CN112565621A - 内窥镜光源亮度和曝光调节方法、装置和可读存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种内窥镜光源亮度和曝光调节方法、装置和可读存储介质，其中，该方法包括：初始化稳定计数值和光源调整状态，并获取当前帧图像的图像亮度以及预设的目标亮度；根据所述图像亮度以及目标亮度，得到亮度差；若所述亮度差在曝光容差外，则将稳定计数值加一；若所述稳定计数值大于预设阈值，则对光源亮度进行调整；若所述亮度差曝光容差外，则根据曝光算法将所述图像亮度调整至目标亮度调节曝光增益或快门时间。通过本申请，判断亮度差在曝光容差的关系对光源亮度进行调整，解决了光源亮度调节不便的问题，实现了光源亮度自动调节。

Description

内窥镜光源亮度和曝光调节方法、装置和可读存储介质

技术领域

本申请涉及内窥镜技术领域，特别是涉及内窥镜光源亮度调节方法、装置和可读存储介质。

背景技术

当前的内窥镜成像系统需要特定光源进行补光，使用时出于光源发热和成像质量的考虑，有时会调节光源亮度，一般是手动的调节方式。另外，还有自动的光源亮度调节方式，但是通常用于控制输出图像亮度。

现有的内窥镜成像系统采用手动调节光源亮度的方式，但是在不同使用场景下要分别调节光源亮度，使用不方便，而且获取图像的图像质量差。

目前针对相关技术中光源亮度调节不便，不能智能自动调节的问题，尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本申请实施例提供了一种内窥镜光源亮度和曝光调节方法、装置和可读存储介质，以至少解决相关技术中光源亮度调节不便的问题。

第一方面，本申请实施例提供了一种内窥镜光源亮度和曝光调节方法，包括：

初始化稳定计数值和光源调整状态，并获取当前帧图像的图像亮度以及预设的目标亮度；

根据所述图像亮度以及目标亮度，得到亮度差；

若所述亮度差在曝光容差内，则将稳定计数值加一；

若所述稳定计数值大于预设阈值，则对光源亮度进行调整。

在其中一些实施例中，所述根据所述图像亮度以及目标亮度，得到亮度差包括：

若所述亮度差曝光容差外，则根据曝光算法调节曝光增益或快门时间，并重置所述稳定计数值。

在其中一些实施例中，所述若所述稳定计数值大于预设阈值，则对光源亮度进行调整包括：

获取曝光增益、快门时间以及光源亮度；

根据曝光增益、快门时间以及光源亮度，确定光源调整状态；

根据曝光增益、快门时间、光源亮度以及光源调整状态，确定是否达到光源亮度调整停止条件，若未达到光源亮度调整停止条件，则根据光源调整状态调节光源亮度。

在其中一些实施例中，所述根据曝光增益、快门时间以及光源亮度，确定光源调整状态包括；

若所述曝光增益大于增益上限阈值并且所述当前光源亮度小于第一亮度阈值，则将增大光源亮度作为第一调整状态；

若所述快门时间小于快门下限阈值并且所述当前光源亮度大于第二亮度阈值，则将减小光源亮度作为第二调整状态。

在其中一些实施例中，所述根据曝光增益、快门时间、光源亮度以及光源调整状态，确定是否达到光源亮度调整停止条件，若未达到光源亮度调整停止条件，则根据光源调整状态调节光源亮度包括：

若未达到光源亮度调整停止条件且所述光源调整状态为第一调整状态，则增大光源亮度；

若未达到光源亮度调整停止条件且所述光源调整状态为第二调整状态，则减小光源亮度。

在其中一些实施例中，所述若未达到光源亮度调整停止条件且所述光源调整状态为第一调整状态，则增大光源亮度包括；

若未达到光源亮度调整停止条件且所述光源调整状态为第一调整状态，则将光源亮度按预设的增大值依次增大，直至达到光源亮度停止条件后停止对光源亮度的调整。

在其中一些实施例中，所述若未达到光源亮度调整停止条件且所述光源调整状态为第二调整状态，则减小光源亮度包括；

若未达到光源亮度调整停止条件且所述光源调整状态为第二调整状态，则将光源亮度按预设的减小值依次减小，直至达到光源亮度停止条件后停止对光源亮度的调整。

在其中一些实施例中，所述根据曝光增益、快门时间、光源亮度以及光源调整状态，确定是否达到光源亮度调整停止条件，若未达到光源亮度调整停止条件，则根据光源调整状态调节光源亮度包括：

