CN111770283A - 一种图像曝光的增益调整方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种图像曝光的增益调整方法及装置，其中，该方法包括：获取摄像机当前采集的目标视频中的一帧图像，并确定所述图像的亮度；在所述亮度与预设亮度的差值的绝对值大于或等于预设阈值的情况下，确定所需调整的总增益，并根据所述总增益确定所需调整的总增益步长；根据所述总增益步长确定所述摄像机所需设置的模拟增益步长和图像信号处理器ISP增益步长；根据所述模拟增益步长和所述ISP增益步长对所述摄像机的曝光参数中的增益进行调整，可以解决相关技术中图像传感器的增益精度不足导致曝光调节画面闪烁的问题，通过计算出每次曝光的所需调节的模拟增益和ISP增益，从而进行精准控制，通过ISP增益来补偿模拟增益的精度，避免了曝光调节时的画面闪烁。

Description

一种图像曝光的增益调整方法及装置

技术领域

本发明涉及监控设备技术领域，具体而言，涉及一种图像曝光的增益调整方法及装置。

背景技术

关于图像传感器曝光技术，若当前曝光量未满足目标亮度阈值，则计算出两者之间所需要调整的曝光量，且其中调整过程中关于增益模块的调整方法，该专利指出当曝光时间和模拟增益均达到最大值且图像曝光量仍未达到目标亮度阈值时，开始调节数字增益。本提案不是根据这个方法进行曝光参数调节控制的。该专利未对有些图像传感器使用数字增益时会出现黑电平飘问题的情况进行区分，黑电平飘会对图像成像质量造成影响，对使用该图像传感器的监控设备的效果调试工作带来麻烦。

上述方案没有考虑到有些图像传感器不能使用其数字增益而只能使用模拟增益的情况，因为使用其数字增益会引入黑电平飘移的问题，此时使用其数字增益对监控设备图像效果的调试必然造成影响；且由于图像传感器的模拟增益精度不够，当曝光需要调整时AE算法计算出的增益值可能无法找到相应的寄存器值进行下设从而无法进行正确地曝光调整，这就会引起监控设备画面出现异常闪烁问题。

针对相关技术中图像传感器的增益精度不足导致曝光调节画面闪烁的问题，尚未提出解决方案。

发明内容

本发明实施例提供了一种图像曝光的增益调整方法及装置，以至少解决相关技术中图像传感器的增益精度不足导致曝光调节画面闪烁的问题。

根据本发明的一个实施例，提供了一种图像曝光的增益调整方法，包括：

获取摄像机当前采集的目标视频中的一帧图像，并确定所述图像的亮度；

在所述亮度与预设亮度的差值的绝对值大于或等于预设阈值的情况下，确定所需调整的总增益，并根据所述总增益确定所需调整的总增益步长；

根据所述总增益步长确定所述摄像机所需设置的模拟增益步长和图像信号处理器ISP增益步长；

根据所述模拟增益步长确定所需调整的模拟增益，并根据ISP增益步长确定所需调整的ISP增益；

根据所述模拟增益和所述ISP增益对所述摄像机的曝光参数中的增益进行调整。

可选地，根据所述总增益步长确定所述摄像机所需设置的模拟增益步长和ISP增益步长包括：

确定所述总增益步长在预先生成的增益步长节点表中所处的位置或位置范围，其中，所述增益步长节点表包括：模拟增益步长、ISP增益步长以及总增益步长的对应关系；

根据所述位置或所述位置范围确定所述摄像机所需设置的模拟增益步长和ISP增益步长。

可选地，根据所述位置或所述位置范围确定所述摄像机所需设置的模拟增益步长和ISP增益步长包括：

从所述增益步长节点表中获取所述位置对应的所述模拟增益步长和所述ISP增益步长；或者

基于所述增益步长节点表，通过线性插值确定所述位置范围对应的所述模拟增益步长和所述ISP增益步长。

可选地，在根据所述总增益步长确定所述摄像机所需设置的模拟增益步长和ISP增益步长之前，所述方法还包括：

设置等间隔DB数；

获取所述图像传感器的模拟增益上限DB数；

将所述模拟增益与所述等间隔DB数的比值确定为所述图像传感器的模拟增益上限DB数对应的节点数，其中，所述增益步长节点表的节点数为所述模拟增益上限DB数对应的节点数加1；

