CN113676672B - 曝光控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种曝光控制方法。基于本发明，可以提供包含多个阶段点的预设参数表用于曝光参数的调节，由于各阶段点分别关联表示光圈值、快门值以及增益值的不同组合的曝光参数，因此，通过在预设曝光参数表中匹配阶段点，可以实现兼顾多种参数类型的曝光参数调节。而且，作为进一步的优化，当曝光参数既不匹配阶段点、也未落入在阶段点之间的区间内时，还可以对曝光参数进行以匹配阶段点或落入阶段点之间的区间未目标的收敛调节。从而，能够避免预设参数表丧失对包含多参数类型的曝光参数的调节约束。

Description

曝光控制方法

技术领域

本发明涉及光学成像技术，特别涉及一种曝光控制方法、以及应用该曝光控制方法的一种摄像机。

背景技术

为了拍摄到亮度合适的图像，需要合理调节摄像机的曝光参数。

其中，曝光参数的参数类型通常可以包括光圈值、快门值以及增益值，即，曝光参数是涉及多参数类型的多维值。相应地，图像的亮度也是由多种参数类型共同生效影响的。

因此，如何使曝光参数的调节能够兼顾多种参数类型，成为现有技术有待解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的各实施例分别提供了一种曝光控制方法、以及应用该曝光控制方法的一种摄像机，可以实现兼顾多种参数类型的曝光参数调节。

在一个实施例中，提供了一种曝光控制方法，包括：

获取第一图像的平均亮度、以及第一图像的曝光参数，其中曝光参数的参数类型包括光圈值、快门值和增益值；

在预设曝光参数表中确定与第一图像的曝光参数匹配的阶段点，其中，预设曝光参数表包括多个阶段点，各阶段点分别关联表示光圈值、快门值以及增益值的不同组合的曝光参数，任意两个相邻的阶段点各自关联的曝光参数之间仅有光圈值、快门值和增益值的其中一个参数类型是不同的，预设曝光参数表中的最低阶阶段点和次低阶阶段点之间、以及最高阶阶段点和次高阶阶段点之间具有不同参数的参数类型均为光圈，预设曝光参数表中各阶段点对应的光圈值被配置为响应于镜头倍率的改变而动态同比变化，并且，预设曝光参数表中各阶段点对应的快门值和增益值被配置为预设常量；

当在预设曝光参数表中成功确定与第一图像的光圈值、快门值和增益值同时匹配的阶段点或相邻阶段点之间的区间时，确定在第一图像之后成像的第二图像的曝光参数；

当由于发生镜头变倍导致第一图像的光圈值、快门值和增益值在预设曝光参数表中未同时匹配到同一阶段点、且未同时落入预设曝光参数表中相邻阶段点之间的任一区间时：

确定第一高阶侧选定阶段点、第二高阶侧选定阶段点以及第三高阶侧选定阶段点中最低阶的一个阶段点，并将该阶段点与其低阶侧相邻阶段点之间取值不同的参数类型确定为用于向高阶侧调节的第一待调节参数类型；其中，若预设曝光参数表中存在光圈值大于第一图像的光圈值的阶段点，则，第一高阶侧选定阶段点为光圈值大于第一图像的光圈值、且最接近第一图像的光圈值的一个阶段点，否则，第一高阶侧选定阶段点为第一图像的光圈值当前匹配的阶段点；若预设曝光参数表中存在快门值大于第一图像的快门值的阶段点，则，第二高阶侧选定阶段点为快门值大于第一图像的快门值、且最接近第一图像的快门值的一个阶段点，否则，第二高阶侧选定阶段点为快门值前次匹配的阶段点；若预设曝光参数表中存在增益值大于第一图像的增益值的阶段点，则，第三高阶侧选定阶段点为增益值大于第一图像的增益值、且最接近第一图像的增益值的一个阶段点，否则，第三高阶侧选定阶段点为第一图像的增益值前次匹配的阶段点；

确定第一低阶侧选定阶段点、第二低阶侧选定阶段点以及第三低阶侧选定阶段点中最高阶的一个阶段点，并将该阶段点与其高阶侧相邻阶段点之间取值不同的参数类型确定为用于向低阶侧调节的第二待调节参数类型；其中，若预设曝光参数表中存在光圈值小于第一图像的光圈值的阶段点，则，第一低阶侧选定阶段点为光圈值小于第一图像的光圈值、且最接近第一图像的光圈值的一个阶段点，否则，第一低阶侧选定阶段点为第一图像的光圈值当前匹配的阶段点；若预设曝光参数表中存在快门值小于第一图像的快门值的阶段点，则，第二低阶侧选定阶段点为快门值小于第一图像的快门值、且最接近第一图像的快门值的一个阶段点，否则，第二低阶侧选定阶段点为第一图像的快门值前次匹配的阶段点；若预设曝光参数表中存在增益值小于第一图像的增益值的阶段点，则，第三低阶侧选定阶段点为增益值小于第一图像的增益值、且最接近第一图像的增益值的一个阶段点，否则，第三低阶侧选定阶段点为第一图像的增益值前次匹配的阶段点；

根据第一待调节参数类型和第二待调节参数类型调节第一图像的曝光参数、并将调节结果确定为第二图像的曝光参数，其中，第一待调节参数类型和第二待调节参数类型包括光圈值和快门值、或者包括光圈值和增益值。

可选地，根据第一图像的平均亮度、以及匹配到的阶段点，确定在第一图像之后成像的第二图像的曝光参数，包括：将第一图像的平均亮度与预设亮度进行比较，其中，若第一图像的平均亮度大于预设亮度、并且第一图像的平均亮度与预设亮度之间的亮度差大于预设差值，则将第一图像的曝光参数向低阶侧相邻的阶段点关联的曝光参数确定为第二图像的曝光参数；若第一图像的平均亮度小于预设亮度、并且第一图像的平均亮度与预设亮度之间的亮度差大于预设差值，则将第一图像的曝光参数向高阶侧相邻的阶段点关联的曝光参数确定为第二图像的曝光参数；若第一图像的平均亮度与预设亮度之间的亮度差小于或等于预设差值，则将第一图像的曝光参数确定为第二图像的曝光参数。

可选地，其中任一阶段点关联的曝光参数中的光圈值为光圈最小值、快门值为快门最小值且增益值为增益最小值，或者，任一阶段点关联的曝光参数中的光圈值为光圈最大值、快门值为快门最大值且增益值为增益最大值。

可选地，其中任一阶段点关联曝光参数中的光圈值、快门值以及增益值分别为：光圈最小值、光圈最大值、第一光圈中间值、第二光圈中间值和第三光圈中间值中的一个，其中光圈最小值<第一光圈中间值<第二光圈中间值<第三光圈中间值<光圈最大值；快门最小值、快门最大值、第一快门中间值和第二快门中间值中的一个，其中快门最小值<第一快门中间值<第二快门中间值<快门最大值；增益最小值、增益最大值、第一增益中间值和第二增益中间值中的一个，其中增益最小值<第一增益中间值<第二增益中间值<增益最大值。

可选地，其中预设曝光参数表中的阶段点包括：基础阶段点，该基础阶段点关联的曝光参数中的光圈值为光圈最小值、快门值为快门最小值、且增益值为增益最小值；

第一阶段点，该第一阶段点关联的曝光参数中的光圈值为第一光圈中间值、快门值为快门最小值、且增益值为增益最小值；第二阶段点，该第二阶段点关联的曝光参数中的光圈值为第一光圈中间值、快门值为第一快门中间值、且增益值为增益最小值；第三阶段点，该第三阶段点关联的曝光参数中的光圈值为第二光圈中间值、快门值为第一快门中间值、且增益值为增益最小值；第四阶段点，该第四阶段点关联的曝光参数中的光圈值为第二光圈中间值、快门值为第二快门中间值、且增益值为增益最小值；第五阶段点，该第五阶段点关联的曝光参数中的光圈值为第二光圈中间值、快门值为第二快门中间值、且增益值为第一增益中间值；第六阶段点，该第六阶段点关联的曝光参数中的光圈值为第二光圈中间值、快门值为快门最大值、且增益值为第一增益中间值；第七阶段点，该第七阶段点关联的曝光参数中的光圈值为第三光圈中间值、快门值为快门最大值、且增益值为第一增益中间值；第八阶段点，该第八阶段点关联的曝光参数中的光圈值为第三光圈中间值、快门值为快门最大值、且增益值为第二增益中间值；第九阶段点，该第九阶段点关联的曝光参数中的光圈值为光圈最大值、快门值为快门最大值、且增益值为第二增益中间值；第十阶段点，该第十阶段点关联的曝光参数中的光圈值为光圈最大值、快门值为快门最大值、且增益值为增益最大值。

