CN113992858B

CN113992858B - 一种灯光控制方法及计算机可读存储介质

Info

Publication number: CN113992858B
Application number: CN202111587012.5A
Authority: CN
Inventors: 戴林; 薛超; 于宏志; 韩强; 林一阳; 张云飞
Original assignee: Tiandy Technologies Co Ltd
Current assignee: Tiandy Technologies Co Ltd
Priority date: 2021-12-23
Filing date: 2021-12-23
Publication date: 2022-03-04
Anticipated expiration: 2041-12-23
Also published as: CN113992858A

Abstract

本发明提供了一种灯光控制方法及计算机可读存储介质，属于图像处理的技术领域，解决了现有技术在人脸过曝的处理中存在处理困难的技术问题。一种灯光控制方法，应用于摄像机，所述方法包括：判断是否存在人脸过曝；若存在人脸，则生成包含快速下降灯光强度的灯光调节标记，判断AE调节速度是否在降速阈值范围内；若不在降速阈值范围内，则降低AE调节速度，返回判断AE调节速度是否在降速阈值内的步骤；若在降速阈值范围内，则判断各项动态图像参数是否都在动态容忍阈值范围内；若不都在动态容忍阈值范围内，则根据所述灯光调节标记进行灯光调节。

Description

一种灯光控制方法及计算机可读存储介质

技术领域

本发明涉及图像处理技术领域，尤其是涉及一种灯光控制方法及计算机可读存储介质。

背景技术

在视频监控中，当夜晚或其他照度较低的场景需要红外或者白光灯时，由于人脸反射补光灯能力较强，与环境中其它景物的反光能力经常会较大差别，同时由于场景中的人可能会移动到较近的位置，增加反光，造成人脸过曝，无法获取人脸信息。

目前，常在AE（Auto Exposure，自动曝光）等模块对人脸过曝问题进行处理，然而基于AE等模块的解决方案无法处理由于人脸反光导致的源图像动态范围大的问题，会造成人脸曝光正常的情况下，环境整体欠曝。但基于灯光算法的解决方案又存在易导致灯光系统震荡的问题。

因此，现有技术在人脸过曝的处理中存在处理困难的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种灯光控制方法及计算机可读存储介质，以缓解现有技术在人脸过曝的处理中存在处理困难的技术问题。

