CN111447374B - 补光调节方法、装置、电子设备及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明涉及视频图像处理技术领域，提供了一种补光调节方法、装置、电子设备及存储介质，所述方法包括：当拍摄设备处于夜晚模式、且在拍摄设备的拍摄范围内检测到满足第一预设条件的人脸时，开启补光灯；按照第一调节方式调节拍摄设备的曝光参数，使拍摄设备当前拍摄的图像的亮度值小于预设亮度值；保持曝光参数不变，调节补光灯的光强值；当调节后的光强值达到预设极限值、且拍摄设备当前拍摄的图像未达到预设曝光状态时，按照第二调节方式调节曝光参数，使拍摄设备当前拍摄的图像达到预设曝光状态。相对于现有技术，本发明实施例通过将调节曝光参数和调节补光灯的光强值相结合，实现了补光的精细化调节，极大地改善了拍摄效果。

Description

补光调节方法、装置、电子设备及存储介质

技术领域

本发明涉及视频图像处理技术领域，具体而言，涉及一种补光调节方法、装置、电子设备及存储介质。

背景技术

目前，随着人工智能在视频监控领域的应用越来越广泛，对人、车等运动物体的智能检测及抓拍已成为相机的基本功能。白天由于环境较亮、相机拍摄的图像效果较好，因此对人、车等运动物体的智能检测及抓拍的结果较为理想，但在夜晚或光线较暗的场景中，为了改善拍摄效果，相机通常会开启补光灯对拍摄环境进行补光。

但是，现有技术的补光方式对拍摄效果的改善并不理想。

发明内容

本发明的目的在于提供一种补光调节方法、装置、电子设备及存储介质，其能够通过对补光进行精细化调节，极大地改善了拍摄效果。

为了实现上述目的，本申请实施例采用的技术方案如下：

第一方面，本发明提供了一种补光调节方法，应用于拍摄设备，拍摄设备安装有补光灯，所述方法包括：当拍摄设备处于夜晚模式、且在拍摄设备的拍摄范围内检测到满足第一预设条件的人脸时，开启补光灯；按照第一调节方式调节拍摄设备的曝光参数，使拍摄设备当前拍摄的图像的亮度值小于预设亮度值；保持按照第一调节方式调节后的曝光参数不变，调节补光灯的光强值；当调节后的光强值达到预设极限值、且拍摄设备当前拍摄的图像未达到预设曝光状态时，按照第二调节方式调节曝光参数，使拍摄设备当前拍摄的图像达到预设曝光状态。

第二方面，本发明提供了一种补光调节装置，应用于拍摄设备，拍摄设备安装有补光灯，所述装置包括：开启模块，用于当拍摄设备处于夜晚模式、且在拍摄设备的拍摄范围内检测到满足第一预设条件的人脸时，开启补光灯；第一调节模块，用于按照第一调节方式调节拍摄设备的曝光参数，使拍摄设备当前拍摄的图像的亮度值小于预设亮度值；第二调节模块，用于保持按照第一调节方式调节后的曝光参数不变，调节补光灯的光强值；第三调节模块，用于当调节后的光强值达到预设极限值、且拍摄设备当前拍摄的图像未达到预设曝光状态时，按照第二调节方式调节曝光参数，使拍摄设备当前拍摄的图像达到预设曝光状态。

第三方面，本发明提供了一种电子设备，所述电子设备包括：一个或多个处理器；存储器，用于存储一个或多个程序，当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，使得所述一个或多个处理器实现上述的补光调节方法。

第四方面，本发明提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述的补光调节方法。

相对于现有技术，本发明通过将调节曝光参数和调节补光灯的光强值相结合，实现了补光的精细化调节，极大地改善了拍摄效果。

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示出了本发明实施例提供的一种补光调节方法的流程图。

图2示出了本发明实施例提供的另一种补光调节方法的流程图。

图3示出了第二图像的目标待检测图像确定过程示意图。

图4示出了本发明实施例提供的另一种补光调节方法的流程图。

图5示出了第三图像的目标待检测图像确定过程示意图。

图6示出了本发明实施例提供的另一种补光调节方法的流程图。

图7示出了本发明实施例提供的另一种补光调节方法的流程图。

图8示出了本发明实施例提供的补光调节装置的方框示意图。

图9示出了本发明实施例提供的电子设备的方框示意图。

图标：10-电子设备；11-存储器；12-处理器；13-总线；14-外设接口；15-补光灯；16-光采集装置；100-补光调节装置；110-判断模块；120-开启模块；130-第一调节模块；140-第二调节模块；150-第三调节模块。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

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。

在本发明的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明的实施例中的特征可以相互结合。

现有技术中，在开启补光灯对拍摄环境进行补光时，通常是直接开启补光灯，然后将拍摄设备的曝光参数调整至稳定状态，即完成了补光，这种粗粒度的补光方式只能保证当前拍摄图像处于比较稳定的曝光状态，但多数情况下，稳定的曝光状态并非较佳的曝光状态，最终导致补光对拍摄图像的改善并不理想。

有鉴于此，本申请提出了一种补光调节方法、装置、电子设备及存储介质，通过将调节曝光参数和调节补光灯的光强值相结合，实现了补光的精细化调节，极大地改善了拍摄效果，下面将对此进行详细描述。

请参考图1，图1示出了本发明实施例提供的一种补光调节方法的流程图，该方法包括以下步骤；

步骤S110，当拍摄设备处于夜晚模式、且在拍摄设备的拍摄范围内检测到满足第一预设条件的人脸时，开启补光灯。

在本实施例中，夜晚模式是拍摄设备为了适应夜晚或者光线较暗等弱光环境下采用专门的图像处理技术，以提高弱光环境下的拍摄效果，其中，图像处理技术包括、但不限于高动态范围图像HDR(High-Dynamic Range，HDR)技术、包围曝光技术等。