根据所述等间隔DB数与所述模拟增益上限DB数对应的节点数确定所述每个节点的所述模拟增益步长、所述ISP增益步长以及所述总增益步长；

根据所述每个节点的所述模拟增益步长、所述ISP增益步长以及所述总增益步长生成所述增益步长节点表。

可选地，根据所述等间隔DB数与所述模拟增益上限DB数对应的节点数确定所述每个节点的所述模拟增益步长、所述ISP增益步长以及所述总增益步长包括：

根据所述等间隔DB数与所述模拟增益上限DB数对应的节点数确定增益等间隔变化数组；

将所述增益等间隔变化数组转换成对应的总增益的倍数值；

根据所述总增益的倍数值确定模拟增益倍数，并根据所述总增益的倍数值与所述模拟增益倍数确定ISP增益倍数；

将所述模拟增益倍数和所述ISP增益倍数转换为单位为DB的数值并进行精度处理，得到模拟增益的DB数和ISP增益的DB数；

根据所述模拟增益的DB数和所述ISP增益的DB数确定所述模拟增益步长和所述ISP增益步长；

根据所述等间隔DB数确定所述每个节点对应的所述总增益步长。

可选地，在根据所述每个节点的所述模拟增益步长、所述ISP增益步长以及所述总增益步长生成所述增益步长节点表之后，所述方法还包括：

判断所述增益步长节点表中是否存在模拟增益节点步长与ISP增益节点步长之和大于所述总增益步长的目标节点；

在判断结果为是的情况下，对ISP增益步长进行缩减，得到缩减后的ISP增益步长，使得所述目标节点的所述模拟增益节点步长与所述缩减后的ISP增益节点步长之和等于所述总增益步长。

可选地，根据所述模拟增益步长确定所需调整的模拟增益，并根据ISP增益步长确定所需调整的ISP增益包括：

从所述图像传感器的模拟增益表中获取所述模拟增益步长对应的所述模拟增益，其中，若从所述模拟增益表中未获取到所述模拟增益步长对应的值，将从所述模拟增益表中所述模拟增益步长相邻的上一模拟增益步长对应的值确定为所述模拟增益；

将所述ISP增益步长与设置的等间隔DB数的乘积确定为所述ISP增益步长对应的所述ISP增益，其中，若所述总增益大于所述模拟增益上限值，所述总增益与所述模拟增益上限值的差值部分全部使用ISP增益；

根据所述模拟增益和所述ISP增益对所述摄像机的曝光参数中的增益进行调整包括：

通过将模拟增益设置到图像传感器的模拟增益寄存器中、所述ISP增益设置到所述图像传感器的ISP增益寄存器的方式，对所述摄像机的曝光参数中的增益进行调整。

可选地，根据所述总增益确定所需调整的总增益步长包括：

将所述总增益与设置的等间隔DB数的比值确定为所述总增益步长。

根据本发明的另一个实施例，还提供了一种图像曝光的增益调整装置，包括：

第一获取模块，用于获取摄像机当前采集的目标视频中的一帧图像，并确定所述图像的亮度；

第一确定模块，用于在所述亮度与预设亮度的差值的绝对值大于或等于预设阈值的情况下，确定所需调整的总增益，并根据所述总增益确定所需调整的总增益步长；

第二确定模块，用于根据所述总增益步长确定所述摄像机所需设置的模拟增益步长和图像信号处理器ISP增益步长；

第三确定模块，用于根据所述模拟增益步长确定所需调整的模拟增益，并根据ISP增益步长确定所需调整的ISP增益；

调整模块，用于根据所述模拟增益和所述ISP增益对所述摄像机的曝光参数中的增益进行调整。

可选地，所述第二确定模块包括：

第一确定子模块，用于确定所述总增益步长在预先生成的增益步长节点表中所处的位置或位置范围，其中，所述增益步长节点表包括：模拟增益步长、ISP增益步长以及总增益步长的对应关系；

第二确定子模块，用于根据所述位置或所述位置范围确定所述摄像机所需设置的模拟增益步长和ISP增益步长。

可选地，所述第二确定子模块包括：

获取单元，用于从所述增益步长节点表中获取所述位置对应的所述模拟增益步长和所述ISP增益步长；或者

确定单元，用于基于所述增益步长节点表，通过线性插值确定所述位置范围对应的所述模拟增益步长和所述ISP增益步长。

可选地，所述装置还包括：

设置模块，用于设置等间隔DB数；

第二获取模块，用于获取所述图像传感器的模拟增益上限DB数；

第四确定模块，用于将所述模拟增益与所述等间隔DB数的比值确定为所述图像传感器的模拟增益上限DB数对应的节点数，其中，所述增益步长节点表的节点数为所述模拟增益上限DB数对应的节点数加1；

第五确定模块，用于根据所述等间隔DB数与所述模拟增益上限DB数对应的节点数确定所述每个节点的所述模拟增益步长、所述ISP增益步长以及所述总增益步长；

生成模块，用于根据所述每个节点的所述模拟增益步长、所述ISP增益步长以及所述总增益步长生成所述增益步长节点表。

可选地，所述第五确定模块包括：

第四确定子模块，用于根据所述等间隔DB数与所述模拟增益上限DB数对应的节点数确定增益等间隔变化数组；

转换子模块，用于将所述增益等间隔变化数组转换成对应的总增益的倍数值；

第五确定子模块，用于根据所述总增益的倍数值确定模拟增益倍数，并根据所述总增益的倍数值与所述模拟增益倍数确定ISP增益倍数；

处理子模块，用于将所述模拟增益倍数和所述ISP增益倍数转换为单位为DB的数值并进行精度处理，得到模拟增益的DB数和ISP增益的DB数；

第六确定子模块，用于根据所述模拟增益的DB数和所述ISP增益的DB数确定所述模拟增益步长和所述ISP增益步长；

第七确定子模块，用于根据所述等间隔DB数确定所述每个节点对应的所述总增益步长。

可选地，所述装置还包括：

判断模块，用于判断所述增益步长节点表中是否存在模拟增益节点步长与ISP增益节点步长之和大于所述总增益步长的目标节点；

缩减模块，用于在判断结果为是的情况下，对ISP增益步长进行缩减，得到缩减后的ISP增益步长，使得所述目标节点的所述模拟增益节点步长与所述缩减后的ISP增益节点步长之和等于所述总增益步长。

