CN111586309A - 一种水下自动补光的图像采集方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种一种水下自动补光的图像采集方法及装置。其中，该方法包括：获取图像数据；根据所述图像数据，生成图像全局亮度值；将所述图像全局亮度值与预设亮度值进行比较，得到比较结果；根据所述比较结果，执行补光操作。本发明解决了现有技术中无法自动判断水下光线情况进行自动补光的技术问题。

Description

一种水下自动补光的图像采集方法及装置
技术领域
本发明涉及水下拍摄领域，具体而言，涉及一种一种水下自动补光的图像采集方法及装置。
背景技术
随着智能化水下拍摄设备的不断发展，人们对水下成像系统所成像的质量和智能化程度要求越来越高。目前，针对海洋水下成像的设备在进行水下作业时，除了水下摄像头的设置，还需要额外设置一台补光灯，时刻对海洋水下环境进行补光，即补光灯起到了类似水下探照灯一样的作用。
但是，现有技术中的水下成像设备还无法自动判断水下光线情况，在没有配备水下补光灯的情况下，经常由于水下光线不足导致成像结果不清晰，亦或是虽然配备了水下补光灯设备，但由于某些水域的水下光线是充足的，因此在光线充足的情况下仍然使用补光灯的话会造成过度曝光导致水下图像成像不清晰。
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一种水下自动补光的图像采集方法及装置，以至少解决现有技术中无法自动判断水下光线情况进行自动补光的技术问题。
根据本发明实施例的一个方面，提供了一种水下自动补光的图像采集方法，包括：获取图像数据；根据所述图像数据，生成图像全局亮度值；将所述图像全局亮度值与预设亮度值进行比较，得到比较结果；根据所述比较结果，执行补光操作。
可选的，所述根据所述图像数据，生成图像全局亮度值包括：将所述图像数据进行图像切割，生成第一图像区域和第二图像区域；获取所述第一图像区域和所述第二图像区域的亮度值；根据所述第一图像区域和所述第二图像区域的亮度值，计算得到全局亮度值。
可选的，所述根据所述第一图像区域和所述第二图像区域的亮度值，计算得到全局亮度值包括：全局亮度值＝(第一图像亮度值+第二图像亮度值)/2。
可选的，所述比较结果包括以下两者之一：所述图像全局亮度值小于预设亮度值、所述图像全局亮度值不小于预设亮度值。
可选的，根据所述比较结果，执行补光操作包括：如果所述图像全局亮度值小于预设亮度值，则进行补光操作。
可选的，所述补光操作包括：通过闪光灯提高所述图像数据的亮度值。
可选的，所述根据所述比较结果，执行补光操作之后，所述方法还包括：将执行了补光操作之后的图像数据进行输出。
根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种水下自动补光的图像采集装置，包括：获取模块，用于获取图像数据；生成模块，用于根据所述图像数据，生成图像全局亮度值；比较模块，用于将所述图像全局亮度值与预设亮度值进行比较，得到比较结果；补光模块，用于根据所述比较结果，执行补光操作。
根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种非易失性存储介质，所述非易失性存储介质包括存储的程序，其中，所述程序运行时控制非易失性存储介质所在的设备执行所述的方法。
根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种电子装置，包含处理器和存储器；所述存储器中存储有计算机可读指令，所述处理器用于运行所述计算机可读指令，其中，所述计算机可读指令运行时执行所述的方法。
在本发明实施例中，采用获取图像数据；根据所述图像数据，生成图像全局亮度值；将所述图像全局亮度值与预设亮度值进行比较，得到比较结果；根据所述比较结果，执行补光操作的方式，通过自动判断水下环境光线程度，达到了自动对采集到的图像进行补光的目的，进而解决了现有技术中无法自动判断水下光线情况进行自动补光的技术问题。
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是根据现有技术的一种水下自动补光的图像采集方法的流程图；
图2是根据本发明实施例的一种可选的水下自动补光的图像采集装置的结构框图。
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。
根据本发明实施例，提供了一种水下自动补光的图像采集的方法实施例，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。
实施例一