在本实施例中，第一预设条件用于表征拍摄设备的拍摄范围内是否存在满足预设拍摄需求的拍摄对象，例如，进入拍摄范围的拍摄对象是否达到预设的清晰度，或者是否处于拍摄设备的预设距离内等。

步骤S120，按照第一调节方式调节拍摄设备的曝光参数，使拍摄设备当前拍摄的图像的亮度值小于预设亮度值。

在本实施例中，曝光参数可以包括光圈、快门及增益。光圈是一个用来控制光线透过拍摄设备的镜头，进入拍摄设备内感光面光量的装置，光圈开得越大，通过镜头进入的光量也就越多，当快门速度不变时，如果光圈过大，会导致曝光过度，过小则会导致曝光不足。快门的速度用于表征曝光时间的长短，通常在光线充足的条件下，所需的曝光时间越短，光线不足的状况下，所需的曝光时间越长。增益与感光度ISO相对应，ISO是根据增益和预设公式计算得到的，ISO也称增益的倍数。感光数值越高接受的光量也就越多，在相同的光圈与快门的速度下，画面会随着感光度增加而明亮，相对的画面的噪声也会增加。

在本实施例中，图像的亮度值与其曝光量相关，曝光量越大，图像的亮度值越大，图像就越亮，曝光量越小，图像的亮度值越小，图像就越暗。调节图像的亮度值，也即是调节图像的曝光量，而曝光量与光圈、快门及增益均相关，曝光量＝光圈*快门*增益，调节曝光量可以通过调节光圈、快门和增益实现，例如，当需要提高曝光量时，加大光圈(即减少光圈值)、减少快门速度、提高ISO值均可。

在本实施例中，控制第一调节方式用于通过调节曝光参数将拍摄设备当前拍摄的图像的亮度值调节至小于预设亮度值，以使补光灯开启当前拍摄的图像的曝光状态达到预设稳定状态。

在本实施例中，计算拍摄设备当前拍摄的图像中任一帧图像的亮度值的方式可以是：

首先，将该图像帧划分为M*N图像块。

其次，计算每一图像块的亮度值。

在本实施例中，对于任意一图像块的亮度值的计算方式可以是：统计该图像块中每一像素的亮度值，计算该图像块中所有像素的亮度值的平均值，得到该图像块的亮度值。

第三，根据预设中央权重表和所有图像块的亮度值计算该图像帧的亮度值。

在本实施例中，中央权重表包括每一图像块对应位置的权重值，该权重值可以根据需要预先设定。计算每一图像帧的亮度值可以通过以下公式计算：

其中，Luma为该图像帧的亮度值，weight_i为第i个图像块对应位置的权重值，luma_i为第i个图像块的亮度值，M为将该图像帧的长度划分后的块数，N为该图像帧的宽度划分后的块数。

在本实施例中，预设亮度值可以根据预设的曝光目标值和预设亮度差值阈值计算得到，将拍摄设备当前拍摄的图像的亮度值调节至小于预设亮度值可以通过以下方式实现：

计算曝光目标值与该图像帧的亮度值之间的差值，调节拍摄设备的曝光参数，当该差值小于预设亮度差值阈值时，判定拍摄设备当前拍摄的图像的亮度值小于预设亮度值，且该差值越大，需要调节的曝光参数的值的幅度也越大。

在本实施例中，作为一种具体实施方式，上述的曝光目标值可以通过如下方式确定：

曝光目标值可以是根据当前环境的增益和预设的参考增益与参考曝光值之间的关系，利用插值计算得到。

步骤S130，保持按照第一调节方式调节后的曝光参数不变，调节补光灯的光强值。

在本实施例中，按照第一调节方式调节曝光参数后，在保持调节后的曝光参数的值不变(即保持调节后的光圈、快门及增益的值均不变)的前提下调节补光灯的光强值，结束补光灯的光强值调节的条件可以为以下两个条件中的任意一个条件：(1)调节后的光强值达到预设极限值；(2)利用调节后的光强值补光后，拍摄设备当前拍摄的图像达到预设曝光状态。

步骤S140，当调节后的光强值达到预设极限值、且拍摄设备当前拍摄的图像未达到预设曝光状态时，按照第二调节方式调节曝光参数，使拍摄设备当前拍摄的图像达到预设曝光状态。

在本实施例中，预设极限值包括补光灯可以达到的最大光强值和最小光强值。当前拍摄的图像未达到预设曝光状态可以是当前拍摄的图像处于欠曝状态，也可以是当前拍摄的图像处于过曝状态。

本发明实施例提供的上述补光调节方法，首先，在拍摄设备处于夜晚模式且检测到满足第一预设条件的人脸时才开启补光灯，一方面，可以减少开启补光灯后产生的光污染，另一方面，避免因补光灯开启而被犯罪分子所察觉，故意躲避相机的监控或遮挡脸部等身份识别部位，无法实现有效地监控；其次，在开启补光灯后，通过将调节曝光参数和调节补光灯的光强值相结合，实现了补光的精细化调节，极大地改善了拍摄效果。

在图1的基础上，本实施例提供一种检测满足第一预设条件的具体实施例，请参照图2，图2示出了本发明实施例提供的另一种补光调节方法的流程图，步骤S110包括以下子步骤：

子步骤S110-11，获取拍摄设备在检测到人脸时拍摄的第一图像。

在本实施例中，第一图像可以是拍摄设备在检测到人脸时拍摄的一张照片，也可以是拍摄设备在检测到人脸时拍摄的视频中的一帧图像。

子步骤S110-12，对第一图像进行人脸识别，得到第一图像中的人脸区域。

在本实施例中，第一图像中的人脸区域可以在第一图像中用预设几何形状将识别到的人脸框起来的区域，第一图像中的每一个人脸区域内存在一个识别后的人脸图像。

子步骤S110-13，当第一图像中的人脸区域中存在大于第一预设阈值的人脸图像时，统计预设时间段内检测到人脸的检测次数。

在本实施例中，第一图像中的人脸区域可以为一个或者多个，当第一图像中的人脸区域为一个时，该人脸区域中的人脸图像的大小大于第一预设阈值，即判定第一图像中的人脸区域中存在大于第一预设阈值的人脸图像，当第一图像中的人脸区域为多个时，多个人脸区域中任意一个人脸区域中存在大于第一预设阈值的人脸图像，即判定第一图像中的人脸区域中存在大于第一预设阈值的人脸图像。