可选地，所述第三确定模块包括：

获取子模块，用于从所述图像传感器的模拟增益表中获取所述模拟增益步长对应的所述模拟增益，其中，若从所述模拟增益表中未获取到所述模拟增益步长对应的值，将从所述模拟增益表中所述模拟增益步长相邻的上一模拟增益步长对应的值确定为所述模拟增益；

第八确定子模块，用于将所述ISP增益步长与设置的等间隔DB数的乘积确定为所述ISP增益步长对应的所述ISP增益，其中，若所述总增益大于所述模拟增益上限值，所述总增益与所述模拟增益上限值的差值部分全部使用ISP增益；

所述调整模块，还用于通过将所述模拟增益设置到图像传感器的模拟增益寄存器中、所述ISP增益设置到所述图像传感器的ISP增益寄存器的方式，对所述摄像机的曝光参数中的增益进行调整。

可选地，所述第一确定模块，还用于

将所述总增益与设置的等间隔DB数的比值确定为所述总增益步长。

根据本发明的又一个实施例，还提供了一种计算机可读的存储介质，所述存储介质中存储有计算机程序，其中，所述计算机程序被设置为运行时执行上述任一项方法实施例中的步骤。

根据本发明的又一个实施例，还提供了一种电子装置，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器被设置为运行所述计算机程序以执行上述任一项方法实施例中的步骤。

通过本发明，获取摄像机当前采集的目标视频中的一帧图像，并确定所述图像的亮度；在所述亮度与预设亮度的差值的绝对值大于或等于预设阈值的情况下，确定所需调整的总增益，并根据所述总增益确定所需调整的总增益步长；根据所述总增益步长确定所述摄像机所需设置的模拟增益步长和图像信号处理器ISP增益步长；根据所述模拟增益步长确定所需调整的模拟增益，并根据ISP增益步长确定所需调整的ISP增益；根据所述模拟增益和所述ISP增益对所述摄像机的曝光参数中的增益进行调整，可以解决相关技术中图像传感器的增益精度不足导致曝光调节画面闪烁的问题，通过计算每次曝光所需调节的模拟增益和ISP增益，从而进行精准控制，通过ISP增益来补偿模拟增益的精度，避免了曝光调节时的画面闪烁。

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是本发明实施例的图像曝光的增益调整方法的移动终端的硬件结构框图；

图2是根据本发明实施例的图像曝光的增益调整方法的流程图；

图3是根据本发明实施例的图像传感器增益控制方法的流程图；

图4是根据本发明实施例的图像曝光的增益调整种植的框图。

具体实施方式

下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

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。

实施例1

本申请实施例一所提供的方法实施例可以在移动终端、计算机终端或者类似的运算装置中执行。以运行在移动终端上为例，图1是本发明实施例的图像曝光的增益调整方法的移动终端的硬件结构框图，如图1所示，移动终端10可以包括一个或多个(图1中仅示出一个)处理器102(处理器102可以包括但不限于微处理器MCU或可编程逻辑器件FPGA等的处理装置)和用于存储数据的存储器104，可选地，上述移动终端还可以包括用于通信功能的传输设备106以及输入输出设备108。本领域普通技术人员可以理解，图1所示的结构仅为示意，其并不对上述移动终端的结构造成限定。例如，移动终端10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。

存储器104可用于存储计算机程序，例如，应用软件的软件程序以及模块，如本发明实施例中的报文接收方法对应的计算机程序，处理器102通过运行存储在存储器104内的计算机程序，从而执行各种功能应用以及数据处理，即实现上述的方法。存储器104可包括高速随机存储器，还可包括非易失性存储器，如一个或者多个磁性存储装置、闪存、或者其他非易失性固态存储器。在一些实例中，存储器104可进一步包括相对于处理器102远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至移动终端10。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。

传输装置106用于经由一个网络接收或者发送数据。上述的网络具体实例可包括移动终端10的通信供应商提供的无线网络。在一个实例中，传输装置106包括一个网络适配器(Network Interface Controller，简称为NIC)，其可通过基站与其他网络设备相连从而可与互联网进行通讯。在一个实例中，传输装置106可以为射频(Radio Frequency，简称为RF)模块，其用于通过无线方式与互联网进行通讯。

在本实施例中提供了一种运行于上述移动终端或网络架构的图像曝光的增益调整方法，图2是根据本发明实施例的图像曝光的增益调整方法的流程图，如图2所示，该流程包括如下步骤：

