CN111683195B - 一种摄像装置及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种摄像装置及其控制方法，包括第一图像传感器、第二图像传感器及图像融合模块，所述第一图像传感器用于采用正常曝光来拍摄第一图像，所述第二图像传感器用于采用低曝光来拍摄相同时刻相同区域的第二图像，所述图像融合模块用于将所述第一图像传感器拍摄到的第一图像与所述第二图像传感器拍摄到第二图像进行融合。本发明的摄像装置具有拍照效果好的优点。

Description

一种摄像装置及其控制方法
技术领域
本发明涉及摄像领域，尤其涉及一种摄像装置及其控制方法。
背景技术
摄像技术被广泛的应用于各个领域。比如，在交通领域，摄像头被用于抓拍违章。
在抓拍违章时需要对车牌及其周边环境进行拍摄，如果环境光线比较差，则无法清晰的拍摄到车牌，导致车牌识别难度大。此时，则需要开启闪光灯并进行拍摄，然而开启闪光灯后如果拍摄距离过远仍然存在车牌拍摄不清楚的情况。
发明内容
本发明的目的在于提供了一种可提高拍摄照片清晰度的摄像装置及其控制方法。
本发明实施例中，提供了一种摄像装置，其包括第一图像传感器、第二图像传感器及图像融合模块，所述第一图像传感器用于采用正常曝光来拍摄第一图像，所述第二图像传感器用于采用低曝光来拍摄相同时刻相同区域的第二图像，所述图像融合模块用于将所述第一图像传感器拍摄到的第一图像与所述第二图像传感器拍摄到第二图像进行融合。
本发明实施例中，所述的摄像装置还包括一个摄像镜头，所述所述摄像镜头为定焦镜头或者变焦镜头。
本发明实施例中，所述的摄像装置还包括与所述摄像镜头相邻设置的闪光灯，所述闪光灯的光源照射方向与所述摄像镜头的方向一致。
本发明实施例中，所述的摄像装置还包括分光镜，所述分光镜用于将从所述摄像镜头进入的光线分为两路，一路输出到所述第一图像传感器，另一路输出到所述第二图像传感器。
本发明实施例中，所述的摄像装置还包括控制模块，当环境光线的亮度满足设定的要求时，所述控制模块控制所述第一图像传感器拍摄图像，并将所述第一图像传感器拍摄的第一图像作为所述摄像装置的输出图像；当环境光线的亮度不满足设定的要求时，所述控制模块控制所述闪光灯补光，并控制所述第一图像传感器和所述第二图像传感器一起拍摄图像，然后将所述图像融合模块融合后的图像作为所述摄像装置的输出图像。
本发明实施例中，所述控制模块控制所述第一图像传感器或所述第二传感器来感应环境光线的亮度。
本发明实施例中，所述融合模块根据图像的对比度与饱和度分别计算所述第一图像与所述第二图像的融合系数，并根据得到的融合系数对所述第一图像和所述第二图像进行融合。
本发明实施例中，所述融合模块采用金字塔融合算法对所述第一图像和所述第二图像进行融合。
本发明实施例中，还提供了一种摄像装置的控制方法，所述摄像装置包括第一图像传感器、第二图像传感器及闪光灯，所述方法包括：
检测环境光线的亮度；
当环境光线的亮度满足设定的要求时，控制所述第一图像传感器拍摄图像，并将所述第一图像传感器拍摄的第一图像作为所述摄像装置的输出图像；
当环境光线的亮度不满足设定的要求时，控制所述闪光灯补光，并控制所述第一图像传感器采用正常曝光来拍摄图像，控制所述第二像传感器采用低曝光来拍摄图像，然后将所述第一图像传感器拍摄到的第一图像与所述第二图像传感器拍摄到第二图像进行融合后的图像作为所述摄像装置的输出图像。
本发明实施例中，所述的摄像装置的控制方法，还包括：
根据图像的对比度与饱和度分别计算所述第一图像与所述第二图像的融合系数，并根据得到的融合系数对所述第一图像和所述第二图像进行融合.