在本实施例中，人脸图像的大小可以用像素值表示，具体地，可以用人脸图像的高度的像素值和宽度的像素值的乘积来表示，例如，如果人脸图像高度的像素值和宽度的像素值分别为40和60，则该人脸图像的大小为：40*60＝2400。第一预设阈值为预先设定、用于表示人脸图像的大小的阈值，当人脸图像的大小大于该第一预设阈值时，可以断定第一图像中存在满足预先设定大小的人脸图像。

在本实施例中，一旦检测到第一图像中的人脸区域中存在大于第一预设阈值的人脸图像，拍摄设备开始对其后拍摄的预设时间段内的图像进行检测，具体地，拍摄设备可以对预设时间段内拍摄的视频中的每一帧图像进行检测，当在一帧图像中检测到人脸时，则进行检测次数递增。需要说明的是，一帧图像中无论人脸个数是一个还是多个，都只对检测次数加1，例如，预设时间段内拍摄的视频包括5帧图像：1#帧～5#帧，1#帧图像中检测到人脸，将检测次数+1，即检测次数＝1，2#帧图像中检测到2个人脸，再将检测次数+1，即检测次数＝2，3#帧图像中未检测到人脸，检测次数不变，即检测次数＝2，4#帧图像中检测到3个人脸，检测次数+1，即检测次数＝3，5#帧图像中未检测到人脸，则检测次数不变，即检测次数＝3，最终，预设时间段内的检测次数为3。

子步骤S110-14，若检测次数大于第二预设阈值，则判定在拍摄设备的拍摄范围内检测到满足第一预设条件的人脸。

在本实施例中，第二预设阈值用于表征预设时间段内检测到人脸的检测次数的阈值，当拍摄设备的拍摄范围内检测到满足第一预设条件的人脸时，可以认为拍摄设备的拍摄范围内存在满足条件的人脸，可以启动监控视频或者照片的拍摄。

本发明实施例提供的上述补光调节方法，在检测到大于第一预设阈值的人脸图像，且在预设时间段内检测到人脸的检测次数达到第二预设阈值时才判定拍摄范围内检测到满足第一预设条件的人脸，由此可以保证尽量在真正需要拍摄的时候启动补光灯，尽量减少不必要的补光灯开启带来的光污染。

在图1的基础上，本实施例还提供一种开启补光灯的具体实施方式，请继续参照图2，步骤S110在开启补光灯时包括以下子步骤：

子步骤S110-21，获取当前拍摄的含有人脸的第二图像。

在本实施例中，第二图像可以是拍摄设备当前拍摄的预设时长的视频中的多帧待检测图像。

子步骤S110-22，计算第二图像的人脸亮度值及第二图像的人脸图像的大小。

在本实施例中，第二图像的人脸亮度值可以根据第二图像中多帧待检测图像的人脸亮度值得到，第二图像的人脸图像的大小可以根据第二图像中多帧待检测图像中的人脸图像的大小得到。作为一种具体实施方式，计算第二图像的人脸亮度值及第二图像的人脸图像的大小的方法可以是：

首先，从多帧待检测图像中确定预设个数的目标待检测图像，其中，目标待检测图像中存在大小大于第三预设阈值的初选人脸图像。

在本实施例中，按照拍摄时间从早到晚，依次从多帧待检测图像中确定存在大小大于第三预设阈值的初选人脸图像的预设个数的目标待检测图像。在本实施例中，第三预设阈值可以根据实际需要进行设置，可以设置为与第一预设阈值相同或者不同。请参照图3，图3示出了第二图像的目标待检测图像确定过程示意图。图3(a)为第二图像的示例图，第二图像包括图3(a)中拍摄时间从早到晚依次为t1～t6的图像帧：1#帧～6#帧，其中的人脸图像如图3所示，即1#帧中存在人脸图像1、2#帧中存在人脸图像2、3#帧中存在人脸图像3和人脸图像4、4#帧存在人脸图像5和人脸图像6、5#帧不存在人脸图像，6#帧存在人脸图像7，预设个数为3，从1#帧开始，1#帧中的人脸图像的大小小于第三预设阈值，故，1#帧不是目标待检测图像，2#帧中的人脸图像2的大小大于第三预设阈值，故2#帧为目标待检测图像，且人脸图像2为2#帧的初选人脸图像，3#帧中的人脸图像3和人脸图像4均大于第三预设阈值，故3#帧为目标待检测图像，且人脸图像3和人脸图像4为3#帧的初选人脸图像，4#帧中的人脸图像5小于第三预设阈值，人脸图像6大于第三预设阈值，故4#帧为目标待检测图像，且人脸图像6为4#帧的初选人脸图像，此时，目标待检测图像已经达到预设个数3，不再继续检测5#帧和6#帧，第二图像的目标待检测图像确定过程如图3(b)所示，目标待检测图像的信息如表1所示：

表1

需要说明的是，上述只是目标待检测图像的一种具体确定方式，目标待检测图像也可以以其他方式确定，例如多帧待检测图像中的人脸图像最大的预设个数的待检测图像作为目标待检测图像，或则按照预设间隔帧数确定目标待检测图像等。