第一方面，本发明提供的一种灯光控制方法，应用于摄像机，所述方法包括：

判断是否存在人脸过曝；

若存在人脸过曝，则生成包含快速下降灯光强度的灯光调节标记，判断AE调节速度是否在降速阈值范围内；

若不在降速阈值范围内，则降低AE调节速度，返回判断AE调节速度是否在降速阈值内的步骤；若在降速阈值范围内，则判断各项动态图像参数是否都在动态容忍阈值范围内；

若不都在动态容忍阈值范围内，则根据所述灯光调节标记进行灯光调节。

进一步的，所述判断各项动态图像参数是否都在动态容忍阈值范围内的步骤之后，还包括：

若都在动态容忍阈值范围内，则记录图像统计信息，并将所述灯光调节标记清除。

进一步的，所述判断AE调节速度是否在降速阈值范围内的步骤之前，还包括：

判断是否存在遮蔽物；

若存在遮蔽物，则移除遮蔽物，执行判断AE调节速度是否在降速阈值范围内的步骤；

若不存在遮蔽物，则执行判断AE调节速度是否在降速阈值范围内的步骤。

进一步的，所述动态图像参数包括：亮度、过曝区域、欠曝区域或增益。

进一步的，所述判断是否存在人脸过曝的步骤之前，还包括：

判断是否到达灯光调节极限；

若到达灯光调节极限，则结束处理；

若未到达灯光调节极限，则执行判断是否存在人脸过曝的步骤。

进一步的，所述判断是否存在人脸过曝的步骤之后，还包括：

若不存在人脸过曝，则判断增益与灯光强度是否不相适应；

若不相适应，则根据当前图像统计信息判断是否在静态容忍值范围内；

若在静态容忍值范围内，则结束处理；若不在静态容忍值范围内，则生成包含灯光强度的灯光调节标记。

进一步的，所述判断增益与灯光强度是否不相适应的步骤之后，还包括：

若相适应，则判断实际图像亮度与目标图像亮度差是否超过第一门限；

若超过第一门限，则执行根据当前图像统计信息判断是否在静态容忍值范围内的步骤。

进一步的，所述判断实际图像亮度与目标图像亮度差是否超过第一门限的步骤之后，还包括：

若未超过第一门限，则判断图像过暗像素统计或图像过曝像素统计是否超过第二门限；

若超过第二门限，则执行根据当前图像统计信息判断是否在静态容忍值范围内的步骤。

进一步的，所述判断图像过暗像素统计或图像过曝像素统计是否超过第二门限的步骤之后，还包括：

若未超过第二门限，则判断图像对比度是否过低；

若对比度过低，则执行根据当前图像统计信息判断是否在静态容忍值范围内的步骤；

若对比度不过低，则执行结束处理的步骤。

第二方面，本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有机器可运行指令，所述计算机可运行指令在被处理器调用和运行时，所述计算机可运行指令促使所述处理器运行所述第一方面提供的方法。

本发明提供的一种灯光控制方法，应用于摄像机，方法包括：判断是否存在人脸过曝，结合深度学习的人形检测，综合判断在图像中是否存在人脸，以及是否过曝，当连续多帧出现人脸过曝时，认为存在人脸过曝。若是，则生成包含快速下降灯光强度的灯光调节标记，其中，快速下降灯光强度的调节速度可根据需要进行具体设置，优选为常规下降速度的5倍。判断AE调节速度是否在降速阈值范围内；若否，则降低AE调节速度，返回判断AE调节速度是否在降速阈值内的步骤；降速阈值可根据需要进行设置，将AE调节速度控制在降速阈值内，使得在灯光快速下调的同时保证了灯光系统的稳定性，避免出现灯光系统震荡的问题，既满足了灯光下调的速度，又兼顾了稳定性。若AE调节速度在降速阈值内，则判断各项动态图像参数是否都在动态容忍阈值范围内；若否，则根据灯光调节标记进行灯光调节，即超过了动态容忍阈值范围，则根据灯光调节标记进行对应的灯光调节。在控制AE调节速度同时，通过快速下调灯光亮度使得图像整体曝光正常，兼顾了人脸及环境的曝光量。

采用本发明提供的灯光控制方法，通过判断是否存在人脸过曝，若存在则生成快速下降灯光强度的灯光调节标记，在对灯光进行快速下调之前，先将AE调节速度控制在降速阈值的范围内，若AE调节速度超过了降速阈值则将AE调节速度先降低到降速阈值的范围内，再对灯光进行快速下调。从而有效解决了因源图像动态范围大导致人脸曝光正常时，环境整体欠曝的问题。

相应地，本发明提供的计算机可读存储介质，也同样具有上述技术效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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获得其他的附图。

图1为本发明实施例1提供的一种灯光控制方法流程图；

图2为本发明实施例2提供的一种灯光控制方法流程图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例中所提到的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，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，而是可选地还包括其他没有列出的步骤或单元，或可选地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。

