CN114125317A - 一种曝光控制方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents

一种曝光控制方法、装置、设备及存储介质 Download PDF

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CN114125317A
CN114125317A CN202111450858.4A CN202111450858A CN114125317A CN 114125317 A CN114125317 A CN 114125317A CN 202111450858 A CN202111450858 A CN 202111450858A CN 114125317 A CN114125317 A CN 114125317A
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adjustment coefficient
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邓麟
刘小伟
熊佳
赵磊
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Spreadtrum Communications Shanghai Co Ltd
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    • H04N23/76—Circuitry for compensating brightness variation in the scene by influencing the image signals

Abstract

本申请实施例提供的一种曝光控制方法、装置、设备及存储介质，所述方法包括获取当前帧图像的曝光调整系数；获取当前帧图像的亮度及目标亮度，并根据所述当前帧图像的亮度及目标亮度确定亮度线性参数；根据当前帧图像的曝光调整系数、亮度线性参数及当前帧图像的亮度，确定曝光参数调整后对应的预测亮度；根据所述曝光参数调整后对应的预测亮度及目标亮度，确定所述预测亮度是否亮度过冲；若确定所述预测亮度未亮度过冲时，则获取当前帧图像的当前使用曝光参数，并根据所述当前帧图像的曝光调整系数，及当前帧图像的当前使用曝光参数，调整曝光参数。用以防止曝光参数调整后，图像亮度过冲。

Description

一种曝光控制方法、装置、设备及存储介质
技术领域
本申请涉及图像处理技术领域，具体地涉及一种曝光控制方法、装置、设备及存储介质。
背景技术
当前，相机已成为越来越多的电子设备的必备组成，例如手机，行程记录仪等。相机的性能也越来越受用户重视。自动曝光是相机的一个重要性能指标。
自动曝光是相机根据光线的强弱自动调整曝光量，防止曝光过渡或者不足而造成画面亮度达不到理想效果。在调整曝光量的过程中，相机首先会检测当前场景的实际亮度，然后和目标亮度进行对比，计算出亮度差后在调整曝光量，从而最终使实际亮度和目标亮度相近，即曝光收敛。
在整个曝光收敛过程中，受相机中使用的图像感光设备曝光参数生效机制影响，曝光参数往往不能立即生效，需要延迟1-2帧后才能获知采用上述曝光参数对应的亮度。例如，当前帧输入至图像感光设备的曝光参数需要2帧之后才计算出对应的亮度值。这样一来，若在每帧中均进行调整曝光量，即为计算新的曝光参数，但是由于曝光参数对应的亮度统计信息需要在延迟2帧后的图像才能计算得到，因此容易造成亮度过冲。
发明内容
有鉴于此，本申请提供一种曝光控制方法、装置、设备及存储介质，以利于解决现有技术中自动曝光过程中，容易造成亮度过冲的问题。
第一方面，本申请实施例提供了一种曝光控制方法，应用于电子设备，所述方法包括：
获取当前帧图像的曝光调整系数；
获取当前帧图像的亮度及目标亮度，并根据所述当前帧图像的亮度及目标亮度确定亮度线性参数；
根据当前帧图像的曝光调整系数、亮度线性参数及当前帧图像的亮度，确定曝光参数调整后对应的预测亮度；
根据所述曝光参数调整后对应的预测亮度及目标亮度，确定所述预测亮度是否亮度过冲；
若确定所述预测亮度未亮度过冲时，则获取当前帧图像的当前使用曝光参数，并根据所述当前帧图像的曝光调整系数，及当前帧图像的当前使用曝光参数，调整曝光参数。
优选地，所述方法还包括：
若确定所述预测亮度过冲时，则减小所述当前帧图像的曝光调整系数，并重新执行步骤根据当前帧图像的曝光调整系数、亮度线性参数及当前帧图像的亮度，确定曝光参数调整后对应的预测亮度，至步骤若确定所述预测亮度过冲时，则减小所述当前帧图像的曝光调整系数，直至确定所述预测亮度未亮度过冲时，则获取当前帧图像的当前使用曝光参数，并根据所述当前帧图像的曝光调整系数，及当前帧图像的当前使用曝光参数，调整曝光参数。
优选地，所述获取当前帧图像的曝光调整系数包括：
获取当前帧图像的亮度及目标亮度，上一帧图像的曝光调整系数；
根据所述当前帧图像的亮度及目标亮度，上一帧图像的曝光调整系数，及比例积分微分控制算法获取当前帧图像的曝光调整系数。
优选地，所述根据所述当前帧图像的亮度及目标亮度，上一帧图像的曝光调整系数，比例积分微分控制算法获取当前帧图像的曝光调整系数包括：
根据所述当前帧图像的亮度及目标亮度，上一帧图像的曝光调整系数，利用公式ΔK当前＝-A*K1-B*ΔK上+ΔK上，获取当前帧图像的曝光调整系数；其中，ΔK当前表示当前帧图像的曝光调整系数；A表示预设积分控制单元的增益；B表示预设微分控制单元的增益；ΔK上表示上一帧图像的曝光调整系数，K1表示当前帧图像的亮度与目标亮度间的差异。
