CN112073645A - 曝光控制方法、装置、终端设备及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种曝光控制方法，所述方法包括以下步骤：获取摄像头采集的图片中处于预设亮度范围的像素点数量，并根据图片中处于预设亮度范围的像素点数量，确定目标权重参数，其中，目标权重参数包括预先划分的至少两个亮度区间以及各亮度区间对应的权重值；基于图片的亮度信息和目标权重参数，计算图片的加权亮度值；根据加权亮度值以及预设参考亮度值，调整摄像头的曝光时间和/或增益，这样，通过权重参数的设置使得曝光控制适用于各种拍摄场景，增加了曝光控制的精确性，避免现有目标拍摄对象对应的区域曝光不足或曝光过度的情况。本发明还公开了一种曝光控制装置、终端设备及存储介质，保证了曝光控制的精确性。

Description

曝光控制方法、装置、终端设备及存储介质

技术领域

本发明涉及摄像头拍摄领域，特别涉及一种曝光控制方法、装置、终端设备及存储介质。

背景技术

摄像头在拍摄图像时，外部环境亮度会影响图像质量。为了避免摄像头拍摄的图像曝光过度或者曝光不足，通常会对摄像头的进行曝光控制。目前，在进行曝光控制时，通常是根据拍摄的图像各像素点的亮度值求平均亮度值，根据平均亮度值来进行曝光控制，例如，若平均亮度值较高，则降低摄像头增益，若平均亮度值较低，则增加摄像头增益。

但是，在一些场景下，例如正面强光(例如对着太阳、灯光等拍摄的场景)或逆光拍摄的场景下，通过上述方式进行曝光控制，会导致目标拍摄对象对应的区域曝光不足或曝光过度，从而导致图像质量不佳。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种曝光控制方法、装置、终端设备及存储介质，旨在解决现有曝光控制方式中，在正面强光或逆光拍摄的场景下，目标拍摄对象对应的区域曝光不足或曝光过度，从而导致图像质量不佳的技术问题。

为实现上述目的，本发明提出一种曝光控制方法，所述曝光控制方法包括以下步骤：

获取摄像头采集的图片中处于预设亮度范围的像素点数量；

根据所述图片中处于预设亮度范围的像素点数量，确定目标权重参数，所述目标权重参数包括预先划分的至少两个亮度区间以及各亮度区间对应的权重值；

基于所述图片的亮度信息和所述目标权重参数，计算所述图片的加权亮度值；

根据所述加权亮度值以及预设参考亮度值，调整所述摄像头的曝光时间和/或增益。

可选的，所述根据所述加权亮度值以及预设参考亮度值，调整所述摄像头的曝光时间和/或增益的步骤包括：

若所述加权亮度值大于所述预设参考亮度值，降低所述摄像头的曝光时间和/或增益；

若所述加权亮度值小于所述预设参考亮度值，增加所述摄像头的曝光时间和/或增益。

可选的，所述预设亮度范围包括：预设暗场亮度范围和/或预设高亮亮度范围。

可选的，所述根据所述图片中处于预设亮度范围的像素点数量，确定目标权重参数的步骤包括：

根据预设数量区间和权重参数映射表，以及所述图片中处于预设亮度范围的像素点数量，确定目标权重参数。

可选的，所述根据所述图片中处于预设亮度范围的像素点数量，确定目标权重参数的步骤之前，所述曝光控制方法还包括：

设置N个数量阈值以及各所述数量阈值对应的权重参数，所述N为大于1的整数；

所述根据所述图片中处于预设亮度范围的像素点数量，确定目标权重参数的步骤包括：

若所述图片中处于预设亮度范围的像素点数量，小于第一数量阈值，将所述第一数量阈值对应的第一组权重参数作为目标权重参数；

若所述图片中处于预设亮度范围的像素点数量，大于第N数量阈值，将所述第N数量阈值对应的第N组权重参数作为目标权重参数，所述数量阈值的数值越大，序号越大。

可选的，所述根据所述图片中处于预设亮度范围的像素点数量，确定目标权重参数的步骤包括：

若所述图片中处于预设亮度范围的像素点数量，处于第i数量阈值和第i+1数量阈值之间，基于所述第i数量阈值、所述第i+1数量阈值、所述第i数量阈值对应的第i权重参数、所述第i+1数量阈值对应的第i+1权重参数以及所述图片中处于预设亮度范围的像素点数量，确定目标权重参数，所述i的取值范围为[1，N]。

可选的，所述基于所述第i数量阈值、所述第i+1数量阈值、所述第i数量阈值对应的第i权重参数、所述第i+1数量阈值对应的第i+1权重参数以及所述图片中处于预设亮度范围的像素点数量，确定目标权重参数的步骤包括：