若在第一调整状态时，若曝光增益小于增益下限阈值或者光源亮度大于第三亮度阈值，则将停止调整光源亮度作为第三调整状态，不对光源亮度进行调整；

若在第二调整状态时，若快门时间大于快门上限阈值或者光源亮度小于第一亮度阈值，则将停止调整光源亮度作为第三调整状态，不对光源亮度进行调整。

第二方面，本申请实施例提供了一种内窥镜光源亮度和曝光调节装置，包括：

参数获取模块，用于初始化稳定计数值和光源调整状态，并获取当前帧图像的图像亮度以及预设的目标亮度；

亮度差计算模块，用于根据所述图像亮度以及目标亮度，得到亮度差；

计数模块，用于若所述亮度差在曝光容差内，则将稳定计数值加一；

光源亮度调整模块，用于若所述稳定计数值大于预设阈值，则对光源亮度进行调整；

曝光调节模块，用于若所述亮度差在曝光容差外，则对曝光参数进行调整并重置所述稳定计数值。

第三方面，本申请实施例提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述第一方面所述的内窥镜光源亮度和曝光调节方法。

第四方面，本申请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，该程序被处理器执行时实现如上述第一方面所述的内窥镜光源亮度和曝光调节方法。

相比于相关技术，本申请实施例提供的内窥镜光源亮度和曝光调节方法，通过判断当前曝光增益、快门时间、光源亮度满足的条件，进行光源亮度调节，并且结合曝光调节，实现了用光源亮度置换曝光增益，或者用快门时间置换光源亮度的目的，提升了图像质量，解决了光源亮度不能智能自动调节的问题。

本申请的一个或多个实施例的细节在以下附图和描述中提出，以使本申请的其他特征、目的和优点更加简明易懂。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1是根据本申请实施例的内窥镜光源亮度和曝光调节方法的流程图；

图2是根据本申请实施例的另一种内窥镜光源亮度和曝光调节方法中的快门优先方式自动曝光的流程图；

图3是根据本申请实施例的还有一种内窥镜光源亮度和曝光调节方法的流程图；

图4是根据本申请优选实施例的内窥镜光源亮度和曝光调节方法中的光源亮度调节方法的流程图；

图5是根据本申请实施例的内窥镜光源亮度和曝光调节装置的结构框图；

图6为根据本申请实施例的内窥镜光源亮度和曝光调节设备的硬件结构示意图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行描述和说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。基于本申请提供的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些示例或实施例，对于本领域的普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图将本申请应用于其他类似情景。此外，还可以理解的是，虽然这种开发过程中所作出的努力可能是复杂并且冗长的，然而对于与本申请公开的内容相关的本领域的普通技术人员而言，在本申请揭露的技术内容的基础上进行的一些设计，制造或者生产等变更只是常规的技术手段，不应当理解为本申请公开的内容不充分。

在本申请中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域普通技术人员显式地和隐式地理解的是，本申请所描述的实施例在不冲突的情况下，可以与其它实施例相结合。

除非另作定义，本申请所涉及的技术术语或者科学术语应当为本申请所属技术领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本申请所涉及的“一”、“一个”、“一种”、“该”等类似词语并不表示数量限制，可表示单数或复数。本申请所涉及的术语“包括”、“包含”、“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含；例如包含了一系列步骤或模块(单元)的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可以还包括没有列出的步骤或单元，或可以还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。本申请所涉及的“连接”、“相连”、“耦接”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电气的连接，不管是直接的还是间接的。本申请所涉及的“多个”是指两个或两个以上。“和/或”描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，“A和/或B”可以表示：单独存在A，同时存在 A和B，单独存在B这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。本申请所涉及的术语“第一”、“第二”、“第三”等仅仅是区别类似的对象，不代表针对对象的特定排序。

本实施例还提供了一种内窥镜光源亮度和曝光调节方法。图1是根据本申请实施例的内窥镜光源亮度和曝光调节方法的流程图，如图1所示，该流程包括如下步骤：

步骤S101，初始化稳定计数值和光源调整状态，并获取当前帧图像的图像亮度以及预设的目标亮度。

其中，所述图像亮度为是指画面的明亮程度，单位是堪德拉每平米(cd/m²) 或称nits。图像亮度是从白色表面到黑色表面的感觉连续体，由反射系数决定，亮度侧重物体，重在“反射”。