步骤S202，获取摄像机当前采集的目标视频中的一帧图像，并获取所述图像的亮度；

步骤S204，在所述亮度与预设亮度的差值的绝对值大于或等于预设阈值的情况下，确定所需调整的总增益，并根据所述总增益确定所需调整的总增益步长；即只要两者差值的绝对值超过AE调整容差就需要调整，所述亮度可能小于预设亮度，也有可能大于预设亮度，进一步的，将所述总增益与设置的等间隔DB数的比值确定为所述总增益步长。

步骤S206，根据所述总增益步长确定所述摄像机所需设置的模拟增益步长和图像信号处理器ISP增益步长；

步骤S208，根据所述模拟增益步长确定所需调整的模拟增益，并根据ISP增益步长确定所需调整的ISP增益；

进一步地，上述步骤S208具体可以包括：

从所述图像传感器的模拟增益表中获取所述模拟增益步长对应的所述模拟增益，其中，若从所述模拟增益表中未获取到所述模拟增益步长对应的值，将从所述模拟增益表中所述模拟增益步长相邻的上一模拟增益步长对应的值确定为所述模拟增益；

将所述ISP增益步长与设置的等间隔DB数的乘积确定为所述ISP增益步长对应的所述ISP增益，其中，若所述总增益大于所述模拟增益上限值，所述总增益与所述模拟增益上限值的差值部分全部使用ISP增益；

步骤S210，根据所述模拟增益和所述ISP增益对所述摄像机的曝光参数中的增益进行调整。

进一步的，通过将模拟增益设置到图像传感器的模拟增益寄存器中、所述ISP增益设置到所述图像传感器的ISP增益寄存器的方式，对所述摄像机的曝光参数的增益进行调整。

通过上述步骤S202至S208，可以解决相关技术中图像传感器的模拟增益精度不足导致曝光调节画面闪烁的问题，通过计算每次曝光所需调节的模拟增益和ISP增益，从而进行精准控制，通过ISP增益来补偿模拟增益的精度，避免了曝光调节时的画面闪烁。

可选地，上述步骤S206具体可以包括：

S2061，确定所述总增益步长在预先生成的增益步长节点表中所处的位置或位置范围，其中，所述增益步长节点表包括：模拟增益步长、ISP增益步长以及总增益步长的对应关系；

S2062，根据所述位置或所述位置范围确定所述摄像机所需设置的模拟增益步长和ISP增益步长。

进一步的，从所述增益步长节点表中获取所述位置对应的所述模拟增益步长和所述ISP增益步长；或者基于所述增益步长节点表，通过线性插值确定所述位置范围对应的所述模拟增益步长和所述ISP增益步长。

本发明实施例中，在根据所述总增益步长确定所述摄像机所需设置的模拟增益步长和ISP增益步长之前，设置等间隔DB数；获取所述图像传感器的模拟增益上限DB数；将所述模拟增益与所述等间隔DB数的比值确定为所述图像传感器的模拟增益上限DB数对应的节点数，其中，所述增益步长节点表的节点数为所述模拟增益上限DB数对应的节点数加1；根据所述等间隔DB数与所述模拟增益上限DB数对应的节点数确定所述每个节点的所述模拟增益步长、所述ISP增益步长以及所述总增益步长；根据所述每个节点的所述模拟增益步长、所述ISP增益步长以及所述总增益步长生成所述增益步长节点表。

在一可选的实施例中，根据所述等间隔DB数与所述模拟增益上限DB数对应的节点数确定所述每个节点的所述模拟增益步长、所述ISP增益步长以及所述总增益步长具体可以包括：

根据所述等间隔DB数与所述模拟增益上限DB数对应的节点数确定增益等间隔变化数组；

将所述增益等间隔变化数组转换成对应的总增益的倍数值；

根据所述总增益的倍数值确定模拟增益倍数，并根据所述总增益的倍数值与所述模拟增益倍数确定ISP增益倍数；

将所述模拟增益倍数和所述ISP增益倍数转换为单位为DB的数值并进行精度处理，得到模拟增益的DB数和ISP增益的DB数；

根据所述模拟增益的DB数和所述ISP增益的DB数确定所述模拟增益步长和所述ISP增益步长；

根据所述等间隔DB数确定所述每个节点对应的所述总增益步长。

进一步的，在根据所述每个节点的所述模拟增益步长、所述ISP增益步长以及所述总增益步长生成所述增益步长节点表之后，判断所述增益步长节点表中是否存在模拟增益节点步长与ISP增益节点步长之和大于所述总增益步长的目标节点；在判断结果为是的情况下，对ISP增益步长进行缩减，得到缩减后的ISP增益步长，使得所述目标节点的所述模拟增益节点步长与所述缩减后的ISP增益节点步长之和等于所述总增益步长。

本发明实施例关于图像传感器在使用模拟增益精度不足的情况下进行，因为有些图像传感器使用其数字增益会引入黑电平飘移的问题，相关技术中未对该情况进行区分；本发明实施例在调整曝光量中对增益的调节通过建立增益步长节点表来进行精确地控制，每一个所需调节的增益可在节点表中查找到相应的模拟增益所需调节的步长，精度不足时通过ISP增益来补偿，可以解决相关技术中由于模拟增益精度不足导致监控设备画面出现闪烁问题。图3是根据本发明实施例的图像传感器增益控制方法的流程图，如图3所示，包括：