其次，计算每一目标待检测图像中初选人脸图像的人脸亮度值的平均值，得到该目标待检测图像的人脸亮度值。

在本实施例中，当任一目标待检测图像中存在一个初选人脸图像时，该初选人脸图像的人脸亮度值即为该目标待检测图像的人脸亮度值，当任一目标待检测图像中存在多个初选人脸图像时，多个初选人脸图像的人脸亮度值的平均值为该目标待检测图像的人脸亮度值。表2为上述表1中各目标待检测图像的人脸亮度值的示例：

表2

在本实施例中，以初选人脸图像按照YUV的编码方式为例，其中，“Y”表示明亮度，“U”和“V”表示的是色度，对于任意一个初选人脸图像的人脸亮度值的计算方式可以是：统计初选人脸图像中每一像素的Y值，得到该初选人脸图像的人脸亮度值。

第三，将每一目标待检测图像中最大的初选人脸图像作为该目标待检测图像的目标人脸图像。

在本实施例中，以上述图3和表1为例，表3为上述表1中各目标待检测图像的目标人脸图像的示例：

表3

第四，将所有目标待检测图像的人脸亮度值的平均值作为第二图像的人脸亮度值。

以上述表3为例，第二图像的人脸亮度值为：

(人脸图像2的人脸亮度值+((人脸图像3的人脸亮度值+人脸图像4的人脸亮度值)/2)+人脸图像6的人脸亮度值)/3。

最后，将所有目标待检测图像的目标人脸图像的大小的平均值作为第二图像的人脸图像的大小。

以上述表3为例，第二图像的人脸图像的大小为：(人脸图像2的大小+人脸图像4的大小+人脸图像6的大小)/3。

子步骤S110-23，依据第二图像的人脸亮度值及第二图像的人脸图像的大小，计算开启补光灯时的目标光强值。

在本实施例中，作为一种具体的实施方式，计算开启补光灯时的目标光强值的方法可以为：

首先，依据第一映射关系确定第二图像的人脸图像的大小对应的目标参考光强值及目标参考亮度权重，其中，第一映射关系是依据预设的参考人脸图像的大小与其对应的参考光强值及参考亮度权重确定的。

在本实施例中，第一映射关系用于表征人脸图像的大小与光强值及亮度权重之间的对应关系。预设的参考人脸图像的大小可以有多个，每一个预设的参考人脸图像的大小对应一个参考光强值及一个参考亮度权重，例如，预设的参考人脸图像的大小为S1和S2，S1对应的参考光强值和参考亮度权重分别为L1和W1，S2对应的参考光强值和参考亮度权重分别为L2和W2，根据多组预设的参考人脸图像的大小及对应的参考光强值和参考亮度权重，可以利用差值计算方法得到第一映射关系，差值计算可以、但不限于线性差值计算、双线性差值计算、抛物线差值计算等。

其次，依据目标参考光强值、目标参考亮度权重及第二图像的人脸亮度值，采用如下公式计算初始光强值：

Str＝Str_first+FaceLuma_coeff×|FaceLuma_avg-(FaceLuma_min+FaceLuma_max)/2|

其中，Str为初始光强值，Str_first为目标参考光强值，FaceLuma_coeff为目标参考亮度权重，FaceLuma_avg为第二图像的人脸亮度值，FaceLuma_min为预设的最小亮度值，FaceLuma_max为预设的最大亮度值。

在本实施例中，例如，预设的参考人脸图像的大小为：40×40、50×50、60×60、70×70、80×80；对应的参考光强值分别为：500、400、300、200、100；对应的参考亮度权重为：6、5、4、3、2，预设的最小亮度值为80，预设的最大亮度值为100，第二图像的人脸亮度值为70，第二图像的人脸图像的大小为：65×65，利用插值计算得到的目标参考光强值为250，利用上述公式计算的初始光强值为：250+3.5*|70-(80+100)/2|＝320。

最后，依据初始光强值及预设光强范围，确定目标光强值。

在本实施例中，预设光强范围包括最小光强值和最大光强值，若初始光强值在预设光强范围内，则将初始光强值作为目标光强值；若初始光强值小于最小光强值，则将最小光强值作为目标光强值；若初始光强值大于最大光强值，则将最大光强值作为目标光强值。

子步骤S110-24，按照目标光强值开启补光灯。

本发明实施例提供的上述补光调节方法，在开启补光灯之前，预先根据当前拍摄的第二图像的人脸亮度值及所述第二图像的人脸图像的大小，计算与之对应的补光灯的目标光强值，使得补光灯按照该目标光强值开启后更接近要求的理想目标光强值，使后续在目标光强值的基础上进行的精细调节更高效。

在本实施例中，按照第一调节方式调节曝光参数后，拍摄设备当前拍摄的图像的亮度值小于预设亮度值，即曝光参数达到预设稳定曝光状态，在此条件下，为了使拍摄设备拍摄的图像达到较好的曝光状态，在图1的基础上，本发明实施例在图1的基础上还提供一种对补光灯的光强值进行调节的具体实施方式，请参照图4，图4示出了本发明实施例提供的另一种补光调节方法的流程图，步骤S103包括以下子步骤：

子步骤S1301，获取当前拍摄的含有人脸的第三图像。

在本实施例中，第三图像可以是补光灯开启后拍摄设备当前拍摄的预设时长的视频中的多帧待检测图像。

子步骤S1302，计算第三图像的人脸亮度值。

在本实施例中，计算第三图像的人脸亮度值与计算第二图像的人脸亮度值类似，但存在两处不同：(1)第三图像的目标待检测图像是多帧待检测图像中拍摄时间最晚的存在人脸的待检测图像，请参照图5，图5示出了第三图像的目标待检测图像确定过程示意图。图5(a)为第三图像的示例图，第三图像包括图5(a)中拍摄时间从早到晚依次为t1～t6的图像帧：1#帧～6#帧，预设个数为3，第三图像的目标待检测图像确定过程如图5(b)所示，即第三图像的目标待检测图像为4#帧、5#帧和6#帧；(2)任一目标待检测图像的人脸亮度值为该目标待检测图像中所有人脸图像的人脸亮度值的平均值。第三图像的人脸亮度值的计算方式此处不再赘述，可以参看上述第二图像的人脸亮度值的计算方法。