可选地，其中至少一个阶段点关联的曝光参数中的光圈值为随镜头倍率的调节而改变的变量。

可选地，进一步包括：通过比较第一图像的曝光参数和多个阶段点分别关联的曝光参数中的光圈值，确定第一高阶侧选定阶段点和第一低阶侧选定阶段点；通过比较第一图像的曝光参数和多个阶段点分别关联的曝光参数中的快门值，确定出第二高阶侧选定阶段点和第二低阶侧选定阶段点；通过比较第一图像的曝光参数和多个阶段点分别关联的曝光参数中的增益值，确定第三高阶侧选定阶段点和第三低阶侧选定阶段点。

可选地，根据第一待调节参数类型和第二待调节参数类型调节第一图像的曝光参数之前，进一步包括：根据第一图像的平均亮度，确定对第一待调节参数类型和第二待调节参数类型的调节步长，其中，若第一图像的平均亮度大于预设亮度，则将第一待调节参数类型的调节步长设定为预设最小步长，并将第二待调节参数类型的调节步长设定为查表步长；若第一图像的平均亮度小于预设亮度，则将第一待调节参数类型的调节步长设定为查表步长，并将第二待调节参数类型的调节步长设定为预设最小步长；若第一图像的平均亮度等于预设亮度，则将第一待调节参数类型和第二待调节参数类型的调节步长均设定为查表步长；其中查表步长根据预设步长表确定，该预设步长表中包含第一图像的平均亮度与预设亮度之间的不同差值所对应的步长值。

可选地，光圈值和快门值的预设最小步长大于0，增益值的预设最小步长取0。

可选地，根据第一待调节参数类型和第二待调节参数类型调节第一图像的曝光参数之前，进一步包括：当对第一待调节参数类型和第二待调节参数类型的调节步长大于0时，获取第一待调节参数类型和第二待调节参数类型对应的硬件生效延时；根据获取到的硬件生效延时之间的延时差，为第一待调节参数类型和第二待调节参数类型设定调节触发时间，用于使第一待调节参数类型和第二待调节参数类型的生效时间均发生在第二图像成像之前。

在另一个实施例中，提供了一种摄像机，包括：镜头；成像模组；以及，处理器，用于执行如前述实施例所述的曝光控制方法。

基于上述实施例，可以提供包含多个阶段点的预设参数表用于曝光参数的调节，由于各阶段点分别关联表示光圈值、快门值以及增益值的不同组合的曝光参数，因此，通过在预设曝光参数表中匹配阶段点，可以实现兼顾多种参数类型的曝光参数调节。

而且，作为进一步的优化，当曝光参数既不匹配阶段点、也未落入在阶段点之间的区间内时，还可以对曝光参数进行以匹配阶段点或落入阶段点之间的区间未目标的收敛调节。从而，能够避免预设参数表丧失对包含多参数类型的曝光参数的调节约束。

附图说明

以下附图仅对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围：

图1为一个实施例中的曝光控制方法的示例性流程示意图；

图2为适用于如图1所示曝光控制方法的第一参数表实例的约束轨迹示意图；

图3为适用于如图1所示曝光控制方法的第二参数表实例的约束轨迹示意图；

图4为如图1所示曝光控制方法基于如图3所示第二参数表实例的第一调节实例的示意图；

图5为如图1所示曝光控制方法基于如图3所示第二参数表实例的第二调节实例的示意图；

图6为如图1所示曝光控制方法基于如图3所示第二参数表实例的第三调节实例的示意图；

图7为如图1所示曝光控制方法基于如图3所示第二参数表实例的第四调节实例的示意图；

图8为如图1所示曝光控制方法的扩展流程示意图；

图9为如图8所示扩展流程中实现收敛调节的分支流程示意图；

图10为基于如图9所示分支流程的第一收敛调节实例的示意图；

图11为基于如图9所示分支流程的第二收敛调节实例的示意图；

图12为基于如图9所示分支流程的第三收敛调节实例的示意图；

图13为基于如图9所示分支流程的第四收敛调节实例的示意图；

图14为基于如图9所示分支流程的第五收敛调节实例的示意图；

图15为如图9所示分支流程的优化流程示意图；

图16为另一个实施例中的一种摄像机的示例性结构示意图。

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，以下参照附图并举实施例，对本发明作进一步详细说明。

图1为一个实施例中的曝光控制方法的示例性流程示意图。请参见图1，在该实施例中，曝光控制方法可以包括：

S110：获取第一图像的平均亮度、以及第一图像的曝光参数，其中曝光参数的参数类型包括光圈值、快门值和增益值；

S130：在预设曝光参数表中确定与第一图像的曝光参数匹配的阶段点，其中预设曝光参数表包括多个阶段点，各阶段点分别关联表示光圈值、快门值以及增益值的不同组合的曝光参数；

S150：当在预设曝光参数表中成功确定与第一图像的曝光参数匹配的阶段点或相邻阶段点之间的区间时，根据第一图像的平均亮度、以及匹配到的阶段点或区间，确定在第一图像之后成像的第二图像的曝光参数。

例如，S150可以将第一图像的平均亮度与预设亮度进行比较，其中，

若第一图像的平均亮度大于预设亮度、并且第一图像的平均亮度与预设亮度之间的亮度差大于预设差值，则将第一图像的曝光参数向低阶侧相邻的阶段点关联的曝光参数调节，并将对第一图像的曝光参数的调节结果确定为第二图像的曝光参数，其中，当第一图像的曝光参数匹配的阶段点时，低阶侧相邻的阶段点为比匹配到的阶段点低一阶的阶段点；当第一图像的曝光参数落入在预设曝光参数表中的相邻阶段点之间的区间内时，低阶侧相邻的阶段点为第一图像的曝光参数落入区间的低阶边界处的阶段点；

若第一图像的平均亮度小于预设亮度、并且第一图像的平均亮度与预设亮度之间的亮度差大于预设差值，则第一图像的曝光参数向高阶侧相邻的阶段点关联的曝光参数调节，并将对第一图像的曝光参数的调节结果确定为第二图像的曝光参数，其中，当第一图像的曝光参数匹配的阶段点时，高阶侧相邻的阶段点为比匹配到的阶段点高一阶的阶段点；当第一图像的曝光参数落入在预设曝光参数表中的相邻阶段点之间的区间内时，高阶侧相邻的阶段点为第一图像的曝光参数落入区间的高阶边界处的阶段点；

若第一图像的平均亮度与预设亮度之间的亮度差小于或等于预设差值，则将第一图像的曝光参数确定为第二图像的曝光参数。

并且，将第一图像的曝光参数向低阶侧或高阶侧相邻的阶段点关联的曝光参数调节，可以是将第一图像的曝光参数调节为低阶侧或高阶侧相邻的阶段点关联的曝光参数，或者，也可以是将第一图像的曝光参数调节为更贴近低阶侧或高阶侧相邻的阶段点关联的曝光参数，具体的调节幅度，可以通过获取查表步长来确定，其中，查表步长可以根据预设步长表确定，该预设步长表中包含第一图像的平均亮度与预设亮度之间的不同差值所对应的步长值。