具体地，将所述稳定计数值初始化为0，并获取当前帧图像的图像亮度以及预设的目标亮度，并将光源的光源亮度调节范围分成多档。

步骤S102，根据所述图像亮度以及目标亮度，得到亮度差。

具体地，计算所述图像亮度以及目标亮度的差值，得到亮度差。

步骤S103，若所述亮度差在曝光容差内，则将稳定计数值加一。

具体地，判断所述亮度差是否在曝光容差内。若所述亮度差在曝光容差内，则将稳定计数值加一；若所述亮度差在曝光容差外，则根据曝光算法调节曝光增益或快门时间，并重置所述稳定计数值。如图2所示，进一步的，判断图像亮度是否大于目标亮度，若图像亮度大于目标亮度，则检测曝光增益是否为最小值。若曝光增益不为最小值，则获取本帧曝光增益调小的数值，调小曝光增益；若曝光增益为最小值，则获取本帧快门时间调小的数值，调小快门时间。判断图像亮度是否大于目标亮度，若图像亮度小于或等于目标亮度，则检测快门时间是否为最大值。若快门时间为最大值，则获取本帧曝光增益调大的数值，调大曝光增益；若快门时间不为最大值，则获取本帧快门时间调大的数值，调大快门时间。更进一步地，本实施例采用快门优先的调整策略，使得曝光优先使用快门时间，快门时间调到最大依然达不到目标亮度，才增大曝光增益，从而达到好的图像质量，降低曝光增益调整的噪声。

在一个实施例中，所述曝光算法调节图像亮度为多帧调整，通过获取当前帧图像，判断当前帧图像的所述亮度差是否在曝光容差内，若当前帧图像的所述亮度差在曝光容差外，则根据曝光算法调节当前帧图像的曝光增益和/或快门时间。当前帧调整完毕并获取下一帧图像，判断下一帧图像的所述亮度差是否在曝光容差内，若下一帧图像的所述亮度差在曝光容差外，则根据曝光算法调节下一帧图像的曝光增益和/或快门时间。下下帧图像也是通过判断然后进行调整，直至所述亮度差在曝光容差内。所述曝光算法通过逐帧小幅度调节曝光增益或快门时间，使图像亮度调整至目标亮度的变化过程是平滑，而且调节过程中没有闪烁，经过多帧图像的调整后，使图像亮度调整到目标亮度。

步骤S104，若所述稳定计数值大于预设阈值，则对光源亮度进行调整。

具体地，若所述稳定计数值小于或等于预设阈值，则获取下一帧图像。计算下一帧图像的图像亮度与目标亮度的差值，获得对应的亮度差，并检测该亮度差是否在曝光容差内。若所述亮度差在曝光容差内，则将稳定计数值加一；若所述稳定计数值大于预设阈值，则对光源亮度进行调整。

所述若所述稳定计数值大于预设阈值，则对光源亮度进行调整包括：获取曝光增益、快门时间以及光源亮度；根据曝光增益、快门时间以及光源亮度，确定光源调整状态；根据曝光增益、快门时间、光源亮度以及光源调整状态，确定是否达到光源亮度停止条件，若未达到光源亮度停止条件，则根据光源调整状态调节光源亮度。

具体地，若所述曝光增益大于增益上限阈值并且所述当前光源亮度小于第三亮度阈值，则将增大光源亮度作为第一调整状态；若所述快门时间小于快门下限阈值并且所述当前光源亮度大于第二亮度阈值，则将减小光源亮度作为第二调整状态。进一步地，若未达到光源亮度停止条件且所述光源调整状态为第一调整状态，则增大光源亮度；若未达到光源亮度停止条件且所述光源调整状态为第二调整状态，则减小光源亮度；若所述光源调整状态为第三调整状态，则不调整光源亮度。更进一步地，若未达到光源亮度停止条件且所述光源调整状态为第一调整状态，则将光源亮度按预设的增大值依次增大，直至达到光源亮度停止条件后停止对光源亮度的调整；若未达到光源亮度停止条件且所述光源调整状态为第二调整状态，则将光源亮度按预设的减小值依次减小，直至达到光源亮度停止条件后停止对光源亮度的调整。

在一个实施例中，设置第一亮度阈值、第二亮度阈值、第三亮度阈值、增益下限阈值、增益上限阈值、快门下限阈值以及快门上限阈值。，其中，第一亮度阈值小于第二亮度阈值小于第三亮度阈值；增益下限阈值小于增益上限阈值、快门下限阈值小于快门上限阈值。通过曝光增益、快门时间以及光源亮度，确定光源调整状态。若所述曝光增益大于增益上限阈值并且所述当前光源亮度小于第三亮度阈值，则将增大光源亮度作为第一调整状态，若未达到光源亮度停止条件且所述光源调整状态为第一调整状态，则增大光源亮度。通过调大光源亮度降低曝光增益，即光源亮度变高引起图像亮度变大时，采用曝光算法自动降低曝光增益，将图像亮度调节到目标亮度。