子步骤S1303，依据第三图像的人脸亮度值与第一预设亮度范围确定第一亮度差值。

在本实施例中，第一预设亮度范围可以根据实际场景的需要进行设置，第一预设亮度范围包括亮度最小值和亮度最大值，当第三图像的人脸亮度值小于亮度最小值，此时，第三图像处于欠曝状态，计算人脸亮度差值的公式为：

FaceLuma_diff＝|FaceLuma_avg-FaceLuma_min|

其中，FaceLuma_diff为人脸亮度差值，FaceLuma_avg为第三图像的人脸亮度值，FaceLuma_min为亮度最小值；当第三图像的人脸亮度值大于亮度最大值，此时，第三图像处于过曝状态，计算人脸亮度差值的公式为：

FaceLuma_diff＝|FaceLuma_avg-FaceLuma_max|

其中，FaceLuma_diff为人脸亮度差值，FaceLuma_avg为第三图像的人脸亮度值，FaceLuma_max为亮度最大值。

需要说明的是，上述人脸亮度差值的计算方式只是一种具体实现方式，对于人脸亮度差值的计算，也可取最小亮度值和最大亮度值的平均值与第三图像的人脸亮度值的差值绝对值进行计算得到。

子步骤S1304，依据第二映射关系确定第一亮度差值对应的目标调节值，其中，第二映射关系是依据预设的第一参考差值与其对应的参考调节值确定的。

在本实施例中，第二映射关系用于表征第一亮度差值与调节值之间的对应关系，预设的第一参考差值可以有多个，每一个预设的第一参考差值均对应一个参考调节值，例如，预设的第一参考差值为D1和D2，D1对应的参考调节值为A1，D2对应的参考调节值为A2，根据多组预设的第一参考差值及对应的参考调节值，可以利用差值计算方法得到第二映射关系，差值计算可以、但不限于线性差值计算、双线性差值计算、抛物线差值计算等。

子步骤S1305，依据目标调节值对补光灯的光强值进行调节。

在本实施例中，例如，当前补光灯的光强值为320，第三图像的人脸亮度值为70(即第三图像处于欠曝状态)，根据插值计算得到的目标调节值为20，则需要将补光灯调节至光强值为320+20＝340，以此类推、逐步调节补光灯的光强值，直到满足前述的结束补光灯的光强值调节的条件。

本发明实施例提供的上述补光调节方法，通过在曝光参数处于预设稳定的情况下调节补光灯的光强值，以便于尽快地使拍摄设备达到预设曝光状态，提高了补光调节的效率。

在本实施例中，当先按照第一调节方式调节，在此基础上再调节补光灯的光强值，此时仍然不能使拍摄设备当前拍摄的图像达到预设曝光状态时，在图1的基础上，本发明实施例还提供第二调节方式，请参照图6，图6示出了本发明实施例提供的另一种补光调节方法的流程图，步骤S104包括以下子步骤：

子步骤S1401，获取当前拍摄的含有人脸的第四图像。

子步骤S1402，计算第四图像的人脸亮度值。

在本实施例中，第四图像的人脸亮度值的计算方式与上述第三图像的人脸亮度值的计算方式相同，此处不再赘述。

子步骤S1403，依据第四图像的人脸亮度值与第二预设亮度范围确定第二亮度差值。

在本实施例中，第二预设亮度范围可以根据实际场景的需要进行设置，第二预设亮度范围可以与第一预设亮度范围相同，也可以不同。确定第二亮度差值的方式与确定第二亮度差值的方式类似，此处不再赘述。

子步骤S1404，依据第三映射关系确定第二亮度差值对应的目标调节比例，其中，第三映射关系是依据预设的第二参考差值与其对应的参考调节比例确定的。

在本实施例中，第三映射关系用于表征第二亮度差值与调节比例之间的对应关系。预设的第二参考差值可以有多个，每一个预设的第二参考差值均对应一个参考调节比例，例如，预设的第二参考差值为D1和D2，D1对应的参考调节比例为R1，D2对应的参考调节比例为R2，根据多组预设的第二参考差值及对应的参考调节比例，可以利用差值计算方法得到第三映射关系，差值计算可以、但不限于线性差值计算、双线性差值计算、抛物线差值计算等。

需要说明的是，第二参考差值可以与第一参考差值的取值相同，也可以不同。

子步骤S1405，按照目标调节比例调节曝光参数，使第三图像的人脸亮度值在预设亮度范围内，使拍摄设备当前拍摄的图像达到预设曝光状态。

在本实施例中，根据目标调节比例可以得到目标曝光量，目标曝光量＝光圈*快门*增益，可以通过调节光圈、快门及增益达到目标曝光量。作为一种具体实施方式，调节曝光参数的调节规则可以根据用户需求或图像效果等要求进行设定，例如，首先，设定先将光圈从最小调节到一定大小；其次，将快门从最小调节到最大；第三，将增益从最小调节到一定大小；第四，再将光圈调节到最大；第五，将增益调节到最大。根据该调节规则，按照目标曝光量依次分配光圈、快门、增益的取值，直至第三图像的人脸亮度值在预设亮度范围内。

本发明实施例提供的上述补光灯调节方法，通过第二调节方式，在第一调节方式和补光灯的光强值调节的基础上继续进行曝光参数的调节，最终使得拍摄设备当前拍摄的图像达到预设曝光状态，在保证图像及曝光效果的同时，又能使图像中的人脸区域的曝光达到最佳，从而可以得到理想的拍摄效果。

在本实施例中，为了减少开启补光灯带来的光污染，本发明实施例在图1的基础上还提供一种判断拍摄设备是否处于夜晚模式的具体实施方式，请参照图7，图7示出了本发明实施例提供的另一种补光调节方法的流程图，该方法还包括步骤S100和步骤S101。