S301，获取实时视频码流中的一帧图像，并计算该图像的亮度。

S302，根据该图像的亮度与预先设定的目标亮度的对比结果判断是否进行曝光调整，在判断结果为是的情况下(即不满足目标亮度的要求)，执行步骤S303，否则执行步骤S306；

步骤S303，通过曝光算法计算出当前所需调整的总增益步长，并在增益步长节点表中查找该总增益步长所处位置或位置范围；

具体的，查找出总增益Gain在增益步长节点表T中所处位置或位置范围的下标索引，该步长节点表为二维数组T[3][n]，由模拟增益(AGain)步长、ISP增益(ISPGain)步长和总增益步长三部分构成，其中T[0][n]存储模拟增益步长数据，T[1][n]存储图像信号处理器(Image Signal Processor，简称为ISP)增益步长数据，T[2][n]存储总增益步长数据，N表示节点数，由初始设置节点表时等间隔DB数和总增益决定。首先根据总增益Gain计算出相应所需调节的步长step，如公式1所示，其中d表示增益以db为单位调整时的精度；

step＝Gain/d (1)

接着根据step值查找出其在增益步长节点表T中的总增益步长数组T[2][n]中所处的位置index或位置范围index[2]；若Step值小于T[2][0]，则Gain对应的步长Index即为T[2][0]，结束计算进入S304；若Step值大于T[2][n]，则Gain对应的步长index即为T[2][n]，结束计算进入S304；除上述两种情况外，通过二分查找法查找出增益Gain所对应的index或index[2]，index[0]表示位置下限值索引，index[1]表示为位置上限索引。

另外，上述涉及到的增益步长节点表T的计算方法具体如下：

1)预设设备运行时所需的增益总db数上限totalGain(一般设定该上限值是大于图像传感器的模拟增益上限值，并设定模拟增益使用的总倍数值againTimes)，设定相应的等间隔db数值d，该d值由标定设备增益时确定，可根据调节精度需要设置不同的值；其中totalGain和d应设置为整数倍关系；

2)列出增益等间隔变化数组D[m]＝{0,d,2*d,..,(m-1)*d}，单位为db，m的大小表示为图像传感器模拟增益上限DB数大小对应的节点数。值得说明的一点是，最终节点表T中的节点数变量n＝m+1，多出一个节点的含义表示，当所需调整的增益值大于模拟增益上限值时，多出的增益部分完全用ISPGain来补偿。

3)将D[m]转换成相应的总增益的倍数值B[m]，转换公式如式(2)所示。

B[i]＝power(10,D[i]/20),i＝{0,1,..,m-1} (2)

接着由B[m]出由B[m]计算出相应模拟增益倍数Bagain[m]和Bispgain[m]。关于Bagain[m]计算，如公式(3)-(5)所示，该公式包含了图像传感器模拟增益精度不随增益倍数发生变化和随增益倍数发生变化的两种情况，式中k表示增益精度开始变化的基准倍数，如k＝2表示增益倍数为2的倍数时相应精度会降低为原有增益的2的倍数倍，即2倍时精度下降两倍，4倍时精度下降4倍；

Temp0[i]＝floor(B[i],Accur_again)，i＝{0,1,..,m-1} (3)

上式(4)中Temp1[m]的计算如下式(5)所示：

Temp1[i]＝Accur_again ^*(power(k,rounddown(log(B[i],k),0))))) (5)

Bispgain[m]计算如下列公式(6)所示：

B_ispgain[i]＝floor(B[i]/B_again[i],Accur_ispgain)，i＝{0,1,..,m-1} (6)

4)将Bagain[m]和Bispgain[m]转换为单位为db的数值并进行精度处理，转换及处理公式如(7)-(8)所示：

D_again[i]＝floor(20*log10(B_again[i]),0.01),i＝{0,1,...,m-1} (7)

D_ispgain[i]＝floor(20*log10(B_ispgain[i]),0.01)，i＝{0,1,...,m-1} (8)

5)由Dagain[m]和Dispgain[m]计算出相应模拟增益步长数据T[0][m]和ISPGain步长数据T[1][m]，分别如公式(9)和(10)所示。特别说明，若T[1][m]存在连续相同的值，可以采取将重复节点删除但需保留变化前后的节点，同时也删除T[0][m]和T[2][m]的相同下标的节点的方法，从而缩减节点表的数据大小，但为了更精准地控制增益也可不进行删重。

T[0][i]＝{floor(D_again[i]/d+0.5,1),i＜m-1，i＝{0,1,...,m-1} (9)

T[1][i]＝{floor(D_ispgain[i]/d+0.5,1),i＜m-1，i＝{0,1,...,m-1} (10)

6)计算T[0][n]和T[1][n]的最后一个节点的值。总增益节点数据为T[2][i]＝{0,1,2,...,m-1,totalGain/d}，i＝{0,1,...,m}，T[0][n]和T[1][n]的最后一个节点的计算方式如公式(11)-(12)所示：

T[0][m]＝T[0][m-1] (11)

T[1][m]＝T[2][m]-T[0][m] (12)