至此，一次调节过程结束。

基于上述流程，可以提供包含多个阶段点的预设参数表用于曝光参数的调节，由于各阶段点分别关联表示光圈值、快门值以及增益值的不同组合的曝光参数，因此，通过在预设曝光参数表中匹配阶段点，可以实现兼顾多种参数类型的曝光参数调节。

在该实施例中，预设参数表中包含的阶段点的数量可以任意设定，并且，每个阶段点关联的曝光参数所表示的光圈值、快门值以及增益值的组合也可以根据摄像机的性能和外部光照环境而设定。

其中，无论预设参数表中包含的阶段点的数量如何设定，任一阶段点关联的曝光参数中的光圈值为光圈最小值、快门值为快门最小值且增益值为增益最小值，或者，任一阶段点关联的曝光参数中的光圈值为光圈最大值、快门值为快门最大值且增益值为增益最大值。

并且，预设曝光参数表中任意两个相邻的阶段点各自关联的曝光参数之间可以仅有光圈值、快门值和增益值的其中一个参数类型是不同的，以实现在每次从一个阶段点调节到另一个相邻阶段点的调节过程中仅有一个参数类型发生改变，从而使对图像亮度的调节更趋于稳定。

为了更好地理解预设参数表中的各阶段点及关联的曝光参数，下面举两个参数表实例进行详细说明。但应当理解的是，以下介绍的参数表实例是为了更直观地理解阶段点的物理含义及设定方式，而非限制曝光控制方法所能够适用的预设参数表。

在第一参数表实例中，预设参数表中可以包括自低阶至高阶的四个阶段点，即，基础阶段点STEP0、第一阶段点STEP1、第二阶段点STEP2、以及第三阶段点STEP3。其中，最低阶的基础阶段点STEP0关联的曝光参数中的光圈值为光圈最小值、快门值为快门最小值且增益值为增益最小值，并且，最高阶的阶段点STEP3关联的曝光参数中的光圈值为光圈最大值、快门值为快门最大值且增益值为增益最大值。

第一参数表实例中的阶段点设定可以参见下述的表1。

表1

在如表1所示的预设参数表中，各阶段点关联的曝光参数被设定为：

基础阶段点STEP0关联的曝光参数中的光圈值(例如光圈孔径)为光圈最小值IRIS-MIN、快门值为快门最小值SHUTTER-MIN且增益值为增益最小值GAIN-MIN；

第一阶段点STEP1关联的曝光参数中的光圈值为光圈最大值IRIS-MAX、快门值为快门最小值SHUTTER-MIN且增益值为增益最小值GAIN-MIN；

第二阶段点STEP2关联的曝光参数中的光圈值为光圈最大值IRIS-MAX、快门值为快门最大值SHUTTER-MAX且增益值为增益最小值GAIN-MIN；

第三阶段点STEP3关联的曝光参数中的光圈值为光圈最大值IRIS-MAX、快门值为快门最大值SHUTTER-MAX且增益值为增益最大值GAIN-MAX。

并且，预设曝光参数表中如表1所列的任意两个相邻的阶段点各自关联的曝光参数之间可以仅有光圈值、快门值和增益值的其中一个参数类型是不同的，参见表1右侧两列的“降阶跳变”项和“升阶跳变”项，以实现在每次从一个阶段点调节到另一个相邻阶段点的调节过程中仅有一个参数类型发生改变，从而使对图像亮度的调节更趋于稳定。

图2为适用于如图1所示曝光控制方法的第一参数表实例的约束轨迹示意图。通过设定如表1所示的阶段点，预设参数表可以对曝光参数的调节形成如图2所示的轨迹约束。并且，该约束轨迹还可以认为进一步包括从为第三阶段点STEP3以光圈值增长延展的IRIS-OVER的扩展轨迹区间S_EXP。

并且，从如图2中所示的相邻阶段点之间的连线可以看出，无论是升阶方向还是降阶方向，相邻阶段点的阶段曝光参数之间仅具有单一参数类型的阶段参考值的跨阶跳变。

在第二参数表实例中，预设参数表中可以包括自低阶至高阶的十个阶段点，即，基础阶段点STEP0、第一阶段点STEP1、第二阶段点STEP2、第三阶段点STEP3、第四阶段点STEP4、第五阶段点STEP5、第六阶段点STEP6、第七阶段点STEP7、第八阶段点STEP8、第九阶段点STEP9、以及第十阶段点STEPS10。

其中任一阶段点关联曝光参数中的光圈值、快门值以及增益值分别设定为多个档位值：

光圈最小值、光圈最大值、第一光圈中间值、第二光圈中间值和第三光圈中间值中的一个，其中光圈最小值<第一光圈中间值<第二光圈中间值<第三光圈中间值<光圈最大值；

快门最小值、快门最大值、第一快门中间值和第二快门中间值中的一个，其中快门最小值<第一快门中间值<第二快门中间值<快门最大值；

增益最小值、增益最大值、第一增益中间值和第二增益中间值中的一个，其中增益最小值<第一增益中间值<第二增益中间值<增益最大值。

第二参数表实例中的阶段点设定可以参见下述的表2。在表2中：

第一光圈中间值可以设定为满足日光光照条件的值，例如使解像力满足条件的最小光圈PWM(Pulse Width Modulation，脉宽调制)值，其可以表示为IRIS-DAY；

第二光圈中间值可以设定为最小光圈值IRIS-MIN与最大光圈值IRIS-MAX之间的中位值或接近该中位值的值，其可以表示为IRIS-MID；

第三光圈中间值可以设定为满足傍晚光照条件的值，例如使解像力满足条件的最大光圈PWM值，其可以表示为IRIS-DARK；

第一快门中间值可以取快门最小值和快门最大值之间的中位值或接近该中位值的值，其可以表示为SHUTTER-MID；

第二快门中间值可以为适用于傍晚亮度环境的自定义值(例如1/150)，用于提供在快门值在到达快门最大值之前形成允许增益先行调高的缓冲，其可以表示为SHUTTER-AGC。

第一增益中间值可以为适用于傍晚亮度环境的自定义值，用于提供等待快门值调节的缓冲，其可以表示为GAIN-SHUT；

第二增益中间值可以为适用于傍晚亮度环境的自定义值，用于提供等待光圈值调节的缓冲，其可以表示为GAIN-PWM。

表2

在如表2所示的预设参数表中，各阶段点关联的曝光参数被设定为：

基础阶段点STEP0关联的曝光参数中的光圈值(例如光圈孔径)光圈最小值IRIS-MIN、快门值为快门最小值SHUTTER-MIN、增益值为增益最小值GAIN-MIN；

第一阶段点STEP1关联的曝光参数中的光圈值为第一光圈中间值IRIS-DAY、快门值为快门最小值SHUTTER-MIN、增益值为增益最小值GAIN-MIN；

第二阶段点STEP2关联的曝光参数中的光圈值为第一光圈中间值IRIS-DAY、快门值为第一快门中间值SHUTTER-MID、增益值为增益最小值GAIN-MIN；

第三阶段点STEP3关联的曝光参数中的光圈值为第二光圈中间值IRIS-MID、快门值为第一快门中间值SHUTTER-MID、增益值为增益最小值GAIN-MIN；

第四阶段点STEP4关联的曝光参数中的光圈值为第二光圈中间值IRIS-MID、快门值为第二快门中间值SHUTTER-AGC、增益值为增益最小值GAIN-MIN；

第五阶段点STEP5关联的曝光参数的光圈值为第二光圈中间值IRIS-MID、快门值为第二快门中间值SHUTTER-AGC、增益值为第一增益中间值GAIN-SHUT；

第六阶段点STEP6关联的曝光参数的光圈值为第二光圈中间值IRIS-MID、快门值为快门最大值SHUTTER-MAX、增益值为第一增益中间值GAIN-SHUT；

第七阶段点STEP7关联的曝光参数中的光圈值为第三光圈中间值IRIS-DARK、快门值为快门最大值SHUTTER-MAX、增益值为第一增益中间值GAIN-SHUT；

