根据不同的亮度场景下标定的光圈范围计算当前光圈范围内光圈与画面亮度的曲线斜率，最后依据该曲线斜率计算当前光圈调节间隔时间及光圈调节加速率。当光圈大小对画面亮度影响较大时采用长间隔时间不加速策略控制光圈，反之则采用短间隔时间加速策略控制光圈，同时结合光圈大小对景深大小的影响，在不同的变倍倍率或焦距限制最终的光圈大小，在提升图像曝光效果的同时，可保证不同倍率或焦距下图像质量也能达到最佳。

如图4所示，一种曝光控制方法，该曝光控制方法包括：

判断当前曝光是否稳定；当前帧的平均亮度值Luma与设定的目标曝光值Target两者的差值是否在设定阈值范围内认为曝光稳定；

若曝光不稳定，则通过第一曝光策略或第二曝光策略进行曝光控制，使曝光稳定；

所述第一曝光策略包括调节快门或/和增益，所述第二曝光策略包括图1所示的光圈控制方法。

在一实施例中，获取当前帧画面的亮度统计数据，并根据传统的中央权重表计算整个画面的平均亮度值Luma，然后与设定的曝光目标值Target进行比较，二者的亮度差小于设定阈值时，则认为当前曝光已调节稳定，否则需继续调节曝光，直至曝光稳定；

若曝光不稳定，需要进行曝光调节，此时需要判断是利用第一曝光策略还是第二曝光策略进行曝光；

首先，计算当前的曝光量大小，本实施例中曝光量由快门值(快门值的形式为时间或曝光行均可)和增益倍数的乘积计算得到，用户可按照自己设定的规则将曝光量划分为一段或几段调节范围，然后再划分光圈的调节范围，当然也可以设定一段或几段调节范围，最后再根据曝光量大小来判断是否利用第二曝光策略进行光圈调节。例如：将曝光量划分为[0,8000]和[8000,20000]两个调节范围，光圈划分为[0,200]、[200,700]和[700,1000]三个调节范围，具体调节规则如图5所示，首先调节光圈，当光圈大小达到200时，再调节曝光量，当曝光量达到8000时，再调节光圈，以此类推，按设定的规则进行光圈和快门、增益的调节即可。上述这种光圈调节的排列规则可以是任意的，用户可自行设定；

当前若不调节光圈，则采用第一曝光策略，调节其他曝光参数(包含快门和增益)，其他曝光参数的调节可采用传统的自动曝光算法，根据当前画面亮度和设定的曝光目标值的亮度差进行曝光调节，直到满足曝光稳定条件，否则继续重复第一曝光策略的曝光方式。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块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。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

在本发明所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置/终端设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置/终端设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅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讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。

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网络单元上。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。

所述集成的模块/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，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括:能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM,Read-Only Memory)、随机存取存储器((RAM,Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (7)

1.一种光圈控制方法，其特征在于，所述控制方法包括：

获取当前环境亮度值；

根据所述当前环境亮度值确定当前场景所属亮度场景模式；每种亮度场景模式对应一个或多个光圈调节策略；

根据当前场景所属亮度场景模式，确定相应的光圈调节策略，以实现对光圈大小的控制；

对光圈大小的控制包括对光圈调节间隔时间进行控制；

所述光圈调节间隔时间包括：

短间隔时间，所述短间隔时间小于或等于光圈生效延迟时间Time _delay ；

长间隔时间，所述长间隔时间大于光圈生效延迟时间Time _delay ；

所述光圈生效延迟时间Time _delay 为从下发光圈大小到完全生效的时间；

若满足以下条件，则采用短间隔时间调节光圈大小；反之则采用长间隔时间调节；

当前画面亮度小于设定的亮度阈值T _luma ，且T _luma 小于当前设定的曝光目标值时；

当前光圈大小范围与当前画面亮度的曲线斜率K小于设定阈值T _K 时。

2.根据权利要求1所述的光圈控制方法，其特征在于，所述亮度场景模式包括高亮度场景、正常亮度场景、低照度场景；

在高亮度场景下，所述当前环境亮度值大于设定的环境亮度阈值的最大值；

在正常亮度场景下，所述当前环境亮度值位于设定的环境亮度范围内；

在低照度场景下，所述当前环境亮度值小于设定的环境亮度阈值的最小值。

3.根据权利要求1所述的光圈控制方法，其特征在于，

当采用长间隔时间调节光圈时，光圈调节加速率Ratio为0；

当采用短间隔时间调节光圈时，光圈调节加速率Ratio通过下式计算：

其中，Iris为当前生效总的光圈大小，Iris _min为当前标定的光圈范围的最小值、Iris _max 为当前标定的光圈范围的最大值，

，Ratio _min为Iris _min所对应 的加速率，Ratio _max为Iris _max所对应的加速率。

4.根据权利要求3所述的光圈控制方法，其特征在于，根据当前画面亮度和设定的曝光目标值确定下一次需要调节的光圈步长Iris _step ，所述光圈步长Iris _step 表示为：

上式中，a为权重系数，

为当前画面亮度Luma和设定的曝光目标值Target二者差值的绝对值，b为设定的固定系数，m为设定的指数幂系数。

5.根据权利要求4所述的光圈控制方法，其特征在于，该光圈控制方法还包括：

标定不同倍率或不同焦距下的最大光圈上限值；

根据当前光圈步长和当前生效的光圈大小得到下一次需要调节的总的光圈大小；

利用查表或线性插值方法计算当前倍率或焦距下允许调节的最大光圈上限值，并将下一次需要调节的总的光圈大小限制在该最大光圈上限值的范围内。

6.一种光圈控制装置，其特征在于，该光圈控制装置包括：

照度值获取模块，用于获取当前环境亮度值；

场景确定模块，用于根据所述当前环境亮度值确定当前场景所属亮度场景模式；每种亮度场景模式对应一光圈调节策略；

光圈调节模块，用于根据当前场景所属亮度场景模式，确定相应的光圈调节策略，以实现对光圈大小的调节；

对光圈大小的控制包括对光圈调节间隔时间进行控制；

所述光圈调节间隔时间包括：

短间隔时间，所述短间隔时间小于或等于光圈生效延迟时间Time _delay ；

长间隔时间，所述长间隔时间大于光圈生效延迟时间Time _delay ；

所述光圈生效延迟时间Time _delay 为从下发光圈大小到完全生效的时间；

若满足以下条件，则采用短间隔时间调节光圈大小；反之则采用长间隔时间调节；

当前画面亮度小于设定的亮度阈值T _luma ，且T _luma 小于当前设定的曝光目标值时；

当前光圈大小范围与当前画面亮度的曲线斜率K小于设定阈值T _K 时。

7.一种曝光控制方法，其特征在于，该曝光控制方法包括：

判断当前曝光是否稳定；当前帧的平均亮度值Luma与设定的目标曝光值Target两者的差值在设定阈值范围内则认为曝光稳定；

若曝光不稳定，则通过第二曝光策略进行曝光控制，使曝光稳定；所述第二曝光策略包括权利要求1-5任意一项所述的光圈控制方法。

Images