7)检查节点表是否存在由精度处理引起模拟增益节点步长数与ISPGain节点步长数的和超过了该节点下总增益所需的调节步长数，若存在，则进行相应处理，主要以尽量不更改模拟增益步长数，对ISPGain步长数进行缩减。

步骤S304，根据总增益步长所处位置或位置范围确定所需设置的模拟增益步长和ISP增益步长；具体的，计算相应的需要调整的模拟增益步长数step0和ISPGain步长数step1，首先由S303计算得到的index或者index[2]从T[0][n]中获取相应的模拟增益调整步长数，若为index则直接取值为T[0][index]，ISPGain步长数直接取值为T[1][index]；若为index[2]则需要通过线性插值得到相应的模拟增益步长数，后者主要针对于有删减过节点的情况。ISPGain步长数通过总增益量减去当前模拟增益分量所得。

S305，将模拟增益补充作为下标索引值，从预设的模拟增益寄存器值表中读取相对应的值，将该相应的值设置到寄存器中；将ISP增益步长乘以预先设置的时间间隔精度，将乘积设置到寄存器中。具体的，根据模拟增益步长数step0和ISPGain增益步长数step1下设相关寄存器值。从图像传感器的模拟增益表(againTable[n])中获取步长step0所对应的值，下设至模拟增益寄存器，即值为againTable[step0]，其中againTable[n]的值可为倍数值也可为寄存器值，值得注意的一点是，模拟增益步长数组T[0][n]的值并非是等间隔的，这就意味着againTable[n]有些step是没有对应值的，对于这些无明确计算结果的位置通过填充上一个位置值来补充，例如againTable[3]，因为步长3未出现在T[0][n]，那就没有对应的模拟增益值，则将小于步长数3且出现在T[0][n]中所对应的模拟增益赋值给againTable[3]。ISPGain寄存器值设置为step1*d。

步骤S306，保持当前曝光参数设置，继续运行，返回S301；

步骤S307，下设其他曝光参数(曝光时间和光圈)，完成该次曝光调整。

通过上述步骤，通过建立相应精度的增益调整节点表，精准控制每一次所需调整曝光量的增益分量的组成部分,此时增益主要由模拟增益和ISP增益组成。该方法有别于调整增益时先启用模拟增益，超出模拟增益上限再启用ISP增益的方法，其能有效解决摄像机出现上述闪烁问题。

实施例2

根据本发明的另一个实施例，还提供了一种图像曝光的增益调整装置，图4是根据本发明实施例的图像曝光的增益调整种植的框图，如图4所示，包括：

第一获取模块42，用于获取摄像机当前采集的目标视频中的一帧图像，并确定所述图像的亮度；

第一确定模块44，用于在所述亮度与预设亮度的差值的绝对值大于或等于预设阈值的情况下，确定所需调整的总增益，并根据所述总增益确定所需调整的总增益步长；

第二确定模块46，用于根据所述总增益步长确定所述摄像机所需设置的模拟增益步长和图像信号处理器ISP增益步长；

第三确定模块48，用于根据所述模拟增益步长确定所需调整的模拟增益，并根据ISP增益步长确定所需调整的ISP增益；

调整模块410，用于根据所述模拟增益和所述ISP增益对所述摄像机的曝光参数中的增益进行调整。

可选地，所述第二确定模块46包括：

第一确定子模块，用于确定所述总增益步长在预先生成的增益步长节点表中所处的位置或位置范围，其中，所述增益步长节点表包括：模拟增益步长、ISP增益步长以及总增益步长的对应关系；

第二确定子模块，用于根据所述位置或所述位置范围确定所述摄像机所需设置的模拟增益步长和ISP增益步长。

可选地，所述第二确定子模块包括：

获取单元，用于从所述增益步长节点表中获取所述位置对应的所述模拟增益步长和所述ISP增益步长；或者

确定单元，用于基于所述增益步长节点表，通过线性插值确定所述位置范围对应的所述模拟增益步长和所述ISP增益步长。

可选地，所述装置还包括：

设置模块，用于设置等间隔DB数；

第二获取模块，用于获取所述图像传感器的模拟增益上限DB数；

第四确定模块，用于将所述模拟增益与所述等间隔DB数的比值确定为所述图像传感器的模拟增益上限DB数对应的节点数，其中，所述增益步长节点表的节点数为所述模拟增益上限DB数对应的节点数加1；