与现有技术相比较，采用本发明的摄像装置及其控制方法，检测环境光线的亮度，当环境光线的亮度满足设定的要求时，控制所述第一图像传感器拍摄图像，并将所述第一图像传感器拍摄的第一图像作为所述摄像装置的输出图像，此时，所述第二图像传感器无需工作，降低了摄像机的能耗；当环境光线的亮度不满足设定的要求时，控制所述闪光灯补光，并控制所述第一图像传感器采用正常曝光来拍摄图像，控制所述第二像传感器采用低曝光来拍摄图像，可以清晰的拍摄运动的图像，然后将所述第一图像传感器拍摄到的第一图像与所述第二图像传感器拍摄到第二图像进行融合后的图像作为所述摄像装置的输出图像，从而提高了所述摄像装置输出图像的清晰度。
附图说明
图1是本发明实施例一提供的摄像装置的示意图。
图2是本发明实施例二提供的摄像装置的结构示意图。
图3是本发明实施例二提供的摄像装置的分解结构示意图。
图4是本发明实施例三提供的摄像装置的控制方法的流程图。
图5是本发明实施例三提供的图像融合方法的流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
以下结合具体实施例对本发明的实现进行详细描述。
本发明实施例一中，提供了一种摄像装置，其包括第一图像传感器1、第二图像传感器2、图像融合模块3、控制模块4及闪光灯5。所述第一图像传感器1用于采用设定的普通曝光来拍摄图像。所述第二图像传感器2用于用于采用低曝光来拍摄与所述第一图像传感器1相同时刻相同区域的图像。所述第一图像传感器1和所述第二图像传感器2可以分别设置一个配套的摄像镜头，也就是说，所述摄像装置采用两个独立的摄像头，也可以共用一个摄像镜头。
所述图像融合模块3用于将所述第一图像传感器1拍摄到的第一图像与所述第二图像传感器2拍摄到第二图像进行融合。所述融合模块3根据图像的对比度与饱和度分别计算所述第一图像与所述第二图像的融合系数，并根据得到的融合系数对所述第一图像和所述第二图像进行融合。所述融合模块3采用金字塔融合算法对所述第一图像和所述第二图像进行融合。
所述控制模块4用于根据环境光线来控制所述第一图像传感器1和所述第二传感器1拍摄图像。当环境光线的亮度满足设定的要求时，所述控制模块4 控制所述第一图像传感器拍摄图像，并将所述第一图像传感器拍摄的第一图像作为所述摄像装置的输出图像。当环境光线的亮度不满足设定的要求时，所述控制模块控制所述闪光灯补光，并控制所述第一图像传感器和所述第二图像传感器一起拍摄图像，然后将所述图像融合模块融合后的图像作为所述摄像装置的输出图像。
需要说明的是，本发明实施例中，在正常情况下，环境光线的亮度是符合设定的要求的，因此，此时只需要采用所述第一图像传感器1来拍摄图像即可，无需两个图像传感器一起拍摄，降低了系统能耗，并且无需进行图像融合，提高了相片生成的速度。在环境光线的亮度不满足设定的要求时，再开启所述闪光灯5，并控制所述第二图像传感器2一起拍摄图像。由于所述第二图像传感器2采用低快门的方式进行拍摄，可以在所述闪关灯亮起的瞬间捕捉到要拍摄的图像细节，并且也可以捕捉到运动的图像细节，可以清晰地拍摄运动的物体，比如车牌。将所述第一图像传感器1和所述第二图像传感器2拍摄的图像进行融合后，可以得到更清晰的图像。
本发明实施例中，由于在正常情况下，采用所述第一图像传感器1来拍摄图像，因此所述控制模块4控制所述第一图像传感器1来感应环境光线的亮度。当然，所述控制模块4也可以采用所述第二图像传感器2来感应环境光线的亮度。
如图2和图3所示，与本发明实施例一相比，在本发明实施例二中，所述摄像装置采用一个摄像镜头6及分光镜7。所述分光镜7用于将从所述摄像镜头6进入的光线分为两路，一路输出到所述第一图像传感器1，另一路输出到所述第二图像传感器2。采用所述分光镜7可以使得所述第一图像传感器1和所述第二图像传感器2同时拍摄到同一个时刻的图像，而没有时间差，而不会引起拖影的问题，可以清晰拍摄高速移动的汽车等运动物体。