因此，现有技术在人脸过曝的处理中存在处理困难的问题。

为解决以上问题，本发明实施例提供一种灯光控制方法。

实施例1：

如图1所示，本发明实施例提供的一种灯光控制方法，应用于摄像机，方法包括：

S1：判断是否存在人脸过曝。

若是，则执行S2。

S2：生成包含快速下降灯光强度的灯光调节标记。

S3：判断AE调节速度是否在降速阈值范围内。

若否，则执行S4；若是，则执行S5。

S4：降低AE调节速度，返回步骤S3。

S5：判断各项动态图像参数是否都在动态容忍阈值范围内。

若否，则执行S6。

S6：根据灯光调节标记进行灯光调节。

结合深度学习的人形检测，综合判断在图像中是否存在人脸，以及是否过曝，当连续多帧出现人脸过曝时，则认为存在人脸过曝。降速阈值可根据需要进行设置，将AE调节速度控制在降速阈值内，使得在灯光快速下调的同时保证了灯光系统的稳定性，避免出现灯光系统震荡的问题，既满足了灯光下调的速度，又兼顾了稳定性。其中，快速下降灯光强度的调节速度可根据需要进行具体设置，优选为常规下降速度的5倍。当AE调节速度在降速阈值内时，若各项动态图像参数超过了动态容忍阈值范围，则根据灯光调节标记进行对应的灯光调节。在控制AE调节速度同时，通过快速下调灯光亮度使得图像整体曝光正常，兼顾了人脸及环境的曝光量。

采用本发明实施例提供的灯光控制方法，通过判断是否存在人脸过曝，若存在则生成快速下降灯光强度的灯光调节标记，在对灯光进行快速下调之前，先将AE调节速度控制在降速阈值的范围内，若AE调节速度超过了降速阈值则将AE调节速度先降低到降速阈值的范围内，再对灯光进行快速下调。从而有效解决了因源图像动态范围大导致人脸曝光正常时，环境整体欠曝的问题。

实施例2：

如图2所示，本发明实施例提供的一种灯光控制方法，应用于摄像机，方法包括：

S1：判断是否到达灯光调节极限。

若是，则执行步骤S2，若否，则执行步骤S3。

S2：结束处理。继续对下一帧图像进行灯光控制，返回步骤S1。

S3：判断是否存在人脸过曝。

若是，则执行步骤S10；若否，则执行步骤S4。

S4：判断增益与灯光强度是否不相适应。

若是，则执行步骤S5；若否，则执行步骤S7；

S5：根据当前图像统计信息判断是否在静态容忍值范围内。

若是，则执行步骤S2；若否，则执行步骤S6。

S6：生成包含灯光强度的灯光调节标记。

S7：判断实际图像亮度与目标图像亮度差是否超过第一门限。

若是，则执行步骤S5；若否，则执行步骤S8。

S8：判断图像过暗像素统计或图像过曝统计是否超过第二门限。

若是，则执行步骤S5；若否，则执行步骤S9。

S9：判断图像对比度是否过低。

若是，则执行步骤S5；若否，则执行步骤S2。

S10：根据当前图像人脸过曝的统计信息，判断是否在静态容忍值范围内。

若是，则执行步骤S2；若否，则执行步骤S11。

S11：生成包含快速下降灯光强度的灯光调节标记。

S12：判断是否存在遮蔽物。

若是，则执行步骤S13；若否，则执行步骤S14。

S13；移除遮蔽物。

S14：判断AE调节速度是否在降速阈值范围内。

若否，则执行步骤S15；若是，则执行步骤S16。

S15：降低AE调节速度，返回步骤S14。

S16：判断各项动态图像参数是否都在动态容忍阈值范围内。

若是，则执行步骤S17；若否，则执行步骤S18。

S17：记录图像统计信息，将灯光调节标记清除，并返回步骤S2。

S18：根据灯光调节标记进行灯光调节，并返回步骤S2。

判断是否到达灯光调节极限，若达到灯光调节极限，则不必进行灯光调节直接结束处理。若不存在人脸过曝，则依次进行以下判断，增益与灯光强度是否不相适应，实际图像亮度与目标图像亮度差是否超过门限，图像过暗像素统计或图像过曝统计是否超过门限，图像对比度是否过低，基于判断结果，确定是否需要对灯光亮度进行相对应的调节，若需要，则判断相对应的各项动态图像参数是否都在静态容忍阈值范围内，其中各项动态图像参数包括人脸过曝、增益、曝亮度、过曝区域和欠曝区域。若在静态容忍阈值范围内，则结束处理，返回开始的步骤，继续下一帧的判断。若超过在静态容忍阈值范围，则进行生成与之对应的灯光强度的灯光调节标记。例如，图像过暗像素统计超过门限，并且欠曝区域统计信息超过了在静态容忍阈值范围，则生成提升灯光强度的灯光调节标记。图像过曝像素统计超过门限，并且过曝区域统计信息超过了在静态容忍阈值范围，则生成降低灯光强度的灯光调节标记。