步骤S100，获取光采集装置采集的当前环境的光数据。

在本实施例中，光采集装置为用于采集光能量并将采集到的光能量转换成电信号的器件，光数据用于表征当前环境的光强度。

步骤S101，当光数据满足第二预设条件时，判定拍摄设备处于夜晚模式。

在本实施例中，第二预设条件为当前环境的光数据处于夜晚等弱光环境下需要满足的条件。第二预设条件可以根据光采集装置的不同对应地进行设置，第二预设条件可以为光数据大于预设值，也可以为光数据小于预设值，或者光数据在预设区间内等。

以光采集装置为图像传感器为例，此时的光数据为承载图像数据的信号增益，作为一种具体实施方式，判定判断拍摄设备是否处于夜晚模式的方法可以是：

当信号增益大于或者等于预设增益上限值时，判定拍摄设备处于夜晚模式。

需要说明的是，当信号增益小于或者等于预设增益下限值时，判定拍摄设备处于白天模式，此时不需要启动补光灯的拍摄。

还需要说明的是，当信号增益大于预设增益下限值且小于预设增益上限值，此时拍摄设备处理的模式与上次判断的结果保持一致，即若上次判断的结果为夜晚模式，此时判定拍摄设备处于夜晚模式，若上次判断的结果为白天模式，此时判定拍摄设备处于白天模式。

作为一种具体实施方式，当光采集装置为图像传感器时，预设增益上限值可以是该图像传感器最大增益能力的60％，预设增益下限值可以是该图像传感器最大增益能力的40％。

本发明实施例提供的上述补光调节方法，通过当前环境的光数据判断当前拍摄设备是否处于夜晚模式，只在处于夜晚模式时才进一步判断是否满足开启补光灯的条件，保证了在真正需要的时候开启补光灯，减少了开启补光灯带来的光污染。

需要说明的是，上述图2中的子步骤、图4中的子步骤及图6中的子步骤可以相互组合，以便得到新的具体实施方式，例如用图2中的子步骤S110-11～S110-14及S110-21～S110-24替换图4中的步骤S110，或者图6中的步骤S110等。也可以将图7中的步骤S100～S101组合至图2、图4或者图6中，本发明实施对此不予限定。

为了执行上述实施例及各个可能的实施方式中的相应步骤，下面给出一种补光调节装置的方框示意图的实现方式，请参看图8，图8示出了本发明实施例提供的补光调节装置100的方框示意图。需要说明的是，本实施例所提供的补光调节装置100，其基本原理及产生的技术效果和上述实施例相同，为简要描述，本实施例部分未提及指出，可参考上述实施例中的相应内容。

补光调节装置100包括判断模块110、开启模块120、第一调节模块130、第二调节模块140、第三调节模块150。

判断模块110，在拍摄设备安装有光采集装置16时，判断模块110用于：获取光采集装置采集的当前环境的光数据；当光数据满足第二预设条件时，判定拍摄设备处于夜晚模式。

开启模块120，用于当拍摄设备处于夜晚模式、且在拍摄设备的拍摄范围内检测到满足第一预设条件的人脸时，开启补光灯。

作为一种具体实施方式，开启模块120具体用于：获取拍摄设备在检测到人脸时拍摄的第一图像；对第一图像进行人脸识别，得到第一图像中的人脸区域；当第一图像中的人脸区域中存在大于第一预设阈值的人脸图像时，统计预设时间段内检测到人脸的检测次数；若检测次数大于第二预设阈值，则判定在拍摄设备的拍摄范围内检测到满足第一预设条件的人脸。

作为一种具体实施方式，开启模块120在开启补光灯时具体用于：获取当前拍摄的含有人脸的第二图像；计算第二图像的人脸亮度值及第二图像的人脸图像的大小；依据第二图像的人脸亮度值及第二图像的人脸图像的大小，计算开启补光灯时的目标光强值；按照目标光强值开启补光灯。

作为一种具体实施方式，第二图像包括多帧待检测图像，开启模块120在执行计算第二图像的人脸亮度值及第二图像的人脸图像的大小的步骤时，具体用于：从多帧待检测图像中确定预设个数的目标待检测图像，其中，目标待检测图像中存在大小大于第三预设阈值的初选人脸图像；计算每一目标待检测图像中初选人脸图像的人脸亮度值的平均值，得到该目标待检测图像的人脸亮度值；将每一目标待检测图像中最大的初选人脸图像作为该目标待检测图像的目标人脸图像；将所有目标待检测图像的人脸亮度值的平均值作为第二图像的人脸亮度值；将所有目标待检测图像的目标人脸图像的大小的平均值作为第二图像的人脸图像的大小。

作为一种具体实施方式，开启模块120在执行依据所述第二图像的人脸亮度值及所述第二图像的人脸图像的大小，计算开启所述补光灯时的目标光强值的步骤时具体用于：依据第一映射关系确定第二图像的人脸图像的大小对应的目标参考光强值及目标参考亮度权重，其中，第一映射关系是依据预设的参考人脸图像的大小与其对应的参考光强值及参考亮度权重确定的；依据目标参考光强值、目标参考亮度权重及第二图像的人脸亮度值，采用如下公式计算初始光强值：Str＝Str_first+FaceLuma_coeff×|FaceLuma_avg-(FaceLuma_min+FaceLuma_max)/2|

其中，Str为初始光强值，Str_first为目标参考光强值，FaceLuma_coeff为目标参考亮度权重，FaceLuma_avg为第二图像的人脸亮度值，FaceLuma_min为预设的最小亮度值，FaceLuma_max为预设的最大亮度值；依据初始光强值及预设光强范围，确定目标光强值。

作为一种具体实施方式，预设光强范围包括最小光强值和最大光强值，开启模块120在执行依据初始光强值及预设光强范围，确定目标光强值的步骤时具体用于：若初始光强值在预设光强范围内，则将初始光强值作为目标光强值；若初始光强值小于最小光强值，则将最小光强值作为目标光强值；若初始光强值大于最大光强值，则将最大光强值作为目标光强值。