优选地，所述根据所述当前帧图像的亮度及目标亮度确定亮度线性参数包括：
在所述当前帧图像的亮度及目标亮度间的差值绝对值小于第一预设门限值时，则将所述亮度线性参数确定为第一预设值；
在当前帧图像的亮度及目标亮度间的差值绝对值大于第二预设门限值时，则将所述亮度线性参数确定为第二预设值；
在当前帧图像的亮度及目标亮度间的差值绝对值不小于第一预设门限值，且不大于第二预设门限值时，则根据当前帧图像的亮度及目标亮度间的差值绝对值确定所述亮度线性参数。
优选地，所述根据当前帧图像的曝光调整系数、亮度线性参数及当前帧图像的亮度，确定曝光参数调整后对应的预测亮度包括：
根据当前帧图像的亮度及当前帧图像的曝光调整系数，确定线性预测亮度及非线性预测亮度；
根据所述亮度线性参数，所述线性预测亮度及所述非线性预测亮度计算曝光参数调整后对应的预测亮度。
优选地，所述根据当前帧图像的亮度及当前帧图像的曝光调整系数，确定线性预测亮度及非线性预测亮度包括：
根据当前帧图像的亮度及当前帧图像的曝光调整系数，利用公式expect_lum_line＝luma*ΔK当，计算线性预测亮度；其中，expect_lum_line表示线性预测亮度，luma表示当前帧图像的亮度，ΔK当表示当前帧图像的曝光调整系数；
根据当前帧图像的亮度及当前帧图像的曝光调整系数，利用公式expect_lum_noline＝256–256*[(256-luma)/256]ΔK当，计算非线性预测亮度；其中，expect_lum_noline表示非线性预测亮度。
优选地，所述根据所述亮度线性参数，所述线性预测亮度及所述非线性预测亮度计算曝光参数调整后对应的预测亮度包括：
根据所述亮度线性参数，所述线性预测亮度及所述非线性预测亮度，利用公式expect_lum＝line_weight*expect_lum_line+(1-line_weight)*expect_lum_noline，计算曝光参数调整后对应的预测亮度；其中，expect_lum表示曝光参数调整后对应的预测亮度，line_weight表示线性参数，expect_lum_line表示线性预测亮度，expect_lum_noline表示非线性预测亮度。
优选地，所述若确定所述预测亮度过冲时，则减小所述当前帧图像的曝光调整系数包括：
若确定所述预测亮度过冲时，减小积分控制单元的增益和/或增大微分控制单元的增益。
第二方面，本申请实施例提供了一种曝光控制装置，包括：
获取单元，用于获取当前帧图像的曝光调整系数；
所述获取单元，还用于获取当前帧图像的亮度及目标亮度，并根据所述当前帧图像的亮度及目标亮度确定亮度线性参数；
确定单元，用于根据当前帧图像的曝光调整系数、亮度线性参数及当前帧图像的亮度，确定曝光参数调整后对应的预测亮度；
所述确定单元，还用于根据所述曝光参数调整后对应的预测亮度及目标亮度，确定所述预测亮度是否亮度过冲；
处理单元，用于若确定所述预测亮度未亮度过冲时，则获取当前帧图像的当前使用曝光参数，并根据所述当前帧图像的曝光调整系数，及当前帧图像的当前使用曝光参数，调整曝光参数。
优选地，所述处理单元，还用于若确定所述预测亮度过冲时，则减小所述当前帧图像的曝光调整系数，并触发所述确定单元重新执行根据当前帧图像的曝光调整系数、亮度线性参数及当前帧图像的亮度，确定曝光参数调整后对应的预测亮度，至根据所述曝光参数调整后对应的预测亮度及目标亮度，确定所述预测亮度是否亮度过冲。
优选地，所述获取单元，具体用于获取当前帧图像的亮度及目标亮度，上一帧图像的曝光调整系数；
根据所述当前帧图像的亮度及目标亮度，上一帧图像的曝光调整系数，及比例积分微分控制算法获取当前帧图像的曝光调整系数。
优选地，所述获取单元，具体用于根据所述当前帧图像的亮度及目标亮度，上一帧图像的曝光调整系数，利用公式ΔK当前＝-A*K1-B*ΔK上+ΔK上，获取当前帧图像的曝光调整系数；其中，ΔK当前表示当前帧图像的曝光调整系数；A表示预设积分控制单元的增益；B表示预设微分控制单元的增益；ΔK上表示上一帧图像的曝光调整系数，K1表示当前帧图像的亮度与目标亮度间的差异。
优选地，所述确定单元，具体用于在所述当前帧图像的亮度及目标亮度间的差值绝对值小于第一预设门限值时，则将所述亮度线性参数确定为第一预设值；
在当前帧图像的亮度及目标亮度间的差值绝对值大于第二预设门限值时，则将所述亮度线性参数确定为第二预设值；
在当前帧图像的亮度及目标亮度间的差值绝对值不小于第一预设门限值，且不大于第二预设门限值时，则根据当前帧图像的亮度及目标亮度间的差值绝对值确定所述亮度线性参数。
优选地，所述确定单元，具体用于根据当前帧图像的亮度及当前帧图像的曝光调整系数，确定线性预测亮度及非线性预测亮度；
根据所述亮度线性参数，所述线性预测亮度及所述非线性预测亮度计算曝光参数调整后对应的预测亮度。
优选地，所述确定单元，具体用于根据当前帧图像的亮度及当前帧图像的曝光调整系数，利用公式expect_lum_line＝luma*ΔK当，计算线性预测亮度；其中，expect_lum_line表示线性预测亮度，luma表示当前帧图像的亮度，ΔK当表示当前帧图像的曝光调整系数；
根据当前帧图像的亮度及当前帧图像的曝光调整系数，利用公式expect_lum_noline＝256–256*[(256-luma)/256]ΔK当，计算非线性预测亮度；其中，expect_lum_noline表示非线性预测亮度。