基于下列公式计算线性差值系数F，

F＝(H_block-T_i)/(T_i+1-T_i)，其中，所述H_block为所述图片中处于预设亮度范围的像素点数量，T_i为所述第i数量阈值，T_i+1为所述第i+1数量阈值；

基于下列公式计算所述目标权重参数：

K_目标x＝F*K_(i+1)x+(1-F)*K_(i)x

其中，K_目标x为目标权重参数中，第x亮度区间对应的权重值；K_(i+1)x为所述第i+1权重参数中，第x亮度区间对应权重值；K_(i)x为所述第i权重参数中，第x亮度区间对应的权重值。

此外，为实现上述目的，本发明还提出一种曝光控制装置，所述曝光控制装置包括：

获取模块，用于获取摄像头采集的图片中处于预设亮度范围的像素点数量；

确定模块，用于根据所述图片中处于预设亮度范围的像素点数量，确定目标权重参数，所述权重参数包括亮度区间以及各亮度区间对应的权重值；

计算模块，用于基于所述图片的亮度信息和所述目标权重参数，计算所述图片的加权亮度值；

调整模块，用于根据所述加权亮度值以及预设参考亮度值，调整所述摄像头的曝光时间和/或增益。

此外，为实现上述目的，本发明还提出一种终端设备，所述终端设备包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并在所述处理器上运行曝光控制程序，所述曝光控制程序被所述处理器执行时实现如上述任一项所述的曝光控制方法的步骤。

此外，为实现上述目的，本发明还提出一种存储介质，所述存储介质上存储有曝光控制程序，所述曝光控制程序被处理器执行时实现上述任一项所述的曝光控制方法的步骤。

本发明技术方案通过采用采用一种曝光控制方法，所述方法包括以下步骤：获取摄像头采集的图片中处于预设亮度范围的像素点数量，并根据图片中处于预设亮度范围的像素点数量，确定目标权重参数，其中，目标权重参数包括预先划分的至少两个亮度区间以及各亮度区间对应的权重值；基于图片的亮度信息和目标权重参数，计算图片的加权亮度值；根据加权亮度值以及预设参考亮度值，调整摄像头的曝光时间和/或增益；也就是说，本发明中，会根据图片中处于预设亮度范围的像素点的数量来计算图片的加权亮度值，从而根据加权亮度值来调整曝光时间和增益，这样，通过权重参数的设置可以使得曝光控制适用于各种拍摄场景，增加了曝光控制的精确性，避免现有基于图片的平均亮度值调整曝光时间和增益，导致目标拍摄对象对应的区域曝光不足或曝光过度的情况。

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，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的终端设备结构示意图；

图2为本发明第一实施例的曝光控制方法的流程示意图；

图3为本发明第二实施例的曝光控制方法的流程示意图；

图4为本发明第二实施例的图片亮度统计直方图；

图5为本发明曝光控制装置的结构示意图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

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。

参照图1，图1为本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的终端设备结构示意图。

终端设备可以是移动电话、智能电话、笔记本电脑、数字广播接收器、个人数字助理(PDA)、平板电脑(PAD)等用户设备(User Equipment，UE)、手持设备、车载设备、可穿戴设备、计算设备、电视机、监控设备或连接到无线调制解调器的其它处理设备、移动台(Mobilestation，MS)等。设备可能被称为用户终端、便携式终端、台式终端等。

通常，终端设备包括：至少一个处理器301、存储器302以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的曝光控制程序，所述曝光控制程序配置为实现如下任一实施例所述的曝光控制方法的步骤。

处理器301可以包括一个或多个处理核心，比如4核心处理器、8核心处理器等。处理器301可以采用DSP(Digital Signal Processing，数字信号处理)、FPGA(Field－Programmable Gate Array，现场可编程门阵列)、PLA(Programmable Logic Array，可编程逻辑阵列)中的至少一种硬件形式来实现。处理器301也可以包括主处理器和协处理器，主处理器是用于对在唤醒状态下的数据进行处理的处理器，也称CPU(CentralProcessingUnit，中央处理器)；协处理器是用于对在待机状态下的数据进行处理的低功耗处理器。在一些实施例中，处理器301可以在集成有GPU(Graphics Processing Unit，图像处理器)，GPU用于负责显示屏所需要显示的内容的渲染和绘制。处理器301还可以包括AI(Artificial Intelligence，人工智能)处理器，该AI处理器用于处理有关曝光控制方法操作，使得曝光控制方法模型可以自主训练学习，提高效率和准确度。

存储器302可以包括一个或多个计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质可以是非暂态的。存储器302还可包括高速随机存取存储器，以及非易失性存储器，比如一个或多个磁盘存储设备、闪存存储设备。在一些实施例中，存储器302中的非暂态的计算机可读存储介质用于存储至少一个指令，该至少一个指令用于被处理器301所执行以实现本申请中方法实施例提供的曝光控制方法。