若所述快门时间小于快门下限阈值并且所述当前光源亮度大于第二亮度阈值，则将减小光源亮度作为第二调整状态，若未达到光源亮度停止条件且所述光源调整状态为第二调整状态，则减小光源亮度。通过调小光源亮度来减少光源发热，即光源亮度降低引起图像亮度降低时，采用曝光算法自动增大快门时间，将图像亮度调节到目标亮度。

若在第一调整状态时，若曝光增益小于增益下限阈值或者光源亮度大于第三亮度阈值，则将停止调整光源亮度作为第三调整状态，不对光源亮度进行调整；若在第二调整状态时，若快门时间大于快门上限阈值或者光源亮度小于第一亮度阈值，则将停止调整光源亮度作为第三调整状态，不对光源亮度进行调整。

通过上述步骤，解决了光源亮度调节不便的问题，实现了光源亮度自动调节。

本实施例还提供了一种内窥镜光源亮度和曝光调节方法。图3是根据本申请实施例的另一种内窥镜光源亮度和曝光调节方法的流程图，如图3所示，该流程包括如下步骤：

步骤S201，获取当前帧图像的图像亮度以及预设的目标亮度，将稳定计数值设为0。

具体地，初始化曝光状态和光源状态，计算所述图像亮度以及目标亮度的差值，得到亮度差。

步骤S201，初始化光源调节状态为停止状态以及预设目标亮度，将稳定计数值设为0。

步骤S202，获取当前帧图像的图像亮度。

步骤S203，计算所述图像亮度与目标亮度的亮度差。

步骤S204，检测亮度差是否在曝光容差内。

步骤S205，稳定计数值加一。

步骤S206，判断稳定计数值是否大于预设阈值。

步骤S207，调节光源亮度。

具体地，若所述稳定计数值大于预设阈值，则对光源亮度进行调整。

步骤S208，下一帧迭代。

具体地，若所述稳定计数值小于或等于预设阈值，获取下一帧图像的图像亮度以及预设的目标亮度，根据图像亮度以及预设的目标亮度进行计算，获得下一帧图像的亮度差。

步骤S209，曝光调节。

具体地，若检测亮度差不在曝光容差内，则进行曝光调节。根据曝光算法调节曝光增益或快门时间。

步骤S210，稳定计数值重置为0。

具体地，将所述稳定计数值进行重置，设置为0。

在一个具体的实施例中，根据满足的条件不同进行不同的处理：

a)设定增益阈值，若所述曝光增益大于增益上限阈值并且所述当前光源亮度小于第三亮度阈值，则将增大光源亮度作为第一调整状态，通过调大光源亮度降低曝光增益，即光源亮度变高引起图像亮度变大时，曝光算法会自动降低增益，将图像亮度调节到目标亮度。

b)设定快门阈值，若所述快门时间小于快门下限阈值并且所述当前光源亮度大于第二亮度阈值，则将减小光源亮度作为第二调整状态，通过调小光源亮度来减少光源发热，即光源亮度降低引起图像亮度降低时，曝光算法会自动增大快门，将图像亮度调节到目标亮度。

c)如果在光源状态为第一调整状态的条件下，满足亮度向上调节的停止条件，这时将当前光源状态设置为第三调整状态。亮度向上调节的停止条件中的阈值可以根据需求进行设置，例如设置特定的光源亮度值，当超出该光源亮度值则停止向上调节。

d)如果在光源状态为第二调整状态的条件下，满足亮度向下调节的停止条件，这时将当前光源状态设置为第三调整状态。亮度向下调节的停止条件中的阈值可以根据需求进行设置，例如设置特定的光源亮度值，当低于该光源亮度值则停止向下调节。

e)若未达到光源亮度停止条件且所述光源调整状态为第一调整状态，则增大光源亮度；若未达到光源亮度停止条件且所述光源调整状态为第二调整状态，则减小光源亮度。

在本实施例中，所述光源亮度值设置有多个档位，增大光源亮度/减小光源亮度为调节当前档位的上一档或下一档，每次只调整一个档位。可以理解，根据档位设置的数值不同，也可以2、3或其他数值的档位。