第一调节模块130，用于按照第一调节方式调节拍摄设备的曝光参数，使拍摄设备当前拍摄的图像的亮度值小于预设亮度值。

第二调节模块140，用于保持按照第一调节方式调节后的曝光参数不变，调节补光灯的光强值。

作为一种具体实施方式，第二调节模块140具体用于：获取当前拍摄的含有人脸的第三图像；计算第三图像的人脸亮度值；依据第三图像的人脸亮度值与第一预设亮度范围确定第一亮度差值；依据第二映射关系确定第一亮度差值对应的目标调节值，其中，第二映射关系是依据预设的第一参考差值与其对应的参考调节值确定的；依据目标调节值对补光灯的光强值进行调节。

第三调节模块150，用于当调节后的光强值达到预设极限值、且拍摄设备当前拍摄的图像未达到预设曝光状态时，按照第二调节方式调节曝光参数，使拍摄设备当前拍摄的图像达到预设曝光状态。

作为一种具体实施方式，第三调节模块150具体用于：获取当前拍摄的含有人脸的第四图像；计算第四图像的人脸亮度值；依据第四图像的人脸亮度值与第二预设亮度范围确定第二亮度差值；依据第三映射关系确定第二亮度差值对应的目标调节比例，其中，第三映射关系是依据预设的第二参考差值与其对应的参考调节比例确定的；按照目标调节比例调节曝光参数，将第三图像的人脸亮度值调节在第二预设亮度范围内，使拍摄设备当前拍摄的图像达到预设曝光状态。

本实施例提供一种电子设备，请参照图9，图9示出了本发明实施例提供的电子设备10的方框示意图。电子设备10可以是一个主机或服务器等实体的计算机，也可以是多个主机组成的主机组，或者是多个服务器组成的服务器组，还可以是能够实现与实体的计算机具有相同功能的虚拟主机或者虚拟服务器、或者虚拟主机组或者虚拟服务器组，还可以是平板电脑等移动终端。电子设备10还包括存储器11、处理器12、总线13、外设接口14。存储器11、处理器12通过总线13连接，处理器12通过外设接口14与补光灯15及光采集装置16通信连接。

存储器11用于存储程序，例如图8中的补光调节装置100，该补光调节装置100包括至少一个可以软件或固件(firmware)的形式存储于存储器11中的软件功能模块，处理器12在接收到执行指令后，执行所述程序以实现上述实施例揭示的补光调节方法。

存储器11可能包括高速随机存取存储器(RAM：Random Access Memory)，也可能还包括非易失存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。可选地，存储器11可以是内置于处理器12中的存储装置，也可以是独立于处理器12的存储装置。

总线13可以是ISA总线、PCI总线或EISA总线等。图9仅用一个双向箭头表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。

处理器12可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法的各步骤可以通过处理器12中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器12可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，简称CPU)、网络处理器(Network Processor，简称NP)等；还可以是数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现成可编程门阵列(FPGA)或者其它可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。

补光灯15为是用于在缺乏光线条件情况下拍摄时提供辅助光线，以得到合理的画面效果，补光灯15可以是大功率LED灯、也可以是小功率LED灯等。

光采集装置16是用于采集光能量并将采集到的光能量转换成电信号的器件，光采集装置16可以包括、但不限于图像传感器、光敏电阻、软光敏芯片等。

本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器12执行时实现上述的补光调节方法。

综上所述，本发明实施例提供了一种补光调节方法、装置、电子设备及存储介质，所述方法包括：当拍摄设备处于夜晚模式、且在拍摄设备的拍摄范围内检测到满足第一预设条件的人脸时，开启补光灯；按照第一调节方式调节拍摄设备的曝光参数，使拍摄设备当前拍摄的图像的亮度值小于预设亮度值；保持按照第一调节方式调节后的曝光参数不变，调节补光灯的光强值；当调节后的光强值达到预设极限值、且拍摄设备当前拍摄的图像未达到预设曝光状态时，按照第二调节方式调节曝光参数，使拍摄设备当前拍摄的图像达到预设曝光状态。相对于现有技术，本发明实施例通过将调节曝光参数和调节补光灯的光强值相结合，实现了补光的精细化调节，极大地改善了拍摄效果。

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，可轻易想到的变化或替换，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 (12)

1.一种补光调节方法，其特征在于，应用于拍摄设备，所述拍摄设备安装有补光灯，所述方法包括：

当所述拍摄设备处于夜晚模式、且在所述拍摄设备的拍摄范围内检测到满足预设拍摄需求的人脸时，开启所述补光灯；

按照第一调节方式调节所述拍摄设备的曝光参数，将所述拍摄设备当前拍摄的图像的亮度值调节至小于预设亮度值，以使所述补光灯开启所述当前拍摄的图像的曝光状态达到预设稳定状态；

保持按照所述第一调节方式调节后的曝光参数不变，调节所述补光灯的光强值使所述当前拍摄的图像达到预设曝光状态；

当调节后的所述光强值达到预设极限值、且所述拍摄设备当前拍摄的图像未达到预设曝光状态时，按照第二调节方式调节所述曝光参数，使所述拍摄设备当前拍摄的图像达到预设曝光状态。