在一些实施例中，终端还可选包括有：通信接口303和至少一个外围设备。处理器301、存储器302和通信接口303之间可以通过总线或信号线相连。各个外围设备可以通过总线、信号线或电路板与通信接口303相连。具体地，外围设备包括：射频电路304、显示屏305和电源306中的至少一种。

通信接口303可被用于将I/O(Input/Output，输入/输出)相关的至少一个外围设备连接到处理器301和存储器302。在一些实施例中，处理器301、存储器302和通信接口303被集成在同一芯片或电路板上；在一些其他实施例中，处理器301、存储器302和通信接口303中的任意一个或两个可以在单独的芯片或电路板上实现，本实施例对此不加以限定。

射频电路304用于接收和发射RF(Radio Frequency，射频)信号，也称电磁信号。射频电路304通过电磁信号与通信网络以及其他通信设备进行通信。射频电路304将电信号转换为电磁信号进行发送，或者，将接收到的电磁信号转换为电信号。可选地，射频电路304包括：天线系统、RF收发器、一个或多个放大器、调谐器、振荡器、数字信号处理器、编解码芯片组、用户身份模块卡等等。射频电路304可以通过至少一种无线通信协议来与其它终端进行通信。该无线通信协议包括但不限于：城域网、各代移动通信网络(2G、3G、4G及5G)、无线局域网和/或WiFi(Wireless Fidelity，无线保真)网络。在一些实施例中，射频电路304还可以包括NFC(Near Field Communication，近距离无线通信)有关的电路，本申请对此不加以限定。

显示屏305用于显示UI(User Interface，用户界面)。该UI可以包括图形、文本、图标、视频及其它们的任意组合。当显示屏305是触摸显示屏时，显示屏305还具有采集在显示屏305的表面或表面上方的触摸信号的能力。该触摸信号可以作为控制信号输入至处理器301进行处理。此时，显示屏305还可以用于提供虚拟按钮和/或虚拟键盘，也称软按钮和/或软键盘。在一些实施例中，显示屏305可以为一个，电子设备的前面板；在另一些实施例中，显示屏305可以为至少两个，分别设置在电子设备的不同表面或呈折叠设计；在再一些实施例中，显示屏305可以是柔性显示屏，设置在电子设备的弯曲表面上或折叠面上。甚至，显示屏305还可以设置成非矩形的不规则图形，也即异形屏。显示屏305可以采用LCD(LiquidCrystal Display，液晶显示屏)、OLED(Organic Light-Emitting Diode,有机发光二极管)等材质制备。

电源306用于为电子设备中的各个组件进行供电。电源306可以是交流电、直流电、一次性电池或可充电电池。当电源306包括可充电电池时，该可充电电池可以支持有线充电或无线充电。该可充电电池还可以用于支持快充技术。本领域技术人员可以理解，图1中示出的结构并不构成对曝光控制设备的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。

此外，本发明实施例还提出一种存储介质，所述存储介质上存储有曝光控制程序，所述曝光控制程序被处理器执行时实现如下文任一实施例所述的曝光控制方法的步骤。因此，这里将不再进行赘述。另外，对采用相同方法的有益效果描述，也不再进行赘述。对于本申请所涉及的计算机可读存储介质实施例中未披露的技术细节，请参照本申请方法实施例的描述。确定为示例，程序指令可被部署为在一个计算设备上执行，或者在位于一个地点的多个计算设备上执行，又或者，在分布在多个地点且通过通信网络互连的多个计算设备上执行。

本领域普通技术人员可以理解实现下文任一实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述曝光控制程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如下述各方法的实施例的流程。其中，上述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)或随机存储记忆体(RandomAccessMemory，RAM)等。

基于上述硬件结构，提出本发明曝光控制方法的实施例。

参照图2，图2为本发明曝光控制方法的第一实施例的流程示意图，所述曝光控制方法包括以下步骤：

步骤S11：获取摄像头采集的图片中处于预设亮度范围的像素点数量。

需要说明的是，本发明的曝光控制方法应用于包括摄像头的终端设备或系统，例如，电视机、手机、监控系统等。

本发明实施例中，在摄像头启动后，摄像头会持续采集图片，然后，获取摄像头采集的图片，并根据图片的亮度信息获取图片中处于预设亮度范围的像素点数量。

其中，，可以在摄像头启动时，获取摄像头采集的图片，以进行曝光控制；也可以在摄像头启动后，实时获取摄像头采集的图片；或者，也可以每隔预设时间段，获取一次摄像头采集的图片以进行曝光控制，对于预设时间段，其可以由用户或终端开发人员根据实际需要灵活设置，例如，对于一些固定设备，其光影变化不会特别频繁，因此，为了节约资源，可以将预设时间段设置得长一些；对于一些移动终端，由于终端的移动会导致光影变化频繁，因此，可以将预设时间段设置得短一些，以适应频繁变化的光影环境。