第五确定模块，用于根据所述等间隔DB数与所述模拟增益上限DB数对应的节点数确定所述每个节点的所述模拟增益步长、所述ISP增益步长以及所述总增益步长；

生成模块，用于根据所述每个节点的所述模拟增益步长、所述ISP增益步长以及所述总增益步长生成所述增益步长节点表。

可选地，所述第五确定模块包括：

第四确定子模块，用于根据所述等间隔DB数与所述模拟增益上限DB数对应的节点数确定增益等间隔变化数组；

转换子模块，用于将所述增益等间隔变化数组转换成对应的总增益的倍数值；

第五确定子模块，用于根据所述总增益的倍数值确定模拟增益倍数，并根据所述总增益的倍数值与所述模拟增益倍数确定ISP增益倍数；

处理子模块，用于将所述模拟增益倍数和所述ISP增益倍数转换为单位为DB的数值并进行精度处理，得到模拟增益的DB数和ISP增益的DB数；

第六确定子模块，用于根据所述模拟增益的DB数和所述ISP增益的DB数确定所述模拟增益步长和所述ISP增益步长；

第七确定子模块，用于根据所述等间隔DB数确定所述每个节点对应的所述总增益步长。

可选地，所述装置还包括：

判断模块，用于判断所述增益步长节点表中是否存在模拟增益节点步长与ISP增益节点步长之和大于所述总增益步长的目标节点；

缩减模块，用于在判断结果为是的情况下，对ISP增益步长进行缩减，得到缩减后的ISP增益步长，使得所述目标节点的所述模拟增益节点步长与所述缩减后的ISP增益节点步长之和等于所述总增益步长。

可选地，所述第三确定模块48包括：

获取子模块，用于从所述图像传感器的模拟增益表中获取所述模拟增益步长对应的所述模拟增益，其中，若从所述模拟增益表中未获取到所述模拟增益步长对应的值，将从所述模拟增益表中所述模拟增益步长相邻的上一模拟增益步长对应的值确定为所述模拟增益；

第八确定子模块，用于将所述ISP增益步长与设置的等间隔DB数的乘积确定为所述ISP增益步长对应的所述ISP增益，其中，若所述总增益大于所述模拟增益上限值，所述总增益与所述模拟增益上限值的差值部分全部使用ISP增益；

对应的，所述调整模块410，还用于将所述模拟增益设置到图像传感器的模拟增益寄存器中、所述ISP增益设置到所述图像传感器的ISP增益寄存器的方式，对所述摄像机的曝光参数中的增益进行调整。

可选地，所述第一确定模块44，还用于

将所述总增益与设置的等间隔DB数的比值确定为所述总增益步长。

需要说明的是，上述各个模块是可以通过软件或硬件来实现的，对于后者，可以通过以下方式实现，但不限于此：上述模块均位于同一处理器中；或者，上述各个模块以任意组合的形式分别位于不同的处理器中。

实施例3

本发明的实施例还提供了一种计算机可读的存储介质，该存储介质中存储有计算机程序，其中，该计算机程序被设置为运行时执行上述任一项方法实施例中的步骤。

可选地，在本实施例中，上述存储介质可以被设置为存储用于执行以下步骤的计算机程序：

S1，获取摄像机当前采集的目标视频中的一帧图像，并确定所述图像的亮度；

S2，在所述亮度与预设亮度的差值的绝对值大于或等于预设阈值的情况下，确定所需调整的总增益，并根据所述总增益确定所需调整的总增益步长；

S3，根据所述总增益步长确定所述摄像机所需设置的模拟增益步长和图像信号处理器ISP增益步长；

S4，根据所述模拟增益步长确定所需调整的模拟增益，并根据ISP增益步长确定所需调整的ISP增益；

S5，根据所述模拟增益和所述ISP增益对所述摄像机的曝光参数中的增益进行调整。

可选地，在本实施例中，上述存储介质可以包括但不限于：U盘、只读存储器(Read-Only Memory，简称为ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，简称为RAM)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储计算机程序的介质。

实施例4

本发明的实施例还提供了一种电子装置，包括存储器和处理器，该存储器中存储有计算机程序，该处理器被设置为运行计算机程序以执行上述任一项方法实施例中的步骤。

可选地，上述电子装置还可以包括传输设备以及输入输出设备，其中，该传输设备和上述处理器连接，该输入输出设备和上述处理器连接。

可选地，在本实施例中，上述处理器可以被设置为通过计算机程序执行以下步骤：

S1，获取摄像机当前采集的目标视频中的一帧图像，并获取所述图像的亮度；

S2，在所述亮度与预设亮度的差值的绝对值大于或等于预设阈值的情况下，确定所需调整的总增益，并根据所述总增益确定所需调整的总增益步长；

S3，根据所述总增益步长确定所述摄像机所需设置的模拟增益步长和图像信号处理器ISP增益步长；

S4，根据所述模拟增益步长确定所需调整的模拟增益，并根据ISP增益步长确定所需调整的ISP增益；

S5，根据所述模拟增益和所述ISP增益对所述摄像机的曝光参数中的增益进行调整。

可选地，本实施例中的具体示例可以参考上述实施例及可选实施方式中所描述的示例，本实施例在此不再赘述。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。

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。

Claims (11)

1.一种图像曝光的增益调整方法，其特征在于，包括：

获取摄像机当前采集的目标视频中的一帧图像，并确定所述图像的亮度；

在所述亮度与预设亮度的差值的绝对值大于或等于预设阈值的情况下，确定所需调整的总增益，并根据所述总增益确定所需调整的总增益步长；

根据所述总增益步长确定所述摄像机所需设置的模拟增益步长和图像信号处理器ISP增益步长；

根据所述模拟增益步长确定所需调整的模拟增益，并根据ISP增益步长确定所需调整的ISP增益；

根据所述模拟增益和所述ISP增益对所述摄像机的曝光参数中的增益进行调整。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述总增益步长确定所述摄像机所需设置的模拟增益步长和ISP增益步长包括：