所述摄像镜头6为定焦镜头或者变焦镜头。所述分光镜7将从所述摄像镜头6进入的光线采用透射的方式和反射的方式进行两路分光，分别输出至所述第一图像传感器1和所述第二图像传感器2。在图2中，所述闪光灯5和所述摄像镜头6相邻设置，其位置为上下关系，但是在实际中，可以根据情况选择上下左右任意位置，并且所述摄像镜头6与所述闪光灯5的距离越小越好。所述闪光灯5的光源照射方向应当与所述摄像镜头6的方向保持一致，从而保证补光的方向与拍摄的方向一致。
如图4所示，本发明实施例三中，还提供了一种上述摄像装置的控制方法，所述方法包括步骤S1-S4。下面分别进行说明。
步骤S1；检测环境光线的亮度。
需要说明的是，由于在通常情况下采用所述第一图像传感器来拍摄图像，因此，采用第一图像传感器来检测环境光线的亮度。
步骤S2；当环境光线的亮度满足设定的要求时，控制所述第一图像传感器拍摄图像，并将所述第一图像传感器拍摄的第一图像作为所述摄像装置的输出图像。
步骤S3；当环境光线的亮度不满足设定的要求时，控制所述闪光灯补光，并控制所述第一图像传感器和所述第二像传感器同时拍摄图像。
步骤S4；将所述第一图像传感器拍摄到的第一图像与所述第二图像传感器拍摄到第二图像进行融合后的图像作为所述摄像装置的输出图像。
步骤S4中，进行图像融合时，首先根据图像的对比度与饱和度分别计算所述第一图像与所述第二图像的融合系数，然后根据得到的融合系数对所述第一图像和所述第二图像进行融合。其中，图像的融合系数的计算方式如下：
G1(i)＝W1(i)/(W1(i)+W2(i))；
G2(i)＝W2(i)/(W1(i)+W2(i))；
W(i)＝C(i)*S(i)；
其中，W(i)表示图像第i个像素点的权重值，C(i)表示图像第i个像素点对比度值，S(i)表示图像第i个像素点的饱和度值，W1(i)，W2(i)分别表示两幅图像中第i个像素点的权重值，G1(i)，G2(i)分别表示两幅图像中第i个像素点的融合系数。
本发明实施例中，在进行图像融合的一种方法中，可以根据两幅图像的融合系数将两幅图像进行直接叠加，具体融合方式如下：
P(i)＝G1(i)*W1(i)+G2(i)*W2(i),
其中，P(i)表示融合后的图像第i个点的像素值，G1(i)表示所述第一图像第i个点的像素值，W1(i)表示所述第一图像第i个点权重值，G2(i)表示所述第二图像第i个点的像素值，W2(i)表示所述第二图像第i个点权重值。
本发明实施例中，进行图像融合时，还可以采用金字塔融合算法对所述第一图像和所述第二图像进行融合，如图5所示，具体步骤如下：
步骤S41：分别计算所述第一图像和所述第二图像中各个点的融合系数，并根据所述第一图像和所述第二图像中各个点的融合系数分别计算所述第一图像和所述第二图像的融合系数高斯金字塔；
步骤S42：分别计算所述第一图像和所述第二图像的拉普拉斯金字塔；
步骤S43：根据所述第一图像和所述第二图像的融合系数金字塔和对两幅图像的拉普拉斯金字塔进行融合，得到融合后的拉普拉斯金字塔；
步骤S44：根据融合后的拉普拉斯金字塔重构出融合后的图像。
采用采用金字塔融合算法对所述第一图像和所述第二图像进行融合，可以得到更好的融合效果，体现出更多的图像细节。
综上所述，采用本发明的摄像装置及其控制方法，检测环境光线的亮度，当环境光线的亮度满足设定的要求时，控制所述第一图像传感器拍摄图像，并将所述第一图像传感器拍摄的第一图像作为所述摄像装置的输出图像，此时，所述第二图像传感器无需工作，降低了摄像机的能耗；当环境光线的亮度不满足设定的要求时，控制所述闪光灯补光，并控制所述第一图像传感器采用正常曝光来拍摄图像，控制所述第二像传感器采用低曝光来拍摄图像，可以清晰的拍摄运动的图像，然后将所述第一图像传感器拍摄到的第一图像与所述第二图像传感器拍摄到第二图像进行融合后的图像作为所述摄像装置的输出图像，从而提高了所述摄像装置输出图像的清晰度。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种摄像装置，其特征在于，包括第一图像传感器、第二图像传感器及图像融合模块，所述第一图像传感器用于采用正常曝光来拍摄第一图像，所述第二图像传感器用于采用低曝光来拍摄相同时刻相同区域的第二图像，所述图像融合模块用于将所述第一图像传感器拍摄到的第一图像与所述第二图像传感器拍摄到第二图像进行融合，进行图像融合时，首先根据图像的对比度与饱和度分别计算所述第一图像与所述第二图像的融合系数，然后根据得到的融合系数对所述第一图像和所述第二图像进行融合，其中，图像的融合系数的计算方式如下：