其中，预设亮度范围可以根据实际需要灵活设置，例如，相比其他亮度范围的像素点的数量，处于预设暗场亮度范围的像素点的数量和处于预设高亮亮度范围的像素点的数量，更能反映出摄像头当前所处的拍摄场景是否为正面强光或逆光拍摄，例如，若处于预设高亮度范围的像素点的数量较多，与图片像素点总个数的比例较高(例如，95％、90％以上)，则表明图片的亮度比较均匀，且当前拍摄亮度较强，若处于预设高亮度范围的像素点的数量适中，与图片像素点总个数的比例适中(例如，20％-50％等)，则表明图片的亮度不均匀，且部分区域高亮，极大程度上表明摄像头当前处于正面强光或逆光拍摄的场景；若处于预设暗场亮度范围的像素点的数量较多，与图片像素点总个数的比例偏高(例如，85％、93％以上)，则表明图片的亮度比较均匀，且当前拍摄亮度较低；若处于预设暗场亮度范围的像素点的数量适中，与图片像素点总个数的比例适中(例如，25％-70％等)，则表明图片的亮度不均匀，且部分区域较暗，极大程度上表明摄像头当前处于正面强光或逆光拍摄的场景；若处于预设暗场亮度范围和处于预设高亮亮度范围的像素点的数量均较多，则表明图片的亮度不均匀，且对比度相差较大，极大程度上表明摄像头当前处于正面强光或者逆光拍摄的场景。基于此考量，预设亮度范围可以包括预设暗场亮度范围和/或预设高亮亮度范围。其中，预设暗场亮度范围，可以设置为低于预设第一亮度值的范围，对于预设第一亮度值，其可以为亮度较暗的值，例如可以是63,70等；预设高亮亮度范围，可以设置为高于预设第二亮度值的范围，对于预设第二亮度值，其可以为亮度较强的值，例如，192、180等。

步骤S12：根据图片中处于预设亮度范围的像素点数量，确定目标权重参数。

本发明实施例中，在获取摄像头采集的图片中处于预设亮度范围的像素点数量后，根据图片中处于预设亮度范围的像素点数量，确定目标权重参数。需要说明的是，图片中，处于预设亮度范围的像素点数量，在一定程度上会反映出摄像头当前所处的拍摄场景，因此，基于图片中处于预设亮度范围的像素点的数量，确定对应的目标权重参数，使得后续基于目标权重参数计算出来的图片的加权亮度值，更能体现图片的亮度情况，基于加权亮度值进行曝光控制，使得曝光控制与当前拍摄场景适应，提升曝光控制的精确性。也就是说，本发明实施例中，图片中处于预设亮度范围的像素点的数量不同，其对应的目标权重参数不同，从而使得曝光控制与摄像头当前所处的场景适配，实现更加精准的曝光控制，提升图片拍摄质量。

需要说明的是，本发明实施例中，目标权重参数包括：预先划分的至少两个亮度区间以及各亮度区间对应的权重值。也就是说，本实施例中，将整个亮度范围0-255，根据亮度强度，划分为了至少两个亮度区间，各亮度区间分别设置有对应的权重值。其中，亮度区间的划分方式可以根据实际需要灵活设置，例如，可以将0-255按照亮度强度划分为8个亮度区间，这8个区间分别为0-31、32-63、64-95、96-127、128-159、160-191、192-223、224-255。

由于在步骤S12中，需要根据图片中处于预设亮度范围的像素点数量，确定目标权重参数，因此，在步骤S12之前，可以根据实际需要设置不同的像素点数量，及其对应的权重参数，其中，可以基于处于预设亮度范围的像素点数量所反映出的拍摄场景，确定对应权重参数。

在一种实施方式中，在步骤S12之前，可以针对图片中处于预设亮度范围的像素点的数量，预先设置至少两个数量区间，以及各数量区间对应的权重参数，然后基于各数量区间和各数量区间对应的权重参数设置数量区间与权重参数映射表，也就是说，数量区间和权重参数映射表包括至少两个数量区间以及各数量区间对应的权重参数。这样，步骤S12包括：根据预设数量区间和权重参数映射表，以及图片中处于预设亮度范围的像素点数量，确定目标权重参数。也即，在确定目标权重参数时，根据图片中处于预设亮度范围的像素点数量，确定其所处的数量区间，并将该数量区间对应的权重参数作为目标权重参数。为了更好的理解，此处以一个示例进行说明：参见表1，表1为数量区间和权重参数映射表的一种示例，假设预先将亮度范围0-255划分为3个亮度区间，第一亮度区间为0-85、第二亮度区间为86-171、第三亮度区间为172-255，针对图片中处于预设亮度范围的像素点的数量，分别设置了数量区间0-100、101-300、301-500……并针对各数量区间，分别设置对应的权重参数，假设图片中处于预设亮度范围的像素点数量为156，则基于下表1，将D3、D4、D5作为目标权重参数。