通过上述步骤，将原先的手动调节光源亮度的方式改为自动调节光源亮度，利用了曝光增益和快门信息进行联动调节。可以实现在场景亮度较大时，调小光源亮度，减少光源发热量，在场景亮度较小时，调大光源亮度，减轻曝光增益引起的图像噪点较大的问题，并且在光源亮度和自动曝光联动调节的过程中，适当设置光源调节档位，提高图像曝光的效果。

在一个实施例中，若在当前帧图像(即第N帧)的曝光稳定，这时进入光源亮度调节过程。若此时满足了光源亮度向上调节的条件即a条件，则在当前帧图像光源亮度调高一个档位，并结束当前帧图像的处理。这样当前帧图像对的图像亮度会远离目标亮度，并且是大于目标亮度。

下一帧图像(即第N+1帧)，如果亮度差没有超过曝光容差，那么依然是曝光稳定状态，进入光源亮度调节过程，光源亮度调高一个档位；如果亮度差超过曝光容差并且图像亮度大于目标亮度，则进行曝光调节过程。此时曝光增益不是最小值，则为了使图像亮度趋近目标亮度，需要调小曝光，即调小曝光增益。

通过将光源亮度调大，导致图像亮度变大，并且图像亮度大于目标亮度。所以在超过曝光容差后，进行曝光调节，调小曝光增益。总结前述过程，因为曝光增益较大，才驱动光源亮度向上调节，光源亮度调节后，驱动曝光调节减小曝光增益。最终的结果是曝光增益减小了，光源亮度变大了，通过增大光源亮度来置换曝光增益，使得曝光增益减小，图像上噪声会减少，提升了图像质量。

在另一个实施例中，若在当前帧图像(即第N帧)曝光稳定，这时进入光源亮度调节过程。若此时满足了光源亮度向下调节的条件即b条件，则在当前帧图像光源亮度调低一个档位，并结束当前帧图像的处理。这样图像的亮度会远离目标亮度，并且是小于目标亮度。

下一帧图像(即第N+1帧)，如果亮度差没有超过曝光容差，那么依然是曝光稳定状态，进入光源亮度调节过程，光源亮度调低一个档位；如果亮度差超过曝光容差并且图像亮度小于目标亮度，则进行曝光调节过程。此时快门时间不是最大值，那么为了使图像亮度趋近目标亮度，需要调大曝光，即调大快门时间。

通过将光源亮度调小，导致图像亮度变小，并且图像亮度小于目标亮度，所以在超过曝光容差后，进行曝光调节，调大快门时间。总结前述过程，因为光源亮度较大，才驱动光源亮度向下调节，光源亮度调节后，驱动曝光调节增大快门时间。最终的结果是光源亮度减小了，快门时间变大了。即通过增大快门时间来置换光源亮度，使得降低光源的发热量，提高传感器成像的质量。

下面通过优选实施例对本申请实施例进行描述和说明。

图4是根据本申请优选实施例的内窥镜光源亮度和曝光调节方法中的光源亮度调节方法的流程图。具体的描述光源亮度的调节过程。如图4所示，该流程包括如下步骤：

步骤S301，检测所述曝光增益大于增益上限阈值并且所述当前光源亮度小于第三亮度阈值是否满足。

步骤S302，检测所述快门时间小于快门下限阈值并且所述当前光源亮度大于第二亮度阈值是否满足。

步骤S303，光源状态设置为第一调整状态。

具体地，若所述曝光增益大于增益上限阈值并且所述当前光源亮度小于第三亮度阈值，则将增大光源亮度作为第一调整状态。

步骤S304，判断当前光源状态。

具体地，若在第一调整状态时，若曝光增益小于增益下限阈值或者光源亮度大于第三亮度阈值，则将停止调整光源亮度作为第三调整状态。若在第二调整状态时，若快门时间大于快门上限阈值或者光源亮度小于第一亮度阈值，则将停止调整光源亮度作为第三调整状态。

步骤305，光源状态设置为第二调整状态。

具体地，若所述快门时间小于快门下限阈值并且所述当前光源亮度大于第二亮度阈值，则将减小光源亮度作为第二调整状态。

步骤306，增益小于增益下限阈值或者光源亮度大于第三亮度阈值。

步骤307，光源状态设置为第三调整状态。

具体地，达到光源亮度停止条件，不对光源亮度进行调整。

步骤308，光源亮度调大一档。

具体地，若未达到光源亮度停止条件且所述光源调整状态为第一调整状态，则按预设的增大值增大光源亮度。

步骤309，快门时间大于快门上限阈值或者光源亮度小于第一亮度阈值。

步骤310，光源亮度减小一档。

具体地，若未达到光源亮度停止条件且所述光源调整状态为第二调整状态，则按预设的减小值减小光源亮度。

步骤311，光源状态设置为第三调整状态。

具体地，达到光源亮度停止条件，不对光源亮度进行调整。

需要说明的是，在上述流程中或者附图的流程图中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。

本实施例还提供了一种内窥镜光源亮度和曝光调节装置，该装置用于实现上述实施例及优选实施方式，已经进行过说明的不再赘述。如以下所使用的，术语“模块”、“单元”、“子单元”等可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现，但是硬件，或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。