图1是根据本发明实施例的一种水下自动补光的图像采集方法的流程图，如图1所示，该方法包括如下步骤：
步骤S102，获取图像数据。
具体的，获取图像数据包括通过摄像机镜头对环境画面进行拍摄，尤其是水下摄像头在水下对环境进行的拍摄，生成图像数据并传送至处理器处，以供后续对该图像数据进行相应的处理。
需要说明的是，图像数据可以是带有图像像素值和灰度值得数据，其中，像素值代表着图像数据的清晰度大小，即清晰度越大的图像像素越高，反之则像素越低。灰度值表征了图像数据的亮度情况，即摄像头拍摄的时候环境光线亮度越亮，则灰度值越高，反之则灰度值越低。
步骤S104，根据所述图像数据，生成图像全局亮度值。
具体的，当根据S102获取的图像数据中包括图像的亮度值，由于图像数据是一个NxN的图像，所以亮度值在图像上并不平均分布，因此需要根据图像数据中的亮度值分区、并综合地合并来生成一个全局亮度值，该全局亮度值用于表征S102所采集的图像数据的总体亮度情况，进而用于后续对光线是否需要补光操作的判断。
可选的，所述根据所述图像数据，生成图像全局亮度值包括：将所述图像数据进行图像切割，生成第一图像区域和第二图像区域；获取所述第一图像区域和所述第二图像区域的亮度值；根据所述第一图像区域和所述第二图像区域的亮度值，计算得到全局亮度值。
具体的，根据S102所述的图像数据生成全局亮度值包括将图像数据进行分割，平均分为两个部分，即第一图像区域和第二图像区域，并分别对第一图像区域和第二图像区域获取亮度值，进而通过上述两种图像数据不同步分的亮度值综合地计算该图像数据的全局亮度值。
需要说明的是，对图像数据的分割可以是分割为平均地两部分图像区域，也可以是分割为多余两部分的图像区域，当分割的图像区域越多，那么全局亮度值的计算就越精确。
可选的，所述根据所述第一图像区域和所述第二图像区域的亮度值，计算得到全局亮度值包括：全局亮度值＝(第一图像亮度值+第二图像亮度值)/2。
具体的，当图像数据分割后的第一图像区域和所述第二图像区域的亮度值获取完毕之后，根据公式全局亮度值＝(第一图像亮度值+第二图像亮度值)/2来计算全局亮度值，从上述公式可以看出，全局亮度值是第一图像亮度值和第二图像亮度值的平均数，即全局亮度值是从图像数据的全局区域出发计算的亮度值，排除了亮度值过于高或低的情况。
步骤S106，将所述图像全局亮度值与预设亮度值进行比较，得到比较结果。
可选的，所述比较结果包括以下两者之一：所述图像全局亮度值小于预设亮度值、所述图像全局亮度值不小于预设亮度值。
具体的，通过设置预设亮度值，将S104所得到的全局亮度值与预设亮度值进行比较大小，得到比较后的结果，并根据该结果执行判断是否进行补光操作的步骤。预设亮度值可以是根据水下成像的历史数据进行分析，得到一个亮度界限值，超过该亮度界限值的图像无需进行补光操作，而低于这个亮度界限值的图像需要进行补光操作。
步骤S108，根据所述比较结果，执行补光操作。
可选的，根据所述比较结果，执行补光操作包括：如果所述图像全局亮度值小于预设亮度值，则进行补光操作。
具体的，当全局亮度值小于设置的预设亮度值时，说明该图像数据在成像时环境的光线不足，需要进行补光操作，以便将原始摄像头在水下生成的图像亮度值提升，达到在继续进行水下图像生成的操作时光线保持充足的状态。
可选的，所述补光操作包括：通过闪光灯提高所述图像数据的亮度值。
具体的，通过在摄像头附近设置闪光灯，在水下摄像头拍照的同时进行闪光补光，来弥补水下环境光线暗淡不足的问题，闪光灯可以选择用镁光闪光灯，其穿透力和闪光范围较强，适合用于水下摄像领域。
可选的，所述根据所述比较结果，执行补光操作之后，所述方法还包括：将执行了补光操作之后的图像数据进行输出。
具体的，当通过闪光灯补光操作之后，图像数据的亮度值符合了超过预设亮度值的要求，即完成了对光线不足图像数据的补光操作，那么将补光操作之后的图像数据输出至图像应用端，供使用者后续处理和分析图像之用。
实施例二
图2是根据本发明实施例的一种可选的水下自动补光的图像采集装置的结构框图，因此根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种水下自动补光的图像采集装置，包括：获取模块，用于获取图像数据；生成模块，用于根据所述图像数据，生成图像全局亮度值；比较模块，用于将所述图像全局亮度值与预设亮度值进行比较，得到比较结果；补光模块，用于根据所述比较结果，执行补光操作。
获取模块20，用于获取图像数据。
具体的，获取图像数据包括通过摄像机镜头对环境画面进行拍摄，尤其是水下摄像头在水下对环境进行的拍摄，生成图像数据并传送至处理器处，以供后续对该图像数据进行相应的处理。