表1

其中，数量区间和权重参数映射表可以根据实际需要灵活设置，例如，可以基于图片中处于预设亮度范围的像素点数量处于数量区间时，所对应的拍摄场景，设置权重参数。例如，假设预设亮度范围为预设暗场亮度范围，若处于预设暗场亮度范围的像素点的数量处于某一数量区间时，其所占总像素点的比例为0-40％，则表明图片的亮度不均匀，且部分区域较暗，极大程度上摄像头当前处于正面强光或逆光拍摄的场景，因此，为了使得图片中较暗的区域变量，内容显示的层次更多，将较暗的亮度区间对应的权重值设置得高一点，将较亮的亮度区间对应的权重设置得低一点；若处于预设暗场亮度范围的像素点的数量处于某一数量区间时，其所占总像素点的比例为90-100％，则表明图片的亮度均匀，且拍摄场景亮度较低，因此，各亮度区间对应的权重值可以相等。

在一种实施方式中，步骤S12之前，曝光控制方法包括：设置N个数量阈值以及各数量阈值对应的权重参数，其中，N为大于1的整数，例如，可以是2、3、4等。即，预先设置N个数量阈值，以及N组权重参数，数量阈值与权重参数一一对应。

此时，步骤S12包括：

若图片中处于预设亮度范围的像素点数量，小于第一数量阈值，将第一数量阈值对应的第一组权重参数作为目标权重参数；需要说明的是，基于数量阈值的大小，将各数量阈值按照从小到大的顺序进行排序，其中，序号越小，对应的数量阈值的数值越小，序号越大，对应的数量阈值的数值越大，也就是说，第一数量阈值为N个数量阈值中，数值最小的，第N数量阈值为N个数量阈值中，数值最大的。

若图片中处于预设亮度范围的像素点数量，大于第N数量阈值，将第N数量阈值对应的第N组权重参数作为目标权重参数。

若图片中处于预设亮度范围的像素点数量，处于第i数量阈值和第i+1数量阈值之间，基于第i数量阈值、第i+1数量阈值、第i数量阈值对应的第i权重参数、第i+1数量阈值对应的第i+1权重参数以及图片中处于预设亮度范围的像素点数量，确定目标权重参数，其中，i大于等于1，小于等于N，也就是说，i的取值范围为[1，N]。具体的，基于下列公式计算线性差值系数F，

F＝(H_block-T_i)/(T_i+1-T_i)，其中，H_block为图片中处于预设亮度范围的像素点数量，T_i为第i数量阈值，T_i+1为第i+1数量阈值；

基于下列公式计算目标权重参数：

K_目标x＝F*K_(i+1)x+(1-F)*K_(i)x

其中，K_目标x目标权重参数中，第x亮度区间对应的权重值；K_(i+1)x为第i+1权重参数中，第x亮度区间对应权重值；K_(i)x为第i权重参数中，第x亮度区间对应的权重值。

需要说明的是，数量阈值和对应的权重参数可以根据实际需要灵活设置，例如，可以基于图片中处于预设亮度范围的像素点数量对应的拍摄场景和想要达到的效果，设置权重参数。

步骤S13：基于图片的亮度信息和目标权重参数，计算图片的加权亮度值。

需要说明的是，目标权重参数包括亮度区间以及对应的权重值，因此，基于图片的亮度信息和目标权重参数，计算图片的加权亮度值。为了更好的理解，这里以一个示例进行说明：假设图片包括5个像素点，各像素点的亮度分别为10、30、35、80、100；权重参数包括：亮度区间0-20对应的权重值4，亮度区间21-50对应的权重值为3；亮度区间51-90对应的权重值为2，亮度区间91-255对应的权重值为1，则图片的加权亮度值＝10*4+(30+35)*3+80*2+100*1＝495。

步骤S14：根据加权亮度值以及预设参考亮度值，调整摄像头的曝光时间和/或增益。

若加权亮度值大于预设参考亮度值，降低摄像头的曝光时间和/或增益；若加权亮度值小于预设参考亮度值，增加摄像头的曝光时间和/或增益，从而使得图片的加权亮度值达到预设参考亮度值。对于预设参考亮度值，其可以根据实际需要灵活设置。