图5是根据本申请实施例的内窥镜光源亮度和曝光调节装置的结构框图，如图5所示，该装置包括：参数获取模块410、亮度差计算模块420、计数模块 430、光源亮度调整模块440和曝光调节模块450，用于若所述亮度差在曝光容差外，则对曝光参数进行调整并重置所述稳定计数值。

所述参数获取模块410，用于初始化稳定计数值和光源调整状态，并获取当前帧图像的图像亮度以及预设的目标亮度；

所述亮度差计算模块420，用于根据所述图像亮度以及目标亮度，得到亮度差。

所述计数模块430，用于若所述亮度差在曝光容差内，则将稳定计数值加一；

所述光源亮度调整模块440，用于若所述稳定计数值大于预设阈值，则对光源亮度进行调整。

所述曝光调节模块450还用于若所述亮度差曝光容差外，则根据曝光算法调节曝光增益或快门时间，并重置所述稳定计数值。具体地，所述曝光调节模块450采用快门优先的方式进行曝光调整优先调整快门时间，当快门时间调到最大依然达不到目标亮度，才增大曝光增益，从而达到好的图像质量，降低曝光增益调整的噪声。

所述光源亮度调整模块440还用于获取曝光增益、快门时间以及光源亮度；根据曝光增益、快门时间以及光源亮度，确定光源调整状态；根据曝光增益、快门时间、光源亮度以及光源调整状态，确定是否达到光源亮度调整停止条件，若未达到光源亮度调整停止条件，则根据光源调整状态调节光源亮度。

所述光源亮度调整模块440还用于若所述曝光增益大于增益上限阈值并且所述当前光源亮度小于第一亮度阈值，则将增大光源亮度作为第一调整状态；若所述快门时间小于快门下限阈值并且所述当前光源亮度大于第二亮度阈值，则将减小光源亮度作为第二调整状态。

所述光源亮度调整模块440还用于若未达到光源亮度调整停止条件且所述光源调整状态为第一调整状态，则增大光源亮度；若未达到光源亮度调整停止条件且所述光源调整状态为第二调整状态，则减小光源亮度。

所述光源亮度调整模块440还用于若未达到光源亮度调整停止条件且所述光源调整状态为第一调整状态，则将光源亮度按预设的增大值依次增大，直至达到光源亮度停止条件后停止对光源亮度的调整。

所述光源亮度调整模块440还用于若未达到光源亮度调整停止条件且所述光源调整状态为第二调整状态，则将光源亮度按预设的减小值依次减小，直至达到光源亮度停止条件后停止对光源亮度的调整。

所述光源亮度调整模块440还用于若在第一调整状态时，若曝光增益小于增益下限阈值或者光源亮度大于第三亮度阈值，则将停止调整光源亮度作为第三调整状态，不对光源亮度进行调整；

若在第二调整状态时，若快门时间大于快门上限阈值或者光源亮度小于第一亮度阈值，则将停止调整光源亮度作为第三调整状态，不对光源亮度进行调整。

需要说明的是，上述各个模块可以是功能模块也可以是程序模块，既可以通过软件来实现，也可以通过硬件来实现。对于通过硬件来实现的模块而言，上述各个模块可以位于同一处理器中；或者上述各个模块还可以按照任意组合的形式分别位于不同的处理器中。

另外，结合图1描述的本申请实施例内窥镜光源亮度和曝光调节方法可以由内窥镜光源亮度和曝光调节设备来实现。图6为根据本申请实施例的内窥镜光源亮度和曝光调节设备的硬件结构示意图。

内窥镜光源亮度和曝光调节设备可以包括处理器81以及存储有计算机程序指令的存储器82。

具体地，上述处理器81可以包括中央处理器(CPU)，或者特定集成电路(Application Specific Integrated Circuit，简称为ASIC)，或者可以被配置成实施本申请实施例的一个或多个集成电路。