确定所述总增益步长在预先生成的增益步长节点表中所处的位置或位置范围，其中，所述增益步长节点表包括：模拟增益步长、ISP增益步长以及总增益步长的对应关系；

根据所述位置或所述位置范围确定所述摄像机所需设置的模拟增益步长和ISP增益步长。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据所述位置或所述位置范围确定所述摄像机所需设置的模拟增益步长和ISP增益步长包括：

从所述增益步长节点表中获取所述位置对应的所述模拟增益步长和所述ISP增益步长；或者

基于所述增益步长节点表，通过线性插值确定所述位置范围对应的所述模拟增益步长和所述ISP增益步长。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在根据所述总增益步长确定所述摄像机所需设置的模拟增益步长和ISP增益步长之前，所述方法还包括：

设置等间隔DB数；

获取所述图像传感器的模拟增益上限DB数；

将所述模拟增益与所述等间隔DB数的比值确定为所述图像传感器的模拟增益上限DB数对应的节点数，其中，所述增益步长节点表的节点数为所述模拟增益上限DB数对应的节点数加1；

根据所述等间隔DB数与所述模拟增益上限DB数对应的节点数确定所述每个节点的所述模拟增益步长、所述ISP增益步长以及所述总增益步长；

根据所述每个节点的所述模拟增益步长、所述ISP增益步长以及所述总增益步长生成所述增益步长节点表。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，根据所述等间隔DB数与所述模拟增益上限DB数对应的节点数确定所述每个节点的所述模拟增益步长、所述ISP增益步长以及所述总增益步长包括：

根据所述等间隔DB数与所述模拟增益上限DB数对应的节点数确定增益等间隔变化数组；

将所述增益等间隔变化数组转换成对应的总增益的倍数值；

根据所述总增益的倍数值确定模拟增益倍数，并根据所述总增益的倍数值与所述模拟增益倍数确定ISP增益倍数；

将所述模拟增益倍数和所述ISP增益倍数转换为单位为DB的数值并进行精度处理，得到模拟增益的DB数和ISP增益的DB数；

根据所述模拟增益的DB数和所述ISP增益的DB数确定所述模拟增益步长和所述ISP增益步长；

根据所述等间隔DB数确定所述每个节点对应的所述总增益步长。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在根据所述每个节点的所述模拟增益步长、所述ISP增益步长以及所述总增益步长生成所述增益步长节点表之后，所述方法还包括：

判断所述增益步长节点表中是否存在模拟增益节点步长与ISP增益节点步长之和大于所述总增益步长的目标节点；

在判断结果为是的情况下，对ISP增益步长进行缩减，得到缩减后的ISP增益步长，使得所述目标节点的所述模拟增益节点步长与所述缩减后的ISP增益节点步长之和等于所述总增益步长。

7.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据所述模拟增益步长确定所需调整的模拟增益，并根据ISP增益步长确定所需调整的ISP增益包括：

从所述图像传感器的模拟增益表中获取所述模拟增益步长对应的所述模拟增益，其中，若从所述模拟增益表中未获取到所述模拟增益步长对应的值，将从所述模拟增益表中所述模拟增益步长相邻的上一模拟增益步长对应的值确定为所述模拟增益；

将所述ISP增益步长与设置的等间隔DB数的乘积确定为所述ISP增益步长对应的所述ISP增益，其中，若所述总增益大于所述模拟增益上限值，所述总增益与所述模拟增益上限值的差值部分全部使用ISP增益；

根据所述模拟增益和所述ISP增益对所述摄像机的曝光参数中的增益进行调整包括：

通过将所述模拟增益设置到图像传感器的模拟增益寄存器中、所述ISP增益设置到所述图像传感器的ISP增益寄存器的方式，对所述摄像机的曝光参数中的增益进行调整。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其特征在于，根据所述总增益确定所需调整的总增益步长包括：

将所述总增益与设置的等间隔DB数的比值确定为所述总增益步长。

9.一种图像曝光的增益调整装置，其特征在于，包括：

第一获取模块，用于获取摄像机当前采集的目标视频中的一帧图像，并确定所述图像的亮度；

第一确定模块，用于在所述亮度与预设亮度的差值的绝对值大于或等于预设阈值的情况下，确定所需调整的总增益，并根据所述总增益确定所需调整的总增益步长；

第二确定模块，用于根据所述总增益步长确定所述摄像机所需设置的模拟增益步长和图像信号处理器ISP增益步长；

第三确定模块，用于根据所述模拟增益步长确定所需调整的模拟增益，并根据ISP增益步长确定所需调整的ISP增益；

调整模块，用于根据所述模拟增益和所述ISP增益对所述摄像机的曝光参数中的增益进行调整。

10.一种计算机可读的存储介质，其特征在于，所述存储介质中存储有计算机程序，其中，所述计算机程序被设置为运行时执行所述权利要求1至8中任一项所述的方法。

11.一种电子装置，包括存储器和处理器，其特征在于，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器被设置为运行所述计算机程序以执行所述权利要求1至8中任一项所述的方法。

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