本发明实施例中，根据加权亮度值以及预设参考亮度值，可以只调整摄像头的曝光时间，或者，可以只调整摄像头的增益，或者，可以调整摄像头的曝光时间和增益。

参见图3，图3为本发明曝光控制方法的第二实施例的流程示意图，所述曝光控制方法包括以下步骤：

步骤S20：设置N个数量阈值以及各数量阈值对应的权重参数。

本发明实施例中，针对处于预设暗场亮度范围的像素点的数量，预先设置了N个数量阈值以及各数量阈值对应的权重参数，其中，预先将亮度范围0-255划分为了M个亮度区间，记为第x亮度区间，其中，x的取值范围为[0，M-1]，x的值越小，对应的亮度区间的亮度越小，每一组权重参数包括各亮度区间对应的权重值，也就是说，每一组权重参数中，包括M个权重值，第x亮度区间对应第x权重值。其中，亮度区间的划分方式可以根据实际需要灵活设置。

其中，在设置各数量阈值对应的权重参数时，为了使得暗区内容显示的层次更多，同时，为了避免图片过曝，当处于预设暗场亮度范围的像素点数量H_block比较少时，则可以将对应的权重参数中，较暗的亮度区间对应的权重值设置得大一些，将较亮的亮度区间对应的权重值设置得小一些，随着H_block的增加，场景发生变化，对应的权重参数中，各亮度区间对应的权重值慢慢平均起来，当H_block大于数值最大的数量阈值时，其对应的权重参数中，各亮度区间对应的权重值平均化(即各亮度区间对应的权重值相等)。也就是说，数值较小的数量阈值，对应的权重参数中，各亮度区间对应的权重值差异最大，且较暗的亮度区间对应的权重大，较亮的亮度区间对应的权重小；随着数量阈值的数值的增加，对应的权重参数中，各亮度区间对应的权重值差异逐渐缩小，相等平均化；数值最大的数量阈值，对应的权重参数中，各亮度区间对应的权重值差异最小，且各亮度区间对应的权重值相等。

为了更好的理解，此处以一个示例进行说明，假设预先设置了3(即N＝3)个数量阈值，T_low、T_mid、T_high，T_low<T_mid<T_high，预先将亮度范围0-255划分为了8(即M＝8)个亮度区间，分别为0-31、32-63、64-95、96-127、128-159、160-191、192-223、224-255，其中，T_low对应的第一组权重参数K_low＝{K_low0,K_low1...K_low6,K_low7}，T_mid对应的第二组权重参数K_mid＝{K_mid0,K_mid1...K_mid6,K_mid7}，T_high对应的第三组权重参数K_high＝{K_high0,K_high1...K_high6,K_high7}，由于权重值的下标越小，对应的亮度区间越暗，因此，K_low0、K_mid0、K_high0对应的亮度区间为0-31，K_low7、K_mid7、K_high7对应的亮度区间为224-255。其中，K_low0,K_low1...K_low6,K_low7之间的差异最大，且K_low0大于K_low7；K_mid0,K_mid1...K_mid6,K_mid7之间的差异，相对K_low来说，小一些，比较平均化；K_high0,K_high1...K_high6,K_high7之间的差异最小，K_high0＝K_high1＝...＝K_high6＝K_high7。

步骤S21：在摄像头启动后，获取摄像头采集的图片。

本发明实施例中，在摄像头启动后，获取摄像头采集的图片。

参见下表2所示，假设摄像头采集的图片包括20个像素点，各像素点对应的亮度值如下表2所示。

表2

步骤S22：根据图片中处于预设暗场亮度范围的像素点数量，确定目标权重参数。

本发明实施例中，预设暗场亮度范围为预先划分的亮度区间中，亮度最低的两个亮度区间，承接上例，即0-31、32-63这两个亮度区间，当然，在其他实施例中，预设暗场亮度范围还可以是其他范围。为了获取图片中处于预设暗场亮度范围的像素点数量，本发明实施例中，可以基于图片的亮度信息，获取亮度区间以及各亮度区间对应的像素点数量统计直方图，然后，根据像素点数量统计直方图，确定图片中处于预设暗场亮度范围的像素点数量。

在确定图片中处于预设暗场亮度范围的像素点数量之后，基于以下方式确定目标权重参数：

若图片中处于预设亮度范围的像素点数量，小于第一数量阈值，将第一数量阈值对应的第一组权重参数作为目标权重参数；需要说明的是，基于数量阈值的大小，将各数量阈值按照从小到大的顺序进行排序，其中，序号越小，对应的数量阈值的数值越小，也就是说，第一数量阈值为N个数量阈值中，数值最小的，第N数量阈值为N个数量阈值中，数值最大的。