需要说明的是，图像数据可以是带有图像像素值和灰度值得数据，其中，像素值代表着图像数据的清晰度大小，即清晰度越大的图像像素越高，反之则像素越低。灰度值表征了图像数据的亮度情况，即摄像头拍摄的时候环境光线亮度越亮，则灰度值越高，反之则灰度值越低。
生成模块22，用于根据所述图像数据，生成图像全局亮度值。
具体的，当根据获取模块20获取的图像数据中包括图像的亮度值，由于图像数据是一个NxN的图像，所以亮度值在图像上并不平均分布，因此需要根据图像数据中的亮度值分区、并综合地合并来生成一个全局亮度值，该全局亮度值用于表征获取模块20所采集的图像数据的总体亮度情况，进而用于后续对光线是否需要补光操作的判断。
可选的，所述根据所述图像数据，生成图像全局亮度值包括：将所述图像数据进行图像切割，生成第一图像区域和第二图像区域；获取所述第一图像区域和所述第二图像区域的亮度值；根据所述第一图像区域和所述第二图像区域的亮度值，计算得到全局亮度值。
具体的，根据获取模块20所述的图像数据生成全局亮度值包括将图像数据进行分割，平均分为两个部分，即第一图像区域和第二图像区域，并分别对第一图像区域和第二图像区域获取亮度值，进而通过上述两种图像数据不同步分的亮度值综合地计算该图像数据的全局亮度值。
需要说明的是，对图像数据的分割可以是分割为平均地两部分图像区域，也可以是分割为多余两部分的图像区域，当分割的图像区域越多，那么全局亮度值的计算就越精确。
可选的，所述根据所述第一图像区域和所述第二图像区域的亮度值，计算得到全局亮度值包括：全局亮度值＝(第一图像亮度值+第二图像亮度值)/2。
具体的，当图像数据分割后的第一图像区域和所述第二图像区域的亮度值获取完毕之后，根据公式全局亮度值＝(第一图像亮度值+第二图像亮度值)/2来计算全局亮度值，从上述公式可以看出，全局亮度值是第一图像亮度值和第二图像亮度值的平均数，即全局亮度值是从图像数据的全局区域出发计算的亮度值，排除了亮度值过于高或低的情况。
比较模块24，用于将所述图像全局亮度值与预设亮度值进行比较，得到比较结果。
可选的，所述比较结果包括以下两者之一：所述图像全局亮度值小于预设亮度值、所述图像全局亮度值不小于预设亮度值。
具体的，通过设置预设亮度值，将比较模块24所得到的全局亮度值与预设亮度值进行比较大小，得到比较后的结果，并根据该结果执行判断是否进行补光操作的步骤。预设亮度值可以是根据水下成像的历史数据进行分析，得到一个亮度界限值，超过该亮度界限值的图像无需进行补光操作，而低于这个亮度界限值的图像需要进行补光操作。
补光模块26，用于根据所述比较结果，执行补光操作。
可选的，根据所述比较结果，执行补光操作包括：如果所述图像全局亮度值小于预设亮度值，则进行补光操作。
具体的，当全局亮度值小于设置的预设亮度值时，说明该图像数据在成像时环境的光线不足，需要进行补光操作，以便将原始摄像头在水下生成的图像亮度值提升，达到在继续进行水下图像生成的操作时光线保持充足的状态。
可选的，所述补光操作包括：通过闪光灯提高所述图像数据的亮度值。
具体的，通过在摄像头附近设置闪光灯，在水下摄像头拍照的同时进行闪光补光，来弥补水下环境光线暗淡不足的问题，闪光灯可以选择用镁光闪光灯，其穿透力和闪光范围较强，适合用于水下摄像领域。
可选的，所述根据所述比较结果，执行补光操作之后，所述方法还包括：将执行了补光操作之后的图像数据进行输出。
具体的，当通过闪光灯补光操作之后，图像数据的亮度值符合了超过预设亮度值的要求，即完成了对光线不足图像数据的补光操作，那么将补光操作之后的图像数据输出至图像应用端，供使用者后续处理和分析图像之用。
根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种非易失性存储介质，所述非易失性存储介质包括存储的程序，其中，所述程序运行时控制非易失性存储介质所在的设备执行所述的方法。
具体的，所述方法包括:获取图像数据；根据所述图像数据，生成图像全局亮度值；将所述图像全局亮度值与预设亮度值进行比较，得到比较结果；根据所述比较结果，执行补光操作。
可选的，所述根据所述图像数据，生成图像全局亮度值包括：将所述图像数据进行图像切割，生成第一图像区域和第二图像区域；获取所述第一图像区域和所述第二图像区域的亮度值；根据所述第一图像区域和所述第二图像区域的亮度值，计算得到全局亮度值。
可选的，所述根据所述第一图像区域和所述第二图像区域的亮度值，计算得到全局亮度值包括：全局亮度值＝(第一图像亮度值+第二图像亮度值)/2。
可选的，所述比较结果包括以下两者之一：所述图像全局亮度值小于预设亮度值、所述图像全局亮度值不小于预设亮度值。
可选的，根据所述比较结果，执行补光操作包括：如果所述图像全局亮度值小于预设亮度值，则进行补光操作。