优选地，所述确定单元，具体用于根据所述亮度线性参数，所述线性预测亮度及所述非线性预测亮度，利用公式expect_lum＝line_weight*expect_lum_line+(1-line_weight)*expect_lum_noline，计算曝光参数调整后对应的预测亮度；其中，expect_lum表示曝光参数调整后对应的预测亮度，line_weight表示线性参数，expect_lum_line表示线性预测亮度，expect_lum_noline表示非线性预测亮度。
优选地，所述处理单元，具体用于若确定所述预测亮度过冲时，减小积分控制单元的增益和/或增大微分控制单元的增益。
第三方面，本申请实施例提供了一种电子设备，包括处理器和存储器，所述存储器存储有计算机程序，当所述计算机程序被执行时，使得所述电子设备执行上述第一方面任一项所述的方法。
第四方面，本申请实施例提供了一种存储介质，所述计算机可读存储介质包括存储的程序，其中，在所述程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行上述第一方面任一项所述的方法。
采用本申请实施例所提供的方案，获取当前帧图像的曝光调整系数，通过获取当前帧图像的亮度及目标亮度，确定亮度线性参数，根据当前帧图像的曝光调整系统，亮度线性参数，及当前帧图像的亮度，确定曝光参数调整后对应的预测亮度，根据该预览亮度及目标亮度，确定预览亮度是否亮度过冲；若未过冲，则根据当前帧图像的当前使用曝光参数及曝光调整系数，确定下一帧图像的曝光参数。这样一来，可以对当前帧图像调整后的曝光参数进行亮度预测，从而确定预览后的亮度是否亮度过冲，在预测的亮度未过冲时，进行曝光参数的调整，从而可以防止亮度过冲。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，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申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图；
图2为本申请实施例提供的一种曝光控制方法的流程示意图；
图3为本申请实施例提供的另一种曝光控制方法的流程示意图；
图4为本申请实施例提供的一种曝光控制装置的结构示意图；
图5为本申请实施例提供的另一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
为了更好的理解本申请的技术方案，下面结合附图对本申请实施例进行详细描述。
应当明确，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。
在本申请实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。
应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，甲和/或乙，可以表示：单独存在甲，同时存在甲和乙，单独存在乙这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
在对本申请实施例进行具体介绍之前，首先对本申请实施例应用或可能应用的术语进行解释。
AE(Automatic Exposure，自动曝光)，自动曝光的目的是在不同的照明条件和场景中实现欣赏亮度级别或所谓的目标亮度级别，从而捕获的视频或图像既不太暗也不太亮。为了达到这个目的，要调整镜头孔径，传感器曝光时间，传感器模拟增益和传感器/ISP数字增益。这个过程称为自动曝光。
PID(Proportion Integral Differential，比例积分微分控制)，将偏差的比例、积分和微分通过线性组合构成控制量，用该控制量对受控对象进行控制，称为PID算法。
曝光时间，主要是指底片的感光时间。
参见图1，为本申请实施例提供的一种电子设备示意图。在图1中以手机100为例对电子设备进行示例性说明，图1中示出了手机100的前视图和后视图，在手机100的前侧配置有两个前置摄像头111、112，在手机100的后侧面配置有四个后置摄像头121、122、123、124。通过配置的多个摄像头，可以为用户提供多种拍摄模式，例如，前摄模式、后摄模式、前后双摄模式等。用户可以根据拍摄场景，选择相应的拍摄模式进行拍摄，以提高用户体验。
可理解，图1所示仅为一种示例性说明，并不应当将其作为本申请保护范围的限制。例如，不同的手机，其摄像头的配置数量和配置位置可能不同。另外，本申请实施例涉及的电子设备除了手机以外，还可以为平板电脑、个人计算机(personal computer，PC)、个人数字助理(personal digital assistant，PDA)、智能手表、上网本、可穿戴电子设备、增强现实技术(augmented reality，AR)设备、虚拟现实(virtual reality，VR)设备、车载设备、智能汽车、智能音响、机器人、智能眼镜、智能电视等。
需要指出的是，在一些可能的实现方式中，电子设备也可能称为终端设备、用户设备(User Equipment，UE)等，本申请实施例对此不作限制。
现有技术中，自动曝光是电子设备的摄像头根据光线的强弱自动调整曝光量，防止曝光过渡或者不足而造成画面亮度达不到理想效果。在调整曝光量的过程中，相机首先会检测当前场景的实际亮度，然后和目标亮度进行对比，计算出亮度差后在调整曝光量，从而最终使实际亮度和目标亮度相近，即曝光收敛。