2.如权利要求1所述的补光调节方法，其特征在于，所述在所述拍摄设备的拍摄范围内检测到满足第一预设条件的人脸的步骤包括：

获取所述拍摄设备在检测到人脸时拍摄的第一图像；

对所述第一图像进行人脸识别，得到所述第一图像中的人脸区域；

当所述第一图像中的人脸区域中存在大于第一预设阈值的人脸图像时，统计预设时间段内检测到人脸的检测次数；

若所述检测次数大于第二预设阈值，则判定在所述拍摄设备的拍摄范围内检测到满足第一预设条件的人脸。

3.如权利要求1所述的补光调节方法，其特征在于，所述开启所述补光灯的步骤包括：

获取当前拍摄的含有人脸的第二图像；

计算所述第二图像的人脸亮度值及所述第二图像的人脸图像的大小；

依据所述第二图像的人脸亮度值及所述第二图像的人脸图像的大小，计算开启所述补光灯时的目标光强值；

按照所述目标光强值开启所述补光灯。

4.如权利要求3所述的补光调节方法，其特征在于，所述第二图像包括多帧待检测图像，所述计算所述第二图像的人脸亮度值及所述第二图像的人脸图像的大小的步骤包括：

从所述多帧待检测图像中确定预设个数的目标待检测图像，其中，所述目标待检测图像中存在大小大于第三预设阈值的初选人脸图像；

计算每一所述目标待检测图像中初选人脸图像的人脸亮度值的平均值，得到该目标待检测图像的人脸亮度值；

将每一所述目标待检测图像中最大的初选人脸图像作为该目标待检测图像的目标人脸图像；

将所有目标待检测图像的人脸亮度值的平均值作为所述第二图像的人脸亮度值；

将所有目标待检测图像的目标人脸图像的大小的平均值作为所述第二图像的人脸图像的大小。

5.如权利要求3所述的补光调节方法，其特征在于，所述依据所述第二图像的人脸亮度值及所述第二图像的人脸图像的大小，计算开启所述补光灯时的目标光强值的步骤包括：

依据第一映射关系确定所述第二图像的人脸图像的大小对应的目标参考光强值及目标参考亮度权重，其中，所述第一映射关系是依据预设的参考人脸图像的大小与其对应的参考光强值及参考亮度权重确定的；

依据所述目标参考光强值、所述目标参考亮度权重及所述第二图像的人脸亮度值，采用如下公式计算初始光强值：

Str＝Str_first+FaceLuma_coeff×|FaceLuma_avg-(FaceLuma_min+FaceLuma_max)/2|

其中，Str为初始光强值，Str_first为所述目标参考光强值，FaceLuma_coeff为所述目标参考亮度权重，FaceLuma_avg为所述第二图像的人脸亮度值，FaceLuma_min为预设的最小亮度值，FaceLuma_max为预设的最大亮度值；

依据所述初始光强值及预设光强范围，确定所述目标光强值。

6.如权利要求5所述的补光调节方法，其特征在于，所述预设光强范围包括最小光强值和最大光强值，所述依据所述初始光强值及预设光强范围，确定所述目标光强值的步骤包括：

若所述初始光强值在所述预设光强范围内，则将所述初始光强值作为所述目标光强值；

若所述初始光强值小于所述最小光强值，则将所述最小光强值作为所述目标光强值；

若所述初始光强值大于所述最大光强值，则将所述最大光强值作为所述目标光强值。

7.如权利要求1所述的补光调节方法，其特征在于，所述保持按照所述第一调节方式调节后的曝光参数不变，调节所述补光灯的光强值的步骤包括：

获取当前拍摄的含有人脸的第三图像；

计算所述第三图像的人脸亮度值；

依据所述第三图像的人脸亮度值与第一预设亮度范围确定第一亮度差值；

依据第二映射关系确定所述第一亮度差值对应的目标调节值，其中，所述第二映射关系是依据预设的第一参考差值与其对应的参考调节值确定的；

依据所述目标调节值对所述补光灯的光强值进行调节。

8.如权利要求1所述的补光调节方法，其特征在于，所述按照第二调节方式调节曝光参数，使所述拍摄设备当前拍摄的图像达到预设曝光状态的步骤包括：

获取当前拍摄的含有人脸的第四图像；

计算所述第四图像的人脸亮度值；

依据所述第四图像的人脸亮度值与第二预设亮度范围确定第二亮度差值；

依据第三映射关系确定所述第二亮度差值对应的目标调节比例，其中，所述第三映射关系是依据预设的第二参考差值与其对应的参考调节比例确定的；

按照所述目标调节比例调节所述曝光参数，将所述第四图像的人脸亮度值调节在第二预设亮度范围内，使所述拍摄设备当前拍摄的图像达到预设曝光状态。

9.如权利要求1所述的补光调节方法，其特征在于，所述拍摄设备还安装有光采集装置，所述当所述拍摄设备处于夜晚模式、且在所述拍摄设备的拍摄范围内检测到满足第一预设条件的人脸时，开启所述补光灯的步骤之前还包括：

获取所述光采集装置采集的当前环境的光数据；

当所述光数据满足第二预设条件时，判定所述拍摄设备处于夜晚模式。

10.一种补光调节装置，其特征在于，应用于拍摄设备，所述拍摄设备安装有补光灯，所述装置包括：

开启模块，用于当所述拍摄设备处于夜晚模式、且在所述拍摄设备的拍摄范围内检测到满足预设拍摄需求的人脸时，开启所述补光灯；

第一调节模块，用于按照第一调节方式调节所述拍摄设备的曝光参数，将所述拍摄设备当前拍摄的图像的亮度值调节至小于预设亮度值，以使所述补光灯开启所述当前拍摄的图像的曝光状态达到预设稳定状态；

第二调节模块，用于保持按照所述第一调节方式调节后的曝光参数不变，调节所述补光灯的光强值使所述当前拍摄的图像达到预设曝光状态；

第三调节模块，用于当调节后的所述光强值达到预设极限值、且所述拍摄设备当前拍摄的图像未达到预设曝光状态时，按照第二调节方式调节所述曝光参数，使所述拍摄设备当前拍摄的图像达到预设曝光状态。

11.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：

一个或多个处理器；

存储器，用于存储一个或多个程序，当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，使得所述一个或多个处理器实现如权利要求1-9中任一项所述的补光调节方法。

12.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-9中任一项所述的补光调节方法。

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