可选的，所述补光操作包括：通过闪光灯提高所述图像数据的亮度值。
可选的，所述根据所述比较结果，执行补光操作之后，所述方法还包括：将执行了补光操作之后的图像数据进行输出。
根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种电子装置，包含处理器和存储器；所述存储器中存储有计算机可读指令，所述处理器用于运行所述计算机可读指令，其中，所述计算机可读指令运行时执行所述的方法。
具体的，所述方法包括:获取图像数据；根据所述图像数据，生成图像全局亮度值；将所述图像全局亮度值与预设亮度值进行比较，得到比较结果；根据所述比较结果，执行补光操作。
可选的，所述根据所述图像数据，生成图像全局亮度值包括：将所述图像数据进行图像切割，生成第一图像区域和第二图像区域；获取所述第一图像区域和所述第二图像区域的亮度值；根据所述第一图像区域和所述第二图像区域的亮度值，计算得到全局亮度值。
可选的，所述根据所述第一图像区域和所述第二图像区域的亮度值，计算得到全局亮度值包括：全局亮度值＝(第一图像亮度值+第二图像亮度值)/2。
可选的，所述比较结果包括以下两者之一：所述图像全局亮度值小于预设亮度值、所述图像全局亮度值不小于预设亮度值。
可选的，根据所述比较结果，执行补光操作包括：如果所述图像全局亮度值小于预设亮度值，则进行补光操作。
可选的，所述补光操作包括：通过闪光灯提高所述图像数据的亮度值。
可选的，所述根据所述比较结果，执行补光操作之后，所述方法还包括：将执行了补光操作之后的图像数据进行输出。
上述步骤已经在实施例中进行了阐述，此处不再进行赘述。
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-On ly 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)

1.一种水下自动补光的图像采集方法，其特征在于，包括：
获取图像数据；
根据所述图像数据，生成图像全局亮度值；
将所述图像全局亮度值与预设亮度值进行比较，得到比较结果；
根据所述比较结果，执行补光操作。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述图像数据，生成图像全局亮度值包括：
将所述图像数据进行图像切割，生成第一图像区域和第二图像区域；
获取所述第一图像区域和所述第二图像区域的亮度值；
根据所述第一图像区域和所述第二图像区域的亮度值，计算得到全局亮度值。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一图像区域和所述第二图像区域的亮度值，计算得到全局亮度值包括：
全局亮度值＝(第一图像亮度值+第二图像亮度值)/2。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述比较结果包括以下两者之一：所述图像全局亮度值小于预设亮度值、所述图像全局亮度值不小于预设亮度值。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述比较结果，执行补光操作包括：
如果所述图像全局亮度值小于预设亮度值，则进行补光操作。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述补光操作包括：通过闪光灯提高所述图像数据的亮度值。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述比较结果，执行补光操作之后，所述方法还包括：
将执行了补光操作之后的图像数据进行输出。
8.一种水下自动补光的图像采集装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取图像数据；
生成模块，用于根据所述图像数据，生成图像全局亮度值；
比较模块，用于将所述图像全局亮度值与预设亮度值进行比较，得到比较结果；
补光模块，用于根据所述比较结果，执行补光操作。
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，所述程序运行时控制非易失性存储介质所在的设备执行权利要求1至7中任意一项所述的方法。
10.一种电子装置，其特征在于，包含处理器和存储器；所述存储器中存储有计算机可读指令，所述处理器用于运行所述计算机可读指令，其中，所述计算机可读指令运行时执行权利要求1至7中任意一项所述的方法。
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