在整个曝光收敛过程中，受摄像头中使用的图像感光设备曝光参数生效机制影响，曝光参数往往不能立即生效，需要延迟1-2帧后才能获知采用上述曝光参数对应的亮度。例如，当前帧输入至图像感光设备的曝光参数需要2帧之后才计算出对应的亮度值。这样一来，若在每帧中均进行调整曝光量，即为计算新的曝光参数，但是由于曝光参数对应的亮度统计信息需要在延迟2帧后的图像才能计算得到，因此容易造成亮度过冲。
针对上述问题，本申请实施例提供了一种曝光控制方法，可以获取当前帧图像的曝光调整系数，通过获取当前帧图像的亮度及目标亮度，确定亮度线性参数，根据当前帧图像的曝光调整系统，亮度线性参数，及当前帧图像的亮度，确定曝光参数调整后对应的预测亮度，根据该预览亮度及目标亮度，确定预览亮度是否亮度过冲；若未过冲，则根据当前帧图像的当前使用曝光参数及曝光调整系数，确定下一帧图像的曝光参数。这样一来，可以对当前帧图像调整后的曝光参数进行亮度预测，从而确定预览后的亮度是否亮度过冲，在预测的亮度未过冲时，进行曝光参数的调整，从而可以防止亮度过冲。以下进行详细说明。
参见图2，为本申请实施例提供的一种曝光控制方法的流程示意图。该方法应用于上述图1所示的电子设备。如图2所示，所述方法包括：
步骤S201、获取当前帧图像的曝光调整系数。
在本申请实施例中，电子设备在自动曝光的过程中，需要自动调整曝光时间及增益。电子设备可以在当前使用的曝光时间及增益的基础上进行调整，此时，电子设备可以先获取曝光调整系数。该曝光调整系数可以是预先设置的，也可以是根据当前帧图像的亮度及目标亮度进行计算获取。
在一种可能的实现方式中，电子设备可以根据当前帧图像的亮度及目标亮度计算获取当前帧图像的曝光调整系数，此时，获取当前帧图像的曝光调整系数包括：
获取当前帧图像的亮度及目标亮度，上一帧图像的曝光调整系数；根据当前帧图像的亮度及目标亮度，上一帧图像的曝光调整系数，及比例积分微分控制算法获取当前帧图像的曝光调整系数。
也就是说，电子设备根据摄像头拍摄的当前帧图像进行数据统计，获取当前帧图像的亮度，例如根据当前帧图像中每个像素的RGB数据进行亮度计算，计算每个像素的亮度的平均值作为当前帧图像的亮度。电子设备可以在存储介质中获取到目标亮度，并在存储介质中获取上一帧图像的曝光调整系数。电子设备根据获取到的当前帧图像的亮度，目标亮度及上一帧图像的曝光调整系数，根据PID算法计算当前帧图像的曝光调整系数。
作为一种可能的实现方式，根据当前帧图像的亮度及目标亮度，上一帧图像的曝光调整系数，比例积分微分控制算法获取当前帧图像的曝光调整系数包括：
根据当前帧图像的亮度及目标亮度，上一帧图像的曝光调整系数，利用公式ΔK当前＝-A*K1-B*ΔK上+ΔK上，获取当前帧图像的曝光调整系数；其中，ΔK当前表示当前帧图像的曝光调整系数；A表示预设积分控制单元的增益；B表示预设微分控制单元的增益；ΔK上表示上一帧图像的曝光调整系数，K1表示当前帧图像的亮度与目标亮度间的差异。
在本申请实施例中，电子设备获取了当前帧图像的亮度及目标亮度后，可以计算出当前帧图像的亮度与目标亮度间的差异，例如可以通过公式K1＝log2(luma/target_luma)，其中，K1表示当前帧图像的亮度与目标亮度间的差异，luma表示当前帧图像的亮度，target_luma表示目标亮度。根据上述公式K1＝log2(luma/target_luma)计算出当前帧图像的亮度与目标亮度间的差异。电子设备根据上一帧图像的曝光调整系统及当前帧图像的亮度与目标亮度间的差异，利用公式ΔK当前＝-A*K1-B*ΔK上+ΔK上，计算出当前帧图像的曝光调整系数。其中，积分控制单元的增益A及微分控制单元的增益B可以是预先设置的。
需要说明的是，在本申请实施例中，电子设备还可以通过其他方式获取当前帧图像的曝光调整系数，例如预先设置曝光调整系数，或者根据当前的已使用的曝光参数确定新的曝光参数，进而确定出曝光调整系数。或者是其他方式，本身对此不作限制。
步骤S202、获取当前帧图像的亮度及目标亮度，并根据当前帧图像的亮度及目标亮度确定亮度线性参数。
在本申请实施例中，电子设备通过摄像头拍摄了当前帧图像后，可以根据当前帧图像中每个像素的RGB数据计算出每个像素的亮度值，进而计算出全部像素的亮度平均值，可以将该帧图像的全部像素的亮度平均值确定为该帧图像的亮度。目标亮度可以是预先设置的，存储至存储介质中。电子设备在存储介质中获取到目标亮度。电子设备在获取了当前帧图像的亮度及目标亮度后，可以计算出当前帧图像的亮度与目标亮度间的线性差异度，进而可以根据该线性差异度确定出亮度线性参数。
作为一种可能的实现方式，根据当前帧图像的亮度及目标亮度确定亮度线性参数包括：在当前帧图像的亮度及目标亮度间的差值绝对值小于第一预设门限值时，则将亮度线性参数确定为第一预设值。在当前帧图像的亮度及目标亮度间的差值绝对值大于第二预设门限值时，则将所述亮度线性参数确定为第二预设值。在当前帧图像的亮度及目标亮度间的差值绝对值不小于第一预设门限值，且不大于第二预设门限值时，则根据当前帧图像的亮度及目标亮度间的差值绝对值确定所述亮度线性参数。
即为，电子设备计算当前帧图像的亮度及目标亮度间的差值绝对值，将当前帧图像的亮度及目标亮度间的差值绝对值与第一预设门限值及第二预设门限值进行比较，若当前帧图像的亮度及目标亮度间的差值绝对值小于第一预设门限值，则说明当前帧图像的亮度及目标亮度较为接近，此时将亮度线性参数设置为第一预设值。若当前帧图像的亮度及目标亮度间的差值绝对值大于第二预设门限值，则说明当前帧图像的亮度及目标亮度相差较大，此时将线性参数设置为第二预设值。若当前帧图像的亮度及目标亮度间的差值绝对值不小于第一预设门限值，且不大于第二预设门限值，则可以根据当前帧图像的亮度及目标亮度间的差值绝对值确定亮度线性参数。例如，可以将当前帧图像的亮度及目标亮度间的差值绝对值的倒数确定为亮度线性参数。