第八阶段点STEP8关联的曝光参数中的光圈值为第三光圈中间值IRIS-DARK、快门值为快门最大值SHU TTER-MAX、增益值为第二增益中间值GAIN-PWM；

第九阶段点STEP9关联的曝光参数中的光圈值为光圈最大值IRIS-MAX、快门值为快门最大值SHUTTER-MAX、增益值为第二增益中间值GAIN-PWM；

第十阶段点STEP10关联的曝光参数中的光圈值为光圈最大值IRIS-MAX、快门值为快门最大值SHUTTER-MAX、增益值为增益最大值GAIN-MAX。

预设曝光参数表中如表2所列的任意两个相邻的阶段点各自关联的曝光参数之间可以仅有光圈值、快门值和增益值的其中一个参数类型是不同的，参见表2右侧两列的“降阶跳变”项和“升阶跳变”项，以实现在每次从一个阶段点调节到另一个相邻阶段点的越阶调节过程中仅有一个参数类型发生改变，从而使对图像亮度的调节更趋于稳定。

图3为适用于如图1所示曝光控制方法的第二参数表实例的约束轨迹示意图。通过设定如表2所示的阶段点，预设参数表可以对曝光参数的调节形成如图3所示的轨迹约束。并且，该约束轨迹还可以认为进一步包括从为第十阶段点STEP10以光圈值增长延展的IRIS-OVER的扩展轨迹区间S_EXP。

并且，从如图3中所示的相邻阶段点之间的连线可以看出，无论是升阶方向还是降阶方向，相邻阶段点的阶段曝光参数之间仅具有单一参数类型的阶段参考值的跨阶跳变。

图4为如图1所示曝光控制方法基于如图3所示第二参数表实例的第一调节实例的示意图。请参见图4，以第二参数表实例中的预设参数表为例：

假设第一图像的曝光参数EXP1为{IRIS-MID，SHUTTER-MID，GAIN-MIN}，则，如图1所示曝光方法中的S130在预设曝光参数表中确定与第一图像的曝光参数匹配的阶段点为第三阶段点STEP3；

此时，若如图1所示曝光方法中的S150检测出第一图像的平均亮度大于预设亮度、并且第一图像的平均亮度与预设亮度之间的亮度差大于预设差值，则将比匹配到的阶段点(STEP3)向低阶侧相邻的阶段点(STEP2)关联的曝光参数{IRIS-DAY，SHUTTER-MID，GAIN-MIN}调节，并将对第一图像的曝光参数的调节结果{IRIS-ADJ，SHUTTER-MID，GAIN-MIN}确定为第二图像的曝光参数EXP2，其中，IRIS-DAY≤IRIS-ADJ＜IRIS-MID。

即，相比于第一图像的曝光参数EXP1，第二图像的曝光参数EXP2中仅有光圈值这一个参数类型发生了改变。

图5为如图1所示曝光控制方法基于如图3所示第二参数表实例的第二调节实例的示意图。请参见图5，仍以第二参数表实例中的预设参数表为例：

假设第一图像的曝光参数EXP1为{IRIS-MID，SHUTTER-MID，GAIN-MIN}，则，如图1所示曝光方法中的S130在预设曝光参数表中确定与第一图像的曝光参数匹配的阶段点为第三阶段点STEP3；

此时，若如图1所示曝光方法中的S150检测出第一图像的平均亮度小于预设亮度、并且第一图像的平均亮度与预设亮度之间的亮度差大于预设差值，则将比匹配到的阶段点(STEP3)向高阶侧相邻的阶段点(STEP4)关联的曝光参数{IRIS-MID，SHUTTER-AGC，GAIN-MIN}调节，并将对第一图像的曝光参数的调节结果{IRIS-MID，SHUTTER-ADJ，GAIN-MIN}确定为第二图像的曝光参数EXP2，其中，SHUTTER-MID＜SHUTTER-ADJ≤SHUTTER-AGC。

即，相比于第一图像的曝光参数EXP1，第二图像的曝光参数EXP2中仅有快门值这一个参数类型发生了改变。

另外，若如图1所示曝光方法中的S150检测出第一图像的平均亮度与预设亮度之间的亮度差小于或等于预设差值，则可以将第一图像的曝光参数EXP1确定为第二图像的曝光参数EXP2。

图6为如图1所示曝光控制方法基于如图3所示第二参数表实例的第三调节实例的示意图。请参见图6，以第二参数表实例中的预设参数表为例：

假设第一图像的曝光参数EXP1中的光圈值为第二光圈中间值IRIS-MID、快门值SHUTTER-cur介于第一快门中间值SHUTTER-MID和第二快门中间值SHUTTER-AGC之间、增益值为GAIN-MIN，则，如图1所示曝光方法中的S130可以确定第一图像的曝光参数落入在第三阶段点STEP3与第四阶段点STEP4之间的区间内；

此时，若如图1所示曝光方法中的S150检测出第一图像的平均亮度大于预设亮度、并且第一图像的平均亮度与预设亮度之间的亮度差大于预设差值，则将第一图像的曝光参数EXP1向其落入区间的低阶边界处的阶段点(STEP3)关联的曝光参数{IRIS-MID，SHUTTER-MID，GAIN-MIN}调节，并将对第一图像的曝光参数的调节结果{IRIS-MID，SHUTTER-ADJ，GAIN-MIN}确定为第二图像的曝光参数EXP2，其中，SHUTTER-MID≤SHUTTER-ADJ＜SHUTTER-cur。

即，相比于第一图像的曝光参数EXP1，第二图像的曝光参数EXP2中仅有快门值这一个参数类型发生了改变。

图7为如图1所示曝光控制方法基于如图3所示第二参数表实例的第四调节实例的示意图。请参见图7，仍以第二参数表实例中的预设参数表为例：

假设第一图像的曝光参数EXP1中的光圈值为第二光圈中间值IRIS-MID、快门值SHUTTER-cur介于第一快门中间值SHUTTER-MID和第二快门中间值SHUTTER-AGC之间、增益值为GAIN-MIN，则，如图1所示曝光方法中的S130可以确定第一图像的曝光参数落入在第三阶段点STEP3与第四阶段点STEP4之间的区间内；

此时，若如图1所示曝光方法中的S150检测出第一图像的平均亮度小于预设亮度、并且第一图像的平均亮度与预设亮度之间的亮度差大于预设差值，则将第一图像的曝光参数EXP1向其落入区间的高阶边界处的阶段点(STEP4)关联的曝光参数{IRIS-MID，SHUTTER-AGC，GAIN-MIN}调节，并将对第一图像的曝光参数的调节结果{IRIS-MID，SHUTTER-ADJ，GAIN-MIN}确定为第二图像的曝光参数EXP2，其中，SHUTTER-cur＜SHUTTER-ADJ≤SHUTTER-AGC。

即，相比于第一图像的曝光参数EXP1，第二图像的曝光参数EXP2中同样是仅有快门值这一个参数类型发生了改变。

另外，若如图1所示曝光方法中的S150检测出第一图像的平均亮度与预设亮度之间的亮度差小于或等于预设差值，则可以将第一图像的曝光参数落入区间的低阶边界处的阶段点(STEP3)或高阶边界处的阶段点(STEP4)关联的曝光参数确定为第二图像的曝光参数EXP2。

以上是针对第一图像的曝光参数存在匹配阶段点的情况实施的调节。但在实际使用中，也可能存在第一图像的曝光参数不匹配任一阶段点关联的曝光参数、且偏离在相邻阶段点关联的曝光参数之间的区间外。

例如，对于具有变倍镜头的摄像机而言，预设参数表中至少一个阶段点关联的曝光参数中的光圈值可以为随镜头倍率的调节而改变的变量，由此可以进一步提升图像的清晰度。但若如此，在镜头倍率改变时，阶段点关联的曝光参数中的光圈值也会发生动态变化。