G1(i)＝W1(i)/(W1(i)+W2(i))；
G2(i)＝W2(i)/(W1(i)+W2(i))；
W(i)＝C(i)*S(i)；
其中，W(i)表示图像第i个像素点的权重值，C(i)表示图像第i个像素点对比度值，S(i)表示图像第i个像素点的饱和度值，W1(i)，W2(i)分别表示两幅图像中第i个像素点的权重值，G1(i)，G2(i)分别表示两幅图像中第i个像素点的融合系数。
2.如权利要求1所述的摄像装置，其特征在于，还包括一个摄像镜头，所述摄像镜头为定焦镜头或者变焦镜头。
3.如权利要求2所述的摄像装置，其特征在于，还包括与所述摄像镜头相邻设置的闪光灯，所述闪光灯的光源照射方向与所述摄像镜头的方向一致。
4.如权利要求2所述的摄像装置，其特征在于，还包括分光镜，所述分光镜用于将从所述摄像镜头进入的光线分为两路，一路输出到所述第一图像传感器，另一路输出到所述第二图像传感器。
5.如权利要求1所述的摄像装置，其特征在于，还包括控制模块，当环境光线的亮度满足设定的要求时，所述控制模块控制所述第一图像传感器拍摄图像，并将所述第一图像传感器拍摄的第一图像作为所述摄像装置的输出图像；当环境光线的亮度不满足设定的要求时，所述控制模块控制闪光灯补光，并控制所述第一图像传感器和所述第二图像传感器一起拍摄图像，然后将所述图像融合模块融合后的图像作为所述摄像装置的输出图像。
6.如权利要求5所述的摄像装置，其特征在于，所述控制模块控制所述第一图像传感器或所述第二图像 传感器来感应环境光线的亮度。
7.如权利要求1所述的摄像装置，其特征在于，所述融合模块根据图像的对比度与饱和度分别计算所述第一图像与所述第二图像的融合系数，并根据得到的融合系数对所述第一图像和所述第二图像进行融合。
8.如权利要求7所述的摄像装置，其特征在于，所述融合模块采用金字塔融合算法对所述第一图像和所述第二图像进行融合。
9.一种摄像装置的控制方法，所述摄像装置包括第一图像传感器、第二图像传感器及闪光灯，其特征在于，所述方法包括：
检测环境光线的亮度；
当环境光线的亮度满足设定的要求时，控制所述第一图像传感器拍摄图像，并将所述第一图像传感器拍摄的第一图像作为所述摄像装置的输出图像；
当环境光线的亮度不满足设定的要求时，控制所述闪光灯补光，并控制所述第一图像传感器采用正常曝光来拍摄图像，控制所述第二图 像传感器采用低曝光来拍摄图像，然后将所述第一图像传感器拍摄到的第一图像与所述第二图像传感器拍摄到第二图像进行融合后的图像作为所述摄像装置的输出图像，进行图像融合时，首先根据图像的对比度与饱和度分别计算所述第一图像与所述第二图像的融合系数，然后根据得到的融合系数对所述第一图像和所述第二图像进行融合，其中，图像的融合系数的计算方式如下：
G1(i)＝W1(i)/(W1(i)+W2(i))；
G2(i)＝W2(i)/(W1(i)+W2(i))；
W(i)＝C(i)*S(i)；
其中，W(i)表示图像第i个像素点的权重值，C(i)表示图像第i个像素点对比度值，S(i)表示图像第i个像素点的饱和度值，W1(i)，W2(i)分别表示两幅图像中第i个像素点的权重值，G1(i)，G2(i)分别表示两幅图像中第i个像素点的融合系数。
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SE01 Entry into force of request for substantive examination
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GR01 Patent grant
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