需要说明的是，第一预设门限值，第二预设门限值，第一预设值，第二预设值均是根据实际需求预先设置。
作为一种可能的实现方式，第一预设值为1，第二预设值为0。
步骤S203、根据当前帧图像的曝光调整系数、亮度线性参数及当前帧图像的亮度，确定曝光参数调整后对应的预测亮度。
在一种可能的实现方式中，根据当前帧图像的曝光调整系数、亮度线性参数及当前帧图像的亮度，确定曝光参数调整后对应的预测亮度包括：
根据当前帧图像的亮度及当前帧图像的曝光调整系数，确定线性预测亮度及非线性预测亮度；根据亮度线性参数，线性预测亮度及所述非线性预测亮度计算曝光参数调整后对应的预测亮度。
在本申请实施例中，曝光参数调整后，亮度包含有线性调整区域及非线性调整区域。其中，线性调整区域即为该区域的亮度变化与曝光参数的变化相同均呈线性关系。即为，当曝光参数调整了1.2倍，则该区域的亮度也相应改变1.2倍。非线性调整区域即为该区域的亮度变化与曝光参数的变化不同。为了更准确的预览曝光参数调整后的亮度，需要对线性区域的亮度及非线性区域的亮度均进行预测。此时，电子设备可以根据当前帧图像的亮度及当前帧图像的曝光调整系数，确定线性预测亮度及非线性预测亮度。根据亮度线性参数，可以计算出亮度非线性参数，从而可以根据线性预测亮度、亮度线性参数、非线性预测亮度及亮度非线性调整系数计算出曝光参数调整后对应的预测亮度。
作为一种可能的实现方式，上述根据当前帧图像的亮度及当前帧图像的曝光调整系数，确定线性预测亮度及非线性预测亮度包括：
根据当前帧图像的亮度及当前帧图像的曝光调整系数，利用公式expect_lum_line＝luma*ΔK当，计算线性预测亮度。其中，expect_lum_line表示线性预测亮度，luma表示当前帧图像的亮度，ΔK当表示当前帧图像的曝光调整系数。
根据当前帧图像的亮度及当前帧图像的曝光调整系数，利用公式expect_lum_noline＝256–256*[(256-luma)/256]ΔK当，计算非线性预测亮度。其中，expect_lum_noline表示非线性预测亮度。
即为，在对线性区域的亮度进行预测时，由于线性区域的亮度变化与曝光参数的调整相同，此时可以根据曝光调整系数及当前帧图像的亮度，利用公式expect_lum_line＝luma*ΔK当，计算出线性预测亮度。
在对非线性区域的亮度进行预测时，可以通过公式expect_lum_noline＝256–256*[(256-luma)/256]ΔK当，根据当前帧图像的亮度及当前帧图像的曝光调整系数计算出非线性预测亮度。
作为一种可能的实现方式，根据亮度线性参数，线性预测亮度及所述非线性预测亮度计算曝光参数调整后对应的预测亮度包括：
根据所述亮度线性参数，线性预测亮度及所述非线性预测亮度，利用公式expect_lum＝line_weight*expect_lum_line+(1-line_weight)*expect_lum_noline，计算曝光参数调整后对应的预测亮度。
其中，expect_lum表示曝光参数调整后对应的预测亮度，line_weight表示线性参数，expect_lum_line表示线性预测亮度，expect_lum_noline表示非线性预测亮度。
在本申请实施例中，电子设备在上述步骤中已经获取了亮度线性参数，则亮度非线性参数也可以计算出，即为1-亮度线性参数。在计算出亮度非线性参数后，可以将亮度线性参数作为线性预测亮度的权重，将亮度非线性参数作为非线性预测亮度的权重，从而根据公式expect_lum＝line_weight*expect_lum_line+(1-line_weight)*expect_lum_noline，计算出最终的曝光参数调整后对应的预测亮度。
步骤S204、根据曝光参数调整后对应的预测亮度及目标亮度，确定预测亮度是否亮度过冲。
在本申请实施例中，电子设备在计算出曝光参数调整后赌赢的预测亮度后，可以将计算出的预测亮度与目标亮度进行比较，检测预测亮度是否大于目标亮度。如果大于目标亮度，则确定预测亮度为亮度过冲，需要将曝光调整系数调小。如果预测亮度不大于目标亮度，则确定预测亮度不是亮度过冲，则可以不改变曝光调整系数。
步骤S205、若确定预测亮度未亮度过冲时，则获取当前帧图像的当前使用曝光参数，并根据当前帧图像的曝光调整系数，及当前帧图像的当前使用曝光参数，调整曝光参数。
在本申请实施例中，电子设备若确定预测亮度未亮度过冲，则说明当前曝光调整系数可以使用，此时，电子设备可以获取当前帧图像的当前使用曝光参数，即为获取当前使用的曝光时间及增益，根据当前帧图像的曝光调整系数，对当前使用的曝光参数进行调整，得到新的曝光参数。例如，将当做帧图像的曝光参数与曝光调整系数之积作为新的曝光参数。在确定出新的曝光参数后，电子设备可以在后续进行图像拍摄时，使用新的曝光参数进行图像拍摄。
参见图3，为本申请实施例提供的另一种曝光控制方法的流程示意图。该方法应用于上述图1所示的电子设备。相对于上述实施例，本申请实施例增加了预测亮度过冲时，调整曝光调整系数的步骤。如图3所示，所述方法包括：
步骤S301、获取当前帧图像的曝光调整系数。
具体可参考步骤S201在此不再赘述。