判断是否存在遮蔽物，用来防止当遮蔽物发生过曝时，对人脸识别在亮度因素上的干扰。通过过曝区域的连通区域大小，与过曝区域的过曝像素点亮度值，结合深度学习的人形检测，综合判断在图像中是否存在人脸，以及是否过曝，如果连续多帧判断存在人脸过曝，则认为存在人脸过曝，相应生成包含快速下降灯光强度的灯光调节标记，进而根据灯光调节标记进行灯光调节。

将AE调节速度控制在降速阈值的范围内，降速阈值可根据需要进行调节，当AE调节速度处于降速阈值范围内时，则判断各项动态图像参数是否都在动态容忍阈值范围内，若是，则说明无需进行灯光调节，记录当前图像统计信息，将灯光调节标记清除，避免下次循环时根据灯光调节标记对图像进行处理，并执行步骤S2结束处理，返回步骤S1，继续下一帧的判断。若否，则根据灯光调节标记进行灯光调节，其中灯光调节包括快速下降灯光强度灯光强度、降低灯光强度和升高灯光强度。

在一种可能的实施方式中，动态图像参数包括：亮度、过曝区域、欠曝区域或增益。通过判断亮度、过曝区域、欠曝区域或增益是否都在动态容忍阈值范围内，来确定是否需要根据灯光调节标记进行灯光调节。通过动态容忍阈值的判断，提高了灯光系统的稳定性。

本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有机器可运行指令，计算机可运行指令在被处理器调用和运行时，计算机可运行指令促使处理器运行实施例1提供的方法。

本发明实施例所提供的装置可以为设备上的特定硬件或者安装于设备上的软件或固件等。本发明实施例所提供的装置，其实现原理及产生的技术效果和前述方法实施例相同，为简要描述，装置实施例部分未提及之处，可参考前述方法实施例中相应内容。所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，前述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，均可以参考上述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本发明的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

又例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，再例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明提供的实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器（Read-Only Memory，简称ROM）、随机存取存储器（Random Access Memory，简称RAM）、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释，此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的范围。都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims

1.一种灯光控制方法，其特征在于，应用于摄像机，所述方法包括：

判断是否存在人脸过曝；

2.根据权利要求1所述的灯光控制方法，其特征在于，所述判断各项动态图像参数是否都在动态容忍阈值范围内的步骤之后，还包括：

3.根据权利要求1所述的灯光控制方法，其特征在于，所述判断AE调节速度是否在降速阈值范围内的步骤之前，还包括：

判断是否存在遮蔽物；

4.根据权利要求1所述的灯光控制方法，其特征在于，所述动态图像参数包括：亮度、过曝区域、欠曝区域或增益。

5.根据权利要求1所述的灯光控制方法，其特征在于，所述判断是否存在人脸过曝的步骤之前，还包括：

判断是否到达灯光调节极限；

若到达灯光调节极限，则结束处理；

6.根据权利要求5所述的灯光控制方法，其特征在于，所述判断是否存在人脸过曝的步骤之后，还包括：

若不存在人脸过曝，则判断增益与灯光强度是否不相适应；

7.根据权利要求6所述的灯光控制方法，其特征在于，所述判断增益与灯光强度是否不相适应的步骤之后，还包括：

8.根据权利要求7所述的灯光控制方法，其特征在于，所述判断实际图像亮度与目标图像亮度差是否超过第一门限的步骤之后，还包括：

9.根据权利要求8所述的灯光控制方法，其特征在于，所述判断图像过暗像素统计或图像过曝像素统计是否超过第二门限的步骤之后，还包括：

若未超过第二门限，则判断图像对比度是否过低；

若对比度不过低，则执行结束处理的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有机器可运行指令，所述计算机可运行指令在被处理器调用和运行时，所述计算机可运行指令促使所述处理器运行所述权利要求1至9任一项所述的方法。