其中，存储器82可以包括用于数据或指令的大容量存储器。举例来说而非限制，存储器82可包括硬盘驱动器(Hard Disk Drive，简称为HDD)、软盘驱动器、固态驱动器(SolidState Drive，简称为SSD)、闪存、光盘、磁光盘、磁带或通用串行总线(Universal SerialBus，简称为USB)驱动器或者两个或更多个以上这些的组合。在合适的情况下，存储器82可包括可移除或不可移除(或固定)的介质。在合适的情况下，存储器82可在数据处理装置的内部或外部。在特定实施例中，存储器82是非易失性(Non-Volatile)存储器。在特定实施例中，存储器82包括只读存储器(Read-Only Memory，简称为ROM)和随机存取存储器(RandomAccess Memory，简称为RAM)。在合适的情况下，该ROM 可以是掩模编程的ROM、可编程ROM(ProgrammableRead-Only Memory，简称为PROM)、可擦除PROM(Erasable ProgrammableRead-Only Memory，简称为EPROM)、电可擦除PROM(Electrically Erasable ProgrammableRead-Only Memory，简称为EEPROM)、电可改写ROM(Electrically Alterable Read-OnlyMemory，简称为EAROM)或闪存(FLASH)或者两个或更多个以上这些的组合。在合适的情况下，该RAM可以是静态随机存取存储器(Static Random-Access Memory，简称为SRAM)或动态随机存取存储器(Dynamic Random Access Memory，简称为DRAM)，其中，DRAM可以是快速页模式动态随机存取存储器(Fast Page Mode Dynamic Random Access Memory，简称为FPMDRAM)、扩展数据输出动态随机存取存储器(Extended Date Out Dynamic RandomAccess Memory，简称为EDODRAM)、同步动态随机存取内存(Synchronous Dynamic Random-Access Memory，简称SDRAM)等。

存储器82可以用来存储或者缓存需要处理和/或通信使用的各种数据文件，以及处理器81所执行的可能的计算机程序指令。

处理器81通过读取并执行存储器82中存储的计算机程序指令，以实现上述实施例中的任意一种内窥镜光源亮度和曝光调节方法。

在其中一些实施例中，内窥镜光源亮度和曝光调节设备还可包括通信接口 83和总线80。其中，如图6所示，处理器81、存储器82、通信接口83通过总线80连接并完成相互间的通信。

通信接口83用于实现本申请实施例中各模块、装置、单元和/或设备之间的通信。通信端口83还可以实现与其他部件例如：外接设备、图像/数据采集设备、数据库、外部存储以及图像/数据处理工作站等之间进行数据通信。

总线80包括硬件、软件或两者，将内窥镜光源亮度和曝光调节设备的部件彼此耦接在一起。总线80包括但不限于以下至少之一：数据总线(Data Bus)、地址总线(AddressBus)、控制总线(Control Bus)、扩展总线(Expansion Bus)、局部总线(Local Bus)。举例来说而非限制，总线80可包括图形加速接口 (Accelerated Graphics Port，简称为AGP)或其他图形总线、增强工业标准架构 (Extended Industry Standard Architecture，简称为EISA)总线、前端总线(Front Side Bus，简称为FSB)、超传输(Hyper Transport，简称为HT)互连、工业标准架构(Industry Standard Architecture，简称为ISA)总线、无线带宽(InfiniBand) 互连、低引脚数(Low Pin Count，简称为LPC)总线、存储器总线、微信道架构(Micro Channel Architecture，简称为MCA)总线、外围组件互连(Peripheral ComponentInterconnect，简称为PCI)总线、PCI-Express(PCI-X)总线、串行高级技术附件(SerialAdvanced Technology Attachment，简称为SATA)总线、视频电子标准协会局部(VideoElectronics Standards Association Local Bus，简称为VLB)总线或其他合适的总线或者两个或更多个以上这些的组合。在合适的情况下，总线80可包括一个或多个总线。尽管本申请实施例描述和示出了特定的总线，但本申请考虑任何合适的总线或互连。

该内窥镜光源亮度和曝光调节设备可以基于获取到的曝光增益、快门时间以及光源亮度，执行本申请实施例中的内窥镜光源亮度和曝光调节方法，从而实现结合图1描述的内窥镜光源亮度和曝光调节方法。

另外，结合上述实施例中的内窥镜光源亮度和曝光调节方法，本申请实施例可提供一种计算机可读存储介质来实现。该计算机可读存储介质上存储有计算机程序指令；该计算机程序指令被处理器执行时实现上述实施例中的任意一种内窥镜光源亮度和曝光调节方法。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (11)