步骤S302、获取当前帧图像的亮度及目标亮度，并根据当前帧图像的亮度及目标亮度确定亮度线性参数。
具体可参考步骤S202在此不再赘述。
步骤S303、根据当前帧图像的曝光调整系数、亮度线性参数及当前帧图像的亮度，确定曝光参数调整后对应的预测亮度。
具体可参考步骤S203在此不再赘述。
步骤S304、根据所述曝光参数调整后对应的预测亮度及目标亮度，确定所述预测亮度是否亮度过冲。
具体可参考步骤S204在此不再赘述。
需要说明的是，电子设备根据确定预测亮度是否亮度过冲的结果不同，下面执行的步骤也不同。在确定预测亮度未亮度过冲时，则执行下述步骤S305，在确定预测亮度亮度过冲时，则执行下述步骤306。
步骤S305、若确定预测亮度未亮度过冲时，则获取当前帧图像的当前使用曝光参数，并根据当前帧图像的曝光调整系数，及当前帧图像的当前使用曝光参数，调整曝光参数。
具体可参考步骤S205在此不再赘述。
步骤S306、若确定所述预测亮度过冲时，则减小当前帧图像的曝光调整系数，并重新执行上述步骤根据当前帧图像的曝光调整系数、亮度线性参数及当前帧图像的亮度，确定曝光参数调整后对应的预测亮度，至步骤若确定所述预测亮度过冲时，则减小当前帧图像的曝光调整系数，直至确定预测亮度未亮度过冲时，则获取当前帧图像的当前使用曝光参数，并根据所述当前帧图像的曝光调整系数，及当前帧图像的当前使用曝光参数，调整曝光参数。
在本申请实施例中，电子设备若确定预测亮度大于目标亮度，则确定亮度过冲，此时，说明曝光参数的调整系数过大，需要减小。电子设备可以减小当前帧图像的曝光调整系数。并重新获取减小后的当前帧图像的曝光调整系数，，根据减小后的当前帧图像的曝光调整系数、亮度线性参数及当前帧图像的亮度，重新确定曝光参数调整后对应的预测亮度；并根据目标亮度及新确定的预测亮度，重新检测更新后的预测亮度是否亮度过冲，并在确定更新后的预测亮度为亮度过冲时，继续减小当前帧图像的曝光调整系数。并重新执行上述根据减小后的曝光调整系数确定预测亮度的步骤，直至确定出预测亮度未亮度过冲。
作为一种可能的实现方式，当根据PID算法获取曝光调整系数时，可以通过调整积分控制单元的增益和/或微分控制单元的增益实现减小曝光调整系数的目的。此时，若确定预测亮度过冲时，则减小当前帧图像的曝光调整系数包括：若确定预测亮度过冲时，则减小积分控制单元的增益和/或增大微分控制单元的增益。
即为，通过改变PID算法中的积分控制单元的增益和/或微分控制单元的增益，达到减小曝光调整系数的目的，这样可以方便调整。
这样，可以在每次确定出曝光调整系数后，均根据该曝光调整系数进行预测亮度，检测预测亮度是否亮度过冲，并在亮度过冲时，重新调整曝光调整系数，使得曝光调整系数减小，在确定曝光调整系数对应的预测亮度未亮度过冲时，将曝光参数根据曝光调整系数进行更新，可以防止拍摄出的图像的亮度过冲。
参见图4，为本申请实施例提供的一种曝光控制装置的结构示意图。如图4所示，该装置包括：
获取单元401，用于获取当前帧图像的曝光调整系数。
具体的，获取单元401，具体用于获取当前帧图像的亮度及目标亮度，上一帧图像的曝光调整系数；根据当前帧图像的亮度及目标亮度，上一帧图像的曝光调整系数，及比例积分微分控制算法获取当前帧图像的曝光调整系数。
作为一种可能的实现方式，上述获取单元401，具体用于根据当前帧图像的亮度及目标亮度，上一帧图像的曝光调整系数，利用公式ΔK当前＝-A*K1-B*ΔK上+ΔK上，获取当前帧图像的曝光调整系数。其中，ΔK当前表示当前帧图像的曝光调整系数；A表示预设积分控制单元的增益；B表示预设微分控制单元的增益；ΔK上表示上一帧图像的曝光调整系数，K1表示当前帧图像的亮度与目标亮度间的差异。
获取单元401，还用于获取当前帧图像的亮度及目标亮度，并根据当前帧图像的亮度及目标亮度确定亮度线性参数。
具体的，获取单元401，具体用于在当前帧图像的亮度及目标亮度间的差值绝对值小于第一预设门限值时，则将亮度线性参数确定为第一预设值；在当前帧图像的亮度及目标亮度间的差值绝对值大于第二预设门限值时，则将亮度线性参数确定为第二预设值；在当前帧图像的亮度及目标亮度间的差值绝对值不小于第一预设门限值，且不大于第二预设门限值时，则根据当前帧图像的亮度及目标亮度间的差值绝对值确定所述亮度线性参数。
确定单元402，用于根据当前帧图像的曝光调整系数、亮度线性参数及当前帧图像的亮度，确定曝光参数调整后对应的预测亮度。
具体的，确定单元402，具体用于根据当前帧图像的亮度及当前帧图像的曝光调整系数，确定线性预测亮度及非线性预测亮度；根据亮度线性参数，线性预测亮度及非线性预测亮度计算曝光参数调整后对应的预测亮度。
作为一种可能的实现方式，上述确定单元402，具体用于根据当前帧图像的亮度及当前帧图像的曝光调整系数，利用公式expect_lum_line＝luma*ΔK当，计算线性预测亮度。根据当前帧图像的亮度及当前帧图像的曝光调整系数，利用公式expect_lum_noline＝256–256*[(256-luma)/256]ΔK当，计算非线性预测亮度。其中，expect_lum_line表示线性预测亮度，luma表示当前帧图像的亮度，ΔK当表示当前帧图像的曝光调整系数，expect_lum_noline表示非线性预测亮度。
作为一种可能的实现方式，上述确定单元402，具体用于根据所述亮度线性参数，线性预测亮度及非线性预测亮度，利用公式expect_lum＝line_weight*expect_lum_line+(1-line_weight)*expect_lum_noline，计算曝光参数调整后对应的预测亮度。