即，在如表1所示的第一参数表实例中，ISIS-MIN和IRIS-MAX可以随镜头倍率的改变而动态同比变化，并且，ISIS-MIN作为同比变化基准，其取值可以变化、也可以不变；而SHUTTER-MIN和SHUTTER-MAX以及GAIN-MIN和GAIN-MAX均可以为预设常量。

同理，在如表2所示的第二参数表实例中，ISIS-MIN、IRIS-DAY、IRIS-MID、IRIS-DARK、IRIS-MAX可以随镜头倍率的改变而动态同比变化，并且，ISIS-MIN作为同比变化基准，其取值可以变化、也可以不变；SHUTTER-MIN、SHUTTER-MID、SHUTTER-AGC、SHUTTER-MAX可以均为预设常量，并且，GAIN-MIN、GAIN-SHUT、GAIN-PWM、GAIN-MAX可以均为预设常量。

从而，与第一图像的曝光参数集原本匹配的阶段点可能会由于曝光参数的变化而在光圈值的维度上产生偏移，进而导致第一图像的曝光参数不匹配任一阶段点关联的曝光参数、且偏离在相邻阶段点关联的曝光参数之间的区间外。

再例如，原本匹配某一阶段点的曝光参数也可能由于其他调节过程而不匹配任一阶段点关联的曝光参数、且偏离在相邻阶段点关联的曝光参数之间的区间外。

此时，对于曝光参数不匹配任一阶段点关联的曝光参数、且偏离在相邻阶段点关联的曝光参数之间的区间外，则可以采用收敛调节而使曝光参数产生匹配任一阶段点、或落入任意相邻阶段点之间的区间的变化趋势。

图8为如图1所示曝光控制方法的扩展流程示意图。请参见图8，如图1所示的曝光控制方法可以变形为将S130改为判断步骤S130’，其中：

若S130’在预设曝光参数表中成功确定与第一图像的曝光参数匹配的阶段点或相邻阶段点之间的区间，则执行S150。

若图8中的S130’确定第一图像的曝光参数在预设曝光参数表中未匹配到任一阶段点、且未落入预设曝光参数表中相邻阶段点之间的任一区间，即，偏离于预设参数表，则跳转至S190，即，发起对曝光参数的收敛调节。

基于如图8所示的扩展流程，当曝光参数落入在阶段点之间的区间内时，可以对曝光参数进行以匹配阶段点为目标的归位调节；当曝光参数既不匹配阶段点、也未落入在阶段点之间的区间内时，还可以对曝光参数进行以匹配阶段点或落入阶段点之间的区间未目标的收敛调节。从而，能够避免预设参数表丧失对包含多参数类型的曝光参数的调节约束。

图9为如图8所示扩展流程中实现收敛调节的分支流程示意图。请参见图9，如图8所示的S190实现的收敛调节，可以具体包括：

S910：当第一图像的曝光参数在预设曝光参数表中未匹配到任一阶段点、且未落入预设曝光参数表中相邻阶段点之间的任一区间时，通过比较第一图像的曝光参数和多个阶段点关联的曝光参数，确定对第一图像的曝光参数形成向任一阶段点的收敛调节趋势的两个待调节参数类型，其中，确定的两个待调节参数类型包括光圈值和快门值、或者光圈值和增益值；

S930：根据确定的两个待调节参数类型调节第一图像的曝光参数，并将对第一图像的曝光参数的调节结果确定为第二图像的曝光参数。

例如，S930可以：

通过比较第一图像的曝光参数和多个阶段点分别关联的曝光参数中的光圈值，确定第一高阶侧选定阶段点和第一低阶侧选定阶段点，其中第一高阶侧选定阶段点关联的曝光参数中的光圈值略大于或等于第一图像的曝光参数中的光圈值，第一低阶侧选定阶段点关联的曝光参数中的光圈值略小于或等于第一图像的曝光参数中的光圈值；

通过比较第一图像的曝光参数和多个阶段点分别关联的曝光参数中的快门值，确定出第二高阶侧选定阶段点和第二低阶侧选定阶段点，其中第二高阶侧选定阶段点关联的曝光参数中的快门值略大于或等于第一图像的快门值，第二低阶侧选定阶段点关联的曝光参数中的快门值略小于或等于第一图像的曝光参数中的快门值；

通过比较第一图像的曝光参数和多个阶段点分别关联的曝光参数中的增益值，确定第三高阶侧选定阶段点和第三低阶侧选定阶段点，其中第三高阶侧选定阶段点关联的曝光参数中的增益值略大于或等于第一图像的曝光参数中的增益值，第三低阶侧选定阶段点关联的增益值略小于或等于第一图像的曝光参数中的增益值；

然后，确定第一高阶侧选定阶段点、第二高阶侧选定阶段点和第三高阶侧选定阶段点中最低阶的一个阶段点，并将该阶段点与其低阶侧相邻阶段点之间具有不同取值的参数类型确定为对第一图像的曝光参数形成朝向高阶侧的收敛调节趋势的第一待调节参数类型；

并且，确定第一低阶侧选定阶段点、第二低阶侧选定阶段点和第三低阶侧选定阶段点中最高阶的一个阶段点，并将该阶段点与其高阶侧相邻阶段点之间具有不同取值的参数类型确定为对第一图像的曝光参数形成朝向低阶侧的收敛调节趋势的第二待调节参数类型。

基于上述流程，当阶段点关联的曝光参数由于光圈值的变化而导致第一图像的曝光参数集偏离至预设参数表的约束轨迹之外时，可以对第一图像的曝光参数实施向动态参考轨迹收敛的调节，以使跟随于第一图像成像的第二图像的平均亮度可以趋近于预设亮度。从而，可以在镜头倍率可变时兼顾图像的亮度和清晰度。

图10为基于如图9所示分支流程的第一收敛调节实例的示意图。请参见图10，在第一收敛调节实例中：

发生镜头变倍之前，第一图像的曝光参数{IRIS_cur，SHUTTER_cur，GAIN_cur}匹配基础阶段点STEP0，即，IRIS_cur为基础阶段点STEP0关联的曝光参数在发生镜头变倍之前的光圈最小值IRIS-MIN_prv，SHUTTER_cur和GAIN_cur分别为基础阶段点STEP0关联的曝光参数中的快门最小值SHUTTER-MIN以及增益最小值GAIN-MIN。

发生镜头变倍(倍率增大)之后，各阶段点的光圈值同比减小，使IRIS_cur(等于变化前的光圈最小值IRIS-MIN_prv)介于变化后的第三光圈中间值IRIS-DARK_cur与光圈最大值IRIS-MAX_cur之间。

首先，针对每个参数类型可以确定：

IRIS_cur落入在第八阶段点STEP8与第九阶段点STEP9之间，SHUTTER_cur和GAIN_cur匹配基础阶段点STEP0。

然后，以针对每个参数类型确定的匹配位置为基准，在升阶和降阶方向上搜索与该参数类型的邻阶阶段点的同类型参数值，并且：

IRIS_cur在升阶和降阶的方向上分别搜索到邻阶的IRIS-DARK(略小)和IRIS-MAX(略大)，因此，以搜索到的IRIS-DARK和IRIS-MAX分别所在的阶段点STEP8和STEP9为区间边界，可以确定IRIS_cur匹配的阶段点区间510＝{STEP8，STEP9}；

SHUTTER_cur仅在升阶方向上搜索到邻阶的SHUTTER-MID，因此，以确定的匹配位置所在阶段点STEP0、以及搜索到的SHUTTER-MID所在阶段点STEP2为区间边界，定位SHUTTER_cur匹配的阶段点区间520＝{STEP0，STEP1，STEP2}；

GAIN_cur仅在升阶方向上搜索到邻阶的GAIN-SHUT，因此，以确定的匹配位置所在阶段点STEP0、以及搜索到的GAIN-SHUT所在阶段点STEP5为区间边界，定位GAIN_cur匹配的阶段点区间530＝{STEP0，STEP1，STEP2，STEP3，STEP4，STEP5}。