1.一种内窥镜光源亮度和曝光调节方法，其特征在于，包括：

初始化稳定计数值和光源调整状态，并获取当前帧图像的图像亮度以及预设的目标亮度；

根据所述图像亮度以及目标亮度，得到亮度差；

若所述亮度差在曝光容差内，则将稳定计数值加一；

若所述稳定计数值大于预设阈值，则对光源亮度进行调整。

2.根据权利要求1所述的内窥镜光源亮度和曝光调节方法，其特征在于，所述根据所述图像亮度以及目标亮度，得到亮度差包括：

若所述亮度差曝光容差外，则根据曝光算法调节曝光增益或快门时间，并重置所述稳定计数值。

3.根据权利要求1所述的内窥镜光源亮度和曝光调节方法，其特征在于，所述若所述稳定计数值大于预设阈值，则对光源亮度进行调整包括：

获取曝光增益、快门时间以及光源亮度；

根据曝光增益、快门时间以及光源亮度，确定光源调整状态；

根据曝光增益、快门时间、光源亮度以及光源调整状态，确定是否达到光源亮度调整停止条件，若未达到光源亮度调整停止条件，则根据光源调整状态调节光源亮度。

4.根据权利要求3所述的内窥镜光源亮度和曝光调节方法，其特征在于，所述根据曝光增益、快门时间以及光源亮度，确定光源调整状态包括；

若所述曝光增益大于增益上限阈值并且所述当前光源亮度小于第三亮度阈值，则将增大光源亮度作为第一调整状态；

若所述快门时间小于快门下限阈值并且所述当前光源亮度大于第二亮度阈值，则将减小光源亮度作为第二调整状态。

5.根据权利要求4所述的内窥镜光源亮度和曝光调节方法，其特征在于，所述根据曝光增益、快门时间、光源亮度以及光源调整状态，确定是否达到光源亮度调整停止条件，若未达到光源亮度调整停止条件，则根据光源调整状态调节光源亮度包括：

若未达到光源亮度调整停止条件且所述光源调整状态为第一调整状态，则增大光源亮度；

若未达到光源亮度调整停止条件且所述光源调整状态为第二调整状态，则减小光源亮度。

6.根据权利要求5所述的内窥镜光源亮度和曝光调节方法，其特征在于，所述若未达到光源亮度调整停止条件且所述光源调整状态为第一调整状态，则增大光源亮度包括；

若未达到光源亮度调整停止条件且所述光源调整状态为第一调整状态，则将光源亮度按预设的增大值依次增大，直至达到光源亮度停止条件后停止对光源亮度的调整。

7.根据权利要求5所述的内窥镜光源亮度和曝光调节方法，其特征在于，所述若未达到光源亮度调整停止条件且所述光源调整状态为第二调整状态，则减小光源亮度包括；

若未达到光源亮度调整停止条件且所述光源调整状态为第二调整状态，则将光源亮度按预设的减小值依次减小，直至达到光源亮度停止条件后停止对光源亮度的调整。

8.根据权利要求4所述的内窥镜光源亮度和曝光调节方法，其特征在于，所述根据曝光增益、快门时间、光源亮度以及光源调整状态，确定是否达到光源亮度调整停止条件，若未达到光源亮度调整停止条件，则根据光源调整状态调节光源亮度包括：

若在第一调整状态时，若曝光增益小于增益下限阈值或者光源亮度大于第三亮度阈值，则将停止调整光源亮度作为第三调整状态，不对光源亮度进行调整；

若在第二调整状态时，若快门时间大于快门上限阈值或者光源亮度小于第一亮度阈值，则将停止调整光源亮度作为第三调整状态，不对光源亮度进行调整。

9.一种内窥镜光源亮度和曝光调节装置，其特征在于，包括：

参数获取模块，用于初始化稳定计数值和光源调整状态，并获取当前帧图像的图像亮度以及预设的目标亮度；

亮度差计算模块，用于根据所述图像亮度以及目标亮度，得到亮度差；

计数模块，用于若所述亮度差在曝光容差内，则将稳定计数值加一；

光源亮度调整模块，用于若所述稳定计数值大于预设阈值，则对光源亮度进行调整；

曝光调节模块，用于若所述亮度差在曝光容差外，则对曝光参数进行调整并重置所述稳定计数值。

10.一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至8中任一项所述的内窥镜光源亮度和曝光调节方法。

11.一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，该程序被处理器执行时实现如权利要求1至8中任一项所述的内窥镜光源亮度和曝光调节方法。

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