其中，expect_lum表示曝光参数调整后对应的预测亮度，line_weight表示线性参数，expect_lum_line表示线性预测亮度，expect_lum_noline表示非线性预测亮度。
确定单元402，还用于根据曝光参数调整后对应的预测亮度及目标亮度，确定预测亮度是否亮度过冲。
处理单元403，用于若确定预测亮度未亮度过冲时，则获取当前帧图像的当前使用曝光参数，并根据当前帧图像的曝光调整系数，及当前帧图像的当前使用曝光参数，调整曝光参数。
作为一种可能的实现方式，上述处理单元403，还用于若确定所述预测亮度过冲时，则减小所述当前帧图像的曝光调整系数，并触发确定单元402重新执行上述步骤根据当前帧图像的曝光调整系数、亮度线性参数及当前帧图像的亮度，确定曝光参数调整后对应的预测亮度，至步骤根据曝光参数调整后对应的预测亮度及目标亮度，确定预测亮度是否亮度过冲。
作为一种可能的实现方式，处理单元403，具体用于若确定预测亮度过冲时，减小积分控制单元的增益和/或增大微分控制单元的增益。
与上述实施例相对应，本申请还提供了一种电子设备。图5为本发明实施例提供的一种电子设备的结构示意图，所述电子设备500可以包括：处理器501、存储器502及通信单元503。这些组件通过一条或多条总线进行通信，本领域技术人员可以理解，图中示出的服务器的结构并不构成对本发明实施例的限定，它既可以是总线形结构，也可以是星型结构，还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。
其中，所述通信单元503，用于建立通信信道，从而使所述存储设备可以与其它设备进行通信。接收其他设备发是的用户数据或者向其他设备发送用户数据。
所述处理器501，为存储设备的控制中心，利用各种接口和线路连接整个电子设备的各个部分，通过运行或执行存储在存储器502内的软件程序和/或模块，以及调用存储在存储器内的数据，以执行电子设备的各种功能和/或处理数据。所述处理器可以由集成电路(integrated circuit，IC)组成，例如可以由单颗封装的IC所组成，也可以由连接多颗相同功能或不同功能的封装IC而组成。举例来说，处理器501可以仅包括中央处理器(centralprocessing unit，CPU)。在本发明实施方式中，CPU可以是单运算核心，也可以包括多运算核心。
所述存储器502，用于存储处理器501的执行指令，存储器502可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，如静态随机存取存储器(SRAM)，电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)，可擦除可编程只读存储器(EPROM)，可编程只读存储器(PROM)，只读存储器(ROM)，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。
当存储器502中的执行指令由处理器501执行时，使得电子设备500能够执行图3所示实施例中的部分或全部步骤。
具体实现中，本发明还提供一种计算机存储介质，其中，该计算机存储介质可存储有程序，该程序执行时可包括本发明提供的曝光控制方法的各实施例中的部分或全部步骤。所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(random access memory，RAM)等。
本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明实施例中的技术可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本发明实施例中的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，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或者实施例的某些部分所述的方法。
本说明书中各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。尤其，对于装置实施例和终端实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例中的说明即可。

Claims (12)

1.一种曝光控制方法，其特征在于，应用于电子设备，所述方法包括：
获取当前帧图像的曝光调整系数；
获取当前帧图像的亮度及目标亮度，并根据所述当前帧图像的亮度及目标亮度确定亮度线性参数；
根据当前帧图像的曝光调整系数、亮度线性参数及当前帧图像的亮度，确定曝光参数调整后对应的预测亮度；
根据所述曝光参数调整后对应的预测亮度及目标亮度，确定所述预测亮度是否亮度过冲；
若确定所述预测亮度未亮度过冲时，则获取当前帧图像的当前使用曝光参数，并根据所述当前帧图像的曝光调整系数，及当前帧图像的当前使用曝光参数，调整曝光参数。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