若图片中处于预设亮度范围的像素点数量，大于第N数量阈值，将第N数量阈值对应的第N组权重参数作为目标权重参数。

若图片中处于预设亮度范围的像素点数量，处于第i数量阈值和第i+1数量阈值之间，基于第i数量阈值、第i+1数量阈值、第i数量阈值对应的第i权重参数、第i+1数量阈值对应的第i+1权重参数以及图片中处于预设亮度范围的像素点数量，确定目标权重参数，其中，i大于等于1，小于等于N。具体的，先基于下列公式计算线性差值系数F，

F＝(H_block-T_i)/(T_i+1-T_i)，其中，H_block为图片中处于预设亮度范围的像素点数量，T_i为第i数量阈值，T_i+1为第i+1数量阈值；

基于下列公式计算目标权重参数：

K_目标x＝F*K_(i+1)x+(1-F)*K_(i)x

其中，K_目标x为目标权重参数中，第x亮度区间对应的权重值；K_(i+1)x为所述第i+1权重参数中，第x亮度区间对应的权重值；K_(i)x为所述第i权重参数中，第x亮度区间对应的权重值。

承接上例，图片的像素点数量统计直方图如图4所示，预设暗场亮度范围为低两阶亮度区间，即0-31和32-63这两个亮度区间，因此，处于预设暗场亮度范围的像素点数量H_block＝3+2＝5。

若H_block<T_low，则目标权重参数K_目标＝K_low。

假设T_low<H_block<T_mid,则目标权重参数为：

K_目标＝{K_mid0*F′+(1-F′)*K_low0,…,K_mid7*F′+(1-F′)*K_low7}；

其中，F'＝(H_black-T_low)/(T_mid-T_low)。

假设T_mid<H_block<T_high,则目标权重参数为：

K_目标＝{K_high0*F"+(1-F")*K_mid0,…,K_high7*F"+(1-F")*K_mid7}；

其中，F"＝(H_black-T_mid)/(T_high-T_mid)。

假设T_high<H_block，则目标权重参数K_目标＝K_high。

步骤S23：基于图片的亮度信息和目标权重参数，计算图片的加权亮度值。

基于下列公式计算图片的加权亮度值：

其中，Y_lum为图片的加权亮度值，K_目标x为目标权重参数中，第x亮度区间对应的权重值，Y_x为图片中，处于第x亮度区间的像素点的亮度和。

承接上例，M＝8，则

Y_lum＝K_目标0*Y₀+K_目标1*Y₁+…+K_目标6*Y₆+K_目标7*Y₇

其中，Y₀为图片中，处于第0亮度区间(即0-31)的像素点的亮度和，参见表2，Y₀＝5+30+15＝50；同理，Y₁为图片中，处于第1亮度区间(即32-63)的像素点的亮度和；Y₇为图片中，处于第7亮度区间(即224-255)的像素点的亮度和；K_目标0为第0亮度区间(即0-31)对应的权重值，同理，K_目标1为第1亮度区间(即32-63)对应的权重值，K_目标7为第7亮度区间(即224-255)对应的权重值。

也就是说，假设H_block<T_low，则：

Y_lum＝K_low0*Y₀+K_low1*Y₁+…+K_low6*Y₆+K_low7*Y₇。

假设，T_mid<H_block<T_high，则：

Y_lum＝(K_mid0*F′+(1-F′)*K_low0)*Y₀+…+(K_mid7*F′+(1-F′)*K_low7)*Y₇；

其中，F'＝(H_black-T_low)/(T_mid-T_low)

假设T_mid<H_block<T_high，则：

Y_lum＝(K_high0*K”+(1-K”)*K_mid0)*Y₀+...+(K_high7*K”+(1-K”)*K_mid7)*Y₇；

其中，F”＝(H_black-T_mid)/(T_high-T_mid)

假设T_high<H_block，则Y_lum＝K_high0*Y₀+K_high1*Y₁+...+K_high6*Y₆+K_high7*Y₇

步骤S24：根据加权亮度值以及预设参考亮度值，调整摄像头的曝光时间和增益。

在加权亮度值大于预设参考亮度值时，降低摄像头的曝光时间和增益；在加权亮度值小于预设参考亮度值时，增加摄像头的曝光时间和增益，从而使得图片的加权亮度值达到预设参考亮度值。对于预设参考亮度值，其可以根据实际需要灵活设置。

本发明实施例中，在前述包括控制方法的基础上，提供一种曝光控制装置，参照图5，图5为本发明曝光控制装置的第一实施例的结构示意图，所述曝光控制装置包括：

获取模块10，用于获取摄像头采集的图片中处于预设亮度范围的像素点数量；

确定模块20，用于根据所述图片中处于预设亮度范围的像素点数量，确定目标权重参数，所述权重参数包括亮度区间以及各亮度区间对应的权重值；

计算模块30，用于基于所述图片的亮度信息和所述目标权重参数，计算所述图片的加权亮度值；

调整模块40，用于根据所述加权亮度值以及预设参考亮度值，调整所述摄像头的曝光时间和/或增益。

以上所述仅为本发明的可选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种曝光控制方法，其特征在于，所述曝光控制方法包括以下步骤：