此后，从各阶段点区间510、520以及530的低阶侧区间边界所在的阶段点STEP0(第二和第三低阶侧选定阶段点)和STEP8(第一低阶侧选定阶段点)中，选定在升阶方向上具有最大偏移量的阶段点S_rdc(STEP8)，并且，从各阶段点区间510、520以及530的高阶侧区间边界所在的阶段点STEP2(第二高阶侧选定阶段点)、STEP5(第三高阶侧选定阶段点)以及STEP9(第一高阶侧选定阶段点)中选定在降阶方向上具有最大偏移量的阶段点S_adv(STEP2)。

最后，将阶段点S_rdc(STEP8)在升阶方向上具有跨阶跳变的参数类型(光圈值IRIS)确定为形成朝向低阶侧的收敛调节趋势的第二待调节参数类型，并且，将阶段点S_adv(STEP2)在降阶方向上具有跨阶跳变的参数类型(快门值SHUTTER)确定为形成朝向高阶侧的收敛调节趋势的第一待调节参数类型。

从而，通过对第一图像的曝光参数中对应选定的两个待调节参数类型SHUTTER_cur和IRIS_cur分别实施升阶和降阶的方向上的调节，调节的目标可以是GAIN_cur所匹配的目标集合500＝{STEP0，STEP1，STEP2，STEP3，STEP4}中合适的一个目标阶段点，以实现使第一图像的曝光参数实施向动态参考轨迹收敛的调节。

图11为基于如图9所示分支流程的第二收敛调节实例的示意图。请参见图11，在第二收敛调节实例中：

发生镜头变倍之前，第一图像的曝光参数{IRIS_cur，SHUTTER_cur，GAIN_cur}匹配第十阶段点STEP10，即，IRIS_cur为第十阶段点STEP10关联的曝光参数在在发生镜头变倍之前的光圈最大值IRIS-MAX_prv，并且，SHUTTER_cur和GAIN_cur分别为第十阶段点STEP10关联的曝光参数中的快门最大值SHUTTER-MAX以及增益最大值GAIN-MAX。

发生镜头变倍(倍率减小)之后，动态参考轨迹中的各阶段点的光圈值同比增大，使IRIS_cur(等于变化前的光圈最大值IRIS-MAX_prv)介于变化后的光圈最小值IRIS-MIN_cur与第一光圈中间值IRIS-DAY_cur之间。

首先，针对每个参数类型可以确定：

IRIS_cur落入在基础阶段点STEP0与第一阶段点STEP1之间，SHUTTER_cur和GAIN_cur均匹配第十阶段点STEP10。

然后，以针对每个参数类型确定的匹配位置为基准，在升阶和降阶方向上搜索与该参数类型的邻阶阶段点的同类型参数值，并且：

IRIS_cur在升阶和降阶的方向上搜索到邻阶的IRIS-MIN和IRIS-DAY，因此，以搜索到的IRIS-MIN和IRIS-DAY分别所在的阶段点STEP0和STEP1为区间边界，可以确定IRIS_cur匹配的阶段点区间610＝{STEP0，STEP1}；

SHUTTER_cur仅在降阶方向上搜索到邻阶的SHUTTER-AGC，因此，以确定的匹配位置所在阶段点STEP10、以及搜索到的SHUTTER-AGC所在阶段点STEP5为区间边界，定位SHUTTER_cur匹配的阶段点区间620＝{STEP5，STEP6，STEP7，STEP8，STEP9，STEP10}；

GAIN_cur仅在降阶方向上搜索到邻阶的GAIN-PWM，因此，以确定的匹配位置所在阶段点STEP10、以及搜索到的GAIN-PWM所在阶段点STEP9为区间边界，定位GAIN_cur匹配的阶段点区间630＝{STEP9，STEP10}。

此后，从各阶段点区间610、620以及630的低阶侧区间边界所在的阶段点STEP0(第一低阶侧选定阶段点)、STEP5(第二低阶侧选定阶段点)和STEP9(第三低阶侧选定阶段点)中，选定在升阶方向上具有最大偏移量的阶段点S_rdc(STEP9)，并且，从各阶段点区间610、620以及630的高阶侧区间边界所在的阶段点STEP1(第一高阶侧选定阶段点)以及STEP10(第二和第三高阶侧选定阶段点)中选定在降阶方向上具有最大偏移量的阶段点S_adv(STEP1)。

最后，将阶段点S_rdc(STEP9)在升阶方向上具有跨阶跳变的参数类型(增益GAIN)确定为形成朝向低阶侧的收敛调节趋势的第二待调节参数类型，并且，将第二阶段点S_adv(STEP1)在降阶方向上具有跨阶跳变的参数类型(光圈IRIS)确定为形成朝向高阶侧的收敛调节趋势的第一待调节参数类型。

从而，通过对第一图像的曝光参数中对应选定的两个待调节参数类型IRIS_cur和GAIN_cur分别实施升阶和降阶的方向上的调节，调节的目标可以是SHUTTER_cur所匹配的目标集合600＝{STEP6，STEP7，STEP8，STEP9，STEP10}中合适的一个目标阶段点，以实现使第一图像的曝光参数实施向动态参考轨迹收敛的调节。

图12为基于如图9所示分支流程的第三收敛调节实例的示意图。请参见图12，在第三收敛调节实例中：

发生镜头变倍之前，第一图像的曝光参数{IRIS_cur，SHUTTER_cur，GAIN_cur}匹配第十阶段点STEP10，即，IRIS_cur为第十阶段点STEP10在发生镜头变倍之前的光圈最大值IRIS-MAX_prv，并且，SHUTTER_cur和GAIN_cur分别为第十阶段点STEP10的最大快门值SHUTTER-MAX以及最大增益值GAIN-MAX。

发生镜头变倍(倍率增大)之后，动态参考轨迹中的各阶段点的光圈值同比减小，使IRIS_cur(等于变化前的光圈最大值IRIS-MAX_prv)超出变化后的光圈最大值IRIS-MAX_cur。

首先，基于前述原则，针对每个参数类型可以确定：

IRIS_cur匹配的阶段点区间710＝{STEP10，STEP11}；

SHUTTER_cur匹配的阶段点区间720＝{STEP5，STEP6，STEP7，STEP8，STEP9，STEP10}；

GAIN_cur匹配的阶段点区间730＝{STEP9，STEP10}。

然后，从各阶段点区间710、720以及730的低阶侧区间边界所在的阶段点STEP5(第二低阶侧选定阶段点)、STEP9(第三低阶侧选定阶段点)和STEP10(第一低阶侧选定节选点)中，选定在升阶方向上具有最大偏移量的阶段点S_rdc(STEP10)，并且，从各阶段点区间710、720以及730的高阶侧区间边界所在的阶段点STEP10(第二和第三高阶侧选定阶段点)以及STEP11(第一高阶侧选定阶段点)中选定在降阶方向上具有最大偏移量的阶段点S_adv(STEP10)。

最后，将阶段点S_rdc(STEP10)在升阶方向上具有跨阶跳变的参数类型(光圈IRIS)确定为形成朝向低阶侧的收敛调节趋势的第二待调节参数类型，并且，将第二阶段点S_adv(STEP10)在降阶方向上具有跨阶跳变的参数类型(增益GAIN)确定为形成朝向高阶侧的收敛调节趋势的第一待调节参数类型。

从而，通过对第一图像的曝光参数中对应选定的两个待调节参数类型GAIN_cur和IRIS_cur分别实施升阶和降阶的方向上的调节(已到达最大增益GAIN-MAX的GAIN_cur在升阶方向上的调节量可以为0)，调节的目标可以是SHUTTER_cur所匹配的阶段点STEP10，以实现使第一图像的曝光参数实施向动态参考轨迹收敛的调节。