若确定所述预测亮度过冲时，则减小所述当前帧图像的曝光调整系数，并重新执行步骤根据当前帧图像的曝光调整系数、亮度线性参数及当前帧图像的亮度，确定曝光参数调整后对应的预测亮度，至步骤若确定所述预测亮度过冲时，则减小所述当前帧图像的曝光调整系数，直至确定所述预测亮度未亮度过冲时，则获取当前帧图像的当前使用曝光参数，并根据所述当前帧图像的曝光调整系数，及当前帧图像的当前使用曝光参数，调整曝光参数。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述获取当前帧图像的曝光调整系数包括：
获取当前帧图像的亮度及目标亮度，上一帧图像的曝光调整系数；
根据所述当前帧图像的亮度及目标亮度，上一帧图像的曝光调整系数，及比例积分微分控制算法获取当前帧图像的曝光调整系数。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述当前帧图像的亮度及目标亮度，上一帧图像的曝光调整系数，比例积分微分控制算法获取当前帧图像的曝光调整系数包括：
根据所述当前帧图像的亮度及目标亮度，上一帧图像的曝光调整系数，利用公式ΔK当前＝-A＊K1-B＊ΔK上+ΔK上，获取当前帧图像的曝光调整系数；其中，ΔK当前表示当前帧图像的曝光调整系数；A表示预设积分控制单元的增益；B表示预设微分控制单元的增益；ΔK上表示上一帧图像的曝光调整系数，K1表示当前帧图像的亮度与目标亮度间的差异。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述当前帧图像的亮度及目标亮度确定亮度线性参数包括：
在所述当前帧图像的亮度及目标亮度间的差值绝对值小于第一预设门限值时，则将所述亮度线性参数确定为第一预设值；
在当前帧图像的亮度及目标亮度间的差值绝对值大于第二预设门限值时，则将所述亮度线性参数确定为第二预设值；
在当前帧图像的亮度及目标亮度间的差值绝对值不小于第一预设门限值，且不大于第二预设门限值时，则根据当前帧图像的亮度及目标亮度间的差值绝对值确定所述亮度线性参数。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据当前帧图像的曝光调整系数、亮度线性参数及当前帧图像的亮度，确定曝光参数调整后对应的预测亮度包括：
根据当前帧图像的亮度及当前帧图像的曝光调整系数，确定线性预测亮度及非线性预测亮度；
根据所述亮度线性参数，所述线性预测亮度及所述非线性预测亮度计算曝光参数调整后对应的预测亮度。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述根据当前帧图像的亮度及当前帧图像的曝光调整系数，确定线性预测亮度及非线性预测亮度包括：
根据当前帧图像的亮度及当前帧图像的曝光调整系数，利用公式expect_lum_line＝luma＊ΔK当，计算线性预测亮度；其中，expect_lum_line表示线性预测亮度，luma表示当前帧图像的亮度，ΔK当表示当前帧图像的曝光调整系数；
根据当前帧图像的亮度及当前帧图像的曝光调整系数，利用公式
Figure FDA0003385879710000021
Figure FDA0003385879710000022
计算非线性预测亮度；其中，expect_lum_noline表示非线性预测亮度。
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述根据所述亮度线性参数，所述线性预测亮度及所述非线性预测亮度计算曝光参数调整后对应的预测亮度包括：
根据所述亮度线性参数，所述线性预测亮度及所述非线性预测亮度，利用公式expect_lum＝line_weight＊expect_lum_line+(1-line_weight)＊expect_lum_noline，计算曝光参数调整后对应的预测亮度；其中，expect_lum表示曝光参数调整后对应的预测亮度，line_weight表示线性参数，expect_lum_line表示线性预测亮度，expect_lum_noline表示非线性预测亮度。
9.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述若确定所述预测亮度过冲时，则减小所述当前帧图像的曝光调整系数包括：
若确定所述预测亮度过冲时，减小积分控制单元的增益和/或增大微分控制单元的增益。
10.一种曝光控制装置，其特征在于，包括：
获取单元，用于获取当前帧图像的曝光调整系数；
所述获取单元，还用于获取当前帧图像的亮度及目标亮度，并根据所述当前帧图像的亮度及目标亮度确定亮度线性参数；
确定单元，用于根据当前帧图像的曝光调整系数、亮度线性参数及当前帧图像的亮度，确定曝光参数调整后对应的预测亮度；
所述确定单元，还用于根据所述曝光参数调整后对应的预测亮度及目标亮度，确定所述预测亮度是否亮度过冲；
处理单元，用于若确定所述预测亮度未亮度过冲时，则获取当前帧图像的当前使用曝光参数，并根据所述当前帧图像的曝光调整系数，及当前帧图像的当前使用曝光参数，调整曝光参数。
11.一种电子设备，其特征在于，包括：处理器和存储器，所述存储器存储有计算机程序，当所述计算机程序被执行时，使得所述电子设备执行权利要求1-9任一项所述的方法。
12.一种存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质包括存储的程序，其中，在所述程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行权利要求1-9中任意一项所述的方法。
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