获取摄像头采集的图片中处于预设亮度范围的像素点数量；

根据所述图片中处于预设亮度范围的像素点数量，确定目标权重参数，所述目标权重参数包括预先划分的至少两个亮度区间以及各亮度区间对应的权重值；

基于所述图片的亮度信息和所述目标权重参数，计算所述图片的加权亮度值；

根据所述加权亮度值以及预设参考亮度值，调整所述摄像头的曝光时间和/或增益。

2.如权利要求1所述的曝光控制方法，其特征在于，所述根据所述加权亮度值以及预设参考亮度值，调整所述摄像头的曝光时间和/或增益的步骤包括：

若所述加权亮度值大于所述预设参考亮度值，降低所述摄像头的曝光时间和/或增益；

若所述加权亮度值小于所述预设参考亮度值，增加所述摄像头的曝光时间和/或增益。

3.如权利要求1所述的曝光控制方法，其特征在于，所述预设亮度范围包括：预设暗场亮度范围和/或预设高亮亮度范围。

4.如权利要求1-3任一项所述的曝光控制方法，其特征在于，所述根据所述图片中处于预设亮度范围的像素点数量，确定目标权重参数的步骤包括：

根据预设数量区间和权重参数映射表，以及所述图片中处于预设亮度范围的像素点数量，确定目标权重参数。

5.如权利要求1-3任一项所述的曝光控制方法，其特征在于，所述根据所述图片中处于预设亮度范围的像素点数量，确定目标权重参数的步骤之前，所述曝光控制方法还包括：

设置N个数量阈值以及各所述数量阈值对应的权重参数，所述N为大于1的整数；

所述根据所述图片中处于预设亮度范围的像素点数量，确定目标权重参数的步骤包括：

若所述图片中处于预设亮度范围的像素点数量，小于第一数量阈值，将所述第一数量阈值对应的第一组权重参数作为目标权重参数；

若所述图片中处于预设亮度范围的像素点数量，大于第N数量阈值，将所述第N数量阈值对应的第N组权重参数作为目标权重参数，所述数量阈值的数值越大，序号越大。

6.如权利要求5所述的曝光控制方法，其特征在于，所述根据所述图片中处于预设亮度范围的像素点数量，确定目标权重参数的步骤包括：

若所述图片中处于预设亮度范围的像素点数量，处于第i数量阈值和第i+1数量阈值之间，基于所述第i数量阈值、所述第i+1数量阈值、所述第i数量阈值对应的第i权重参数、所述第i+1数量阈值对应的第i+1权重参数以及所述图片中处于预设亮度范围的像素点数量，确定目标权重参数，所述i的取值范围为[1，N]。

7.如权利要求6所述的曝光控制方法，其特征在于，所述基于所述第i数量阈值、所述第i+1数量阈值、所述第i数量阈值对应的第i权重参数、所述第i+1数量阈值对应的第i+1权重参数以及所述图片中处于预设亮度范围的像素点数量，确定目标权重参数的步骤包括：

基于下列公式计算线性差值系数F，

F＝(H_block-T_i)/(T_i+1-T_i)，其中，所述H_block为所述图片中处于预设亮度范围的像素点数量，T_i为所述第i数量阈值，T_i+1为所述第i+1数量阈值；

基于下列公式计算所述目标权重参数：

K_目标x＝F*K_(i+1)x+(1-F)*K_(i)x

其中，K_目标x为目标权重参数中，第x亮度区间对应的权重值；K_(i+1)x为所述第i+1权重参数中，第x亮度区间对应权重值；K_(i)x为所述第i权重参数中，第x亮度区间对应的权重值。

8.一种曝光控制装置，其特征在于，所述曝光控制装置包括：

获取模块，用于获取摄像头采集的图片；

确定模块，用于根据所述图片中处于预设亮度范围的像素点数量，确定目标权重参数，所述权重参数包括亮度区间以及各亮度区间对应的权重值；

计算模块，用于基于所述图片的亮度信息和所述目标权重参数，计算所述图片的加权亮度值；

调整模块，用于根据所述加权亮度值以及预设参考亮度值，调整所述摄像头的曝光时间和/或增益。

9.一种终端设备，其特征在于，所述终端设备包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并在所述处理器上运行曝光控制程序，所述曝光控制程序被所述处理器执行时实现如权利要求1至7中任一项所述的曝光控制方法的步骤。

10.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质上存储有曝光控制程序，所述曝光控制程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述的曝光控制方法的步骤。

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