图13为基于如图9所示分支流程的第四收敛调节实例的示意图。请参见图13，在第四收敛调节实例中：

发生镜头变倍之前，第一图像的曝光参数{IRIS_cur，SHUTTER_cur，GAIN_cur}落入第二阶段点STEP2和第三阶段点STEP3之间的区间，即，IRIS_cur为第二阶段点STEP2在发生镜头变倍之前的第一光圈中间值IRIS-DAY_prv与第三阶段点STEP3在发生镜头变倍之前的第二光圈中间值IRIS-MID_prv之间的值，并且，SHUTTER_cur和GAIN_cur分别为第二阶段点STEP2的第一快门中间值SHUTTER-MID以及最小增益值GAIN-MIN。

发生镜头变倍(倍率增大)之后，各阶段点的光圈值同比减小，使IRIS_cur(介于变化前的第一光圈中间值IRIS-DAY_prv和第二光圈中间值IRIS-MID_prv之间)等于变化后的第三光圈中间值IRIS-DARK_cur。

首先，基于前述原则，针对每个参数类型可以确定：

IRIS_cur匹配的阶段点区间810＝{STEP6，STEP7，STEP8，STEP9}；

SHUTTER_cur匹配的阶段点区间820＝{STEP1，STEP2，STEP3，STEP4}；

GAIN_cur匹配的阶段点区间830＝{STEP2，STEP3，STEP4，STEP5}。

然后，从各阶段点区间810、820以及830的低阶侧区间边界所在的阶段点STEP1(第二低阶侧选定阶段点)、STEP2(第三低阶侧选定阶段点)和STEP6(第一低阶侧选定阶段点)中，选定在升阶方向上具有最大偏移量的阶段点S_rdc(STEP6)，并且，从各阶段点区间810、820以及830的高阶侧区间边界所在的阶段点STEP4(第二高阶侧选定阶段点)、STEP5(第三高阶侧选定阶段点)以及STEP9(第一高阶侧选定阶段点)中选定在降阶方向上具有最大偏移量的阶段点S_adv(STEP4)。

最后，将阶段点S_rdc(STEP6)在升阶方向上具有跨阶跳变的参数类型(光圈IRIS)确定为形成朝向低阶侧的收敛调节趋势的第二待调节参数类型，并且，将第二阶段点S_adv(STEP4)在降阶方向上具有跨阶跳变的参数类型(快门SHUTTER)确定为形成朝向高阶侧的收敛调节趋势的第一待调节参数类型。

从而，通过对第一图像的曝光参数中对应选定的两个待调节参数类型的SHUTTER_cur和IRIS_cur分别实施升阶和降阶的方向上的调节，调节的目标可以是GAIN_cur所匹配的目标集合800＝{STEP2，STEP3，STEP4}中合适的一个目标阶段点，以实现使第一图像的曝光参数实施向动态参考轨迹收敛的调节。

图14为基于如图9所示分支流程的第五收敛调节实例的示意图。请参见图14，在第五收敛调节实例中：

发生镜头变倍之前，第一图像的曝光参数{IRIS_cur，SHUTTER_cur，GAIN_cur}落入第七阶段点STEP7和第八阶段点STEP8之间的区间，即，IRIS_cur为第八阶段点STEP8在发生镜头变倍之前的第三光圈中间值IRIS-DARK_prv，并且，SHUTTER_cur为第八阶段点STEP8的最大快门值SHUTTER-MAX，GAIN_cur介于第七阶段点STEP7的GAIN-SHUT与第八阶段点STEP8的GAIN-PWM之间。

发生镜头变倍(倍率减小)之后，各阶段点的光圈值同比增大，使IRIS_cur(等于变化前的第三光圈中间值IRIS-DARK_prv)介于变化后的第一光圈中间值IRIS-DAY_cur和第二光圈中间值IRIS-MID_cur之间。

首先，基于前述原则，针对每个参数类型可以确定：

IRIS_cur匹配的阶段点区间910＝{STEP2，STEP3}；

SHUTTER_cur匹配的阶段点区间920＝{STEP5，STEP6，STEP7，STEP8}；

GAIN_cur匹配的阶段点区间930＝{STEP7，STEP8，STEP9，STEP10}。

然后，从各阶段点区间910、920以及930的低阶侧区间边界所在的阶段点STEP2(第一低阶侧选定阶段点)、STEP5(第二低阶侧选定阶段点)和STEP7(第三低阶侧选定阶段点)中，选定在升阶方向上具有最大偏移量的阶段点S_rdc(STEP7)，并且，从各阶段点区间910、920以及930的高阶侧区间边界所在的阶段点STEP3(第一高阶侧选定阶段点)、STEP8(第二高阶侧选定阶段点)以及STEP10(第三高阶侧选定阶段点)中选定在降阶方向上具有最大偏移量的阶段点S_adv(STEP3)。

最后，将阶段点S_rdc(STEP7)在升阶方向上具有跨阶跳变的参数类型(增益GAIN)确定为形成朝向低阶侧的收敛调节趋势的第二待调节参数类型，并且，将阶段点S_adv(STEP3)在降阶方向上具有跨阶跳变的参数类型(光圈IRIS)确定为形成朝向高阶侧的收敛调节趋势的第一待调节参数类型。

从而，通过对第一图像的曝光参数中对应选定的两个待调节参数类型的IRIS_cur和GAIN_cur分别实施升阶和降阶的方向上的调节，调节的目标可以是SHUTTER_cur所匹配的目标集合900＝{STEP6，STEP7}中合适的一个目标阶段点，以实现使第一图像的曝光参数实施向动态参考轨迹收敛的调节。

上述的收敛调节实例中，可以根据第一图像的平均亮度相比于预设亮度的亮度偏差，为选定的两个待调节参数类型确定调节步长，以约束对选定的两个待调节参数类型的调节幅度。

然而，亮度偏差的偏差方向(即大于或小于目标亮度)会与收敛调节所涉及的升阶和降阶方向中的一个相反，此时，可以对升阶和降阶方向中与偏差方向相反的其中一个方向上的调节补偿实施最小化处理，以使得收敛调节能够进一步兼顾图像亮度的调节趋势。

图15为如图9所示分支流程的优化流程示意图。请参见图15，在如图9所示分支流程中的S930之前，曝光控制方法还可以进一步包括：

S920：根据第一图像的平均亮度，确定对两个待调节参数类型的调节步长，其中，

若第一图像的平均亮度大于预设亮度，则将第一待调节参数类型的调节步长设定为预设最小步长，并将第二待调节参数类型的调节步长设定为查表步长；

若第一图像的平均亮度小于预设亮度，则将第一待调节参数类型的调节步长设定为查表步长，并将第二待调节参数类型的调节步长设定为预设最小步长；

若第一图像的平均亮度等于预设亮度，则将第一待调节参数类型和第二待调节参数类型的调节步长均设定为查表步长；

其中查表步长根据预设步长表确定，该预设步长表中包含第一图像的平均亮度与预设亮度之间的不同差值所对应的步长值。

优选地，光圈值和快门值的预设最小步长可以为大于0的预设值，增益值的预设最小步长则可以取0。

基于上述流程，经收敛调节后，实际选值集合能够更匹配减小亮度偏差的调节趋势，即，实现偏向于目标亮度的收敛调节。

另外，对于在升阶和降阶方向上选定的两个参数类型，可以实现同步调节。本文所述的同步调节可以是指两个参数类型的调节在同一帧图像生效。由于摄像机的硬件配置，光圈、以及快门和增益可能会存在不同时长的硬件延时，因此，两个参数类型的同步调节可能需要采用异步触发的方式。

此时，在S920之后、S930之前，可以进一步包括：

当存在步长大于0的两个待调节参数类型时，获取两个待调节参数类型对应的硬件生效延时；

根据获取到的硬件生效延时之间的延时差，为两个待调节参数类型设定调节触发时间，用于使两个待调节参数类型的生效时间均发生在第二图像成像之前。

图16为另一个实施例中的一种摄像机的示例性结构示意图。请参见图16，在该实施例中，摄像机可以包括：

成像模组1210，用于基于曝光参数感光成像；

变倍镜头1220，用于为成像模组1210提供成像视野，其中，变倍镜头1220可以具有可调的镜头倍率；以及，

处理器1230，用于执行如前述实施例所述的曝光控制方法，并且，利用动态参考轨迹为成像模组1210设定曝光参数，以及，根据变倍镜头1220的镜头倍率同比更新各阶段点关联的曝光参数中的光圈值。

并且，该摄像机还可以包括非瞬时计算机可读存储介质1240，该非瞬时计算机可读存储介质1240可以存储指令，其中一部分指令在由处理器1230执行时，可以使得处理器1230执行前述的曝光控制方法。另外，预设参数表也可以存储在非瞬时计算机可读存储介质1240中。

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，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims (6)

1.一种曝光控制方法，其特征在于，包括：

获取第一图像的平均亮度、以及第一图像的曝光参数，其中曝光参数的参数类型包括光圈值、快门值和增益值；

在预设曝光参数表中确定与第一图像的曝光参数匹配的阶段点，其中，预设曝光参数表包括多个阶段点，各阶段点分别关联表示光圈值、快门值以及增益值的不同组合的曝光参数，任意两个相邻的阶段点各自关联的曝光参数之间仅有光圈值、快门值和增益值的其中一个参数类型是不同的，预设曝光参数表中的最低阶阶段点和次低阶阶段点之间、以及最高阶阶段点和次高阶阶段点之间具有不同参数的参数类型均为光圈，预设曝光参数表中各阶段点对应的光圈值被配置为响应于镜头倍率的改变而动态同比变化，并且，预设曝光参数表中各阶段点对应的快门值和增益值被配置为预设常量；

当在预设曝光参数表中成功确定与第一图像的光圈值、快门值和增益值同时匹配的阶段点或相邻阶段点之间的区间时，确定在第一图像之后成像的第二图像的曝光参数；

当由于发生镜头变倍导致第一图像的光圈值、快门值和增益值在预设曝光参数表中未同时匹配到同一阶段点、且未同时落入预设曝光参数表中相邻阶段点之间的同一区间时：

确定第一高阶侧选定阶段点、第二高阶侧选定阶段点以及第三高阶侧选定阶段点中最低阶的一个阶段点，并将该阶段点与其低阶侧相邻阶段点之间取值不同的参数类型确定为用于向高阶侧调节的第一待调节参数类型；其中，若预设曝光参数表中存在光圈值大于第一图像的光圈值的阶段点，则，第一高阶侧选定阶段点为光圈值大于第一图像的光圈值、且最接近第一图像的光圈值的一个阶段点，否则，第一高阶侧选定阶段点为第一图像的光圈值当前匹配的阶段点；若预设曝光参数表中存在快门值大于第一图像的快门值的阶段点，则，第二高阶侧选定阶段点为快门值大于第一图像的快门值、且最接近第一图像的快门值的一个阶段点，否则，第二高阶侧选定阶段点为快门值前次匹配的阶段点；若预设曝光参数表中存在增益值大于第一图像的增益值的阶段点，则，第三高阶侧选定阶段点为增益值大于第一图像的增益值、且最接近第一图像的增益值的一个阶段点，否则，第三高阶侧选定阶段点为第一图像的增益值前次匹配的阶段点；

确定第一低阶侧选定阶段点、第二低阶侧选定阶段点以及第三低阶侧选定阶段点中最高阶的一个阶段点，并将该阶段点与其高阶侧相邻阶段点之间取值不同的参数类型确定为用于向低阶侧调节的第二待调节参数类型；其中，若预设曝光参数表中存在光圈值小于第一图像的光圈值的阶段点，则，第一低阶侧选定阶段点为光圈值小于第一图像的光圈值、且最接近第一图像的光圈值的一个阶段点，否则，第一低阶侧选定阶段点为第一图像的光圈值当前匹配的阶段点；若预设曝光参数表中存在快门值小于第一图像的快门值的阶段点，则，第二低阶侧选定阶段点为快门值小于第一图像的快门值、且最接近第一图像的快门值的一个阶段点，否则，第二低阶侧选定阶段点为第一图像的快门值前次匹配的阶段点；若预设曝光参数表中存在增益值小于第一图像的增益值的阶段点，则，第三低阶侧选定阶段点为增益值小于第一图像的增益值、且最接近第一图像的增益值的一个阶段点，否则，第三低阶侧选定阶段点为第一图像的增益值前次匹配的阶段点；

根据第一待调节参数类型和第二待调节参数类型调节第一图像的曝光参数、并将调节结果确定为第二图像的曝光参数，其中，第一待调节参数类型和第二待调节参数类型包括光圈值和快门值、或者包括光圈值和增益值。

2.根据权利要求1所述的曝光控制方法，其特征在于，确定在第一图像之后成像的第二图像的曝光参数，包括：

将第一图像的平均亮度与预设亮度进行比较，其中，

若第一图像的平均亮度大于预设亮度、并且第一图像的平均亮度与预设亮度之间的亮度差大于预设差值，则将第一图像的曝光参数向低阶侧相邻的阶段点关联的曝光参数调节，并将对第一图像的曝光参数的调节结果确定为第二图像的曝光参数；

若第一图像的平均亮度小于预设亮度、并且第一图像的平均亮度与预设亮度之间的亮度差大于预设差值，则将第一图像的曝光参数向高阶侧相邻的阶段点关联的曝光参数调节，并将对第一图像的曝光参数的调节结果确定为第二图像的曝光参数；

若第一图像的平均亮度与预设亮度之间的亮度差小于或等于预设差值，则将第一图像的曝光参数确定为第二图像的曝光参数。

3.根据权利要求1所述的曝光控制方法，其特征在于，其中任一阶段点关联的曝光参数中的光圈值为光圈最小值、快门值为快门最小值且增益值为增益最小值，或者，任一阶段点关联的曝光参数中的光圈值为光圈最大值、快门值为快门最大值且增益值为增益最大值。

4.根据权利要求3所述的曝光控制方法，其特征在于，其中任一阶段点关联曝光参数中的光圈值、快门值以及增益值分别为：

光圈最小值、光圈最大值、第一光圈中间值、第二光圈中间值和第三光圈中间值中的一个，其中光圈最小值<第一光圈中间值<第二光圈中间值<第三光圈中间值<光圈最大值；

快门最小值、快门最大值、第一快门中间值和第二快门中间值中的一个，其中快门最小值<第一快门中间值<第二快门中间值<快门最大值；

增益最小值、增益最大值、第一增益中间值和第二增益中间值中的一个，其中增益最小值<第一增益中间值<第二增益中间值<增益最大值。

5.根据权利要求1所述的曝光控制方法，其特征在于，根据第一待调节参数类型和第二待调节参数类型调节第一图像的曝光参数之前，进一步包括：

根据第一图像的平均亮度，确定对第一待调节参数类型和第二待调节参数类型的调节步长，其中，

若第一图像的平均亮度大于预设亮度，则将第一待调节参数类型的调节步长设定为预设最小步长，并将第二待调节参数类型的调节步长设定为查表步长；

若第一图像的平均亮度小于预设亮度，则将第一待调节参数类型的调节步长设定为查表步长，并将第二待调节参数类型的调节步长设定为预设最小步长；

若第一图像的平均亮度等于预设亮度，则将第一待调节参数类型和第二待调节参数类型的调节步长均设定为查表步长；

其中查表步长根据预设步长表确定，该预设步长表中包含第一图像的平均亮度与预设亮度之间的不同差值所对应的步长值。

6.根据权利要求5所述的曝光控制方法，其特征在于，根据第一待调节参数类型和第二待调节参数类型调节第一图像的曝光参数之前，进一步包括：

当对第一待调节参数类型和第二待调节参数类型的步长大于0时，获取第一待调节参数类型和第二待调节参数类型对应的硬件生效延时；

根据获取到的硬件生效延时之间的延时差，为第一待调节参数类型和第二待调节参数类型设定调节触发时间，用于使第一待调节参数类型和第二待调节参数类型的生效时间均发生在第二图像成像之前。

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