CN115379128A - 曝光控制方法及装置、计算机可读介质和电子设备 - Google Patents

Abstract

本公开提供一种曝光控制方法及装置、计算机可读介质和电子设备，涉及图像拍摄技术领域。该方法包括：获取当前场景中的亮度分布图像，所述亮度分布图像包括至少两个图像区域；根据各所述图像区域中的亮度数据确定第一曝光目标；获取第二曝光目标，并基于所述第一曝光目标以及第二曝光目标确定曝光收敛目标；通过所述曝光收敛目标对所述当前场景中的图像帧采集过程进行曝光收敛，直到曝光收敛过程结束。本公开能够将环境亮度评估结果作为曝光传感器的参考输入，可以大大提高曝光传感器的曝光收敛速度。

Description

曝光控制方法及装置、计算机可读介质和电子设备

技术领域

本公开涉及图像拍摄技术领域，具体涉及一种曝光控制方法、曝光控制装置、计算机可读介质和电子设备。

背景技术

伴随着人们生活水平的不断提高，拍摄的图像质量越来越得到的人们的关注。曝光量(Exposure，EXP)是指物体表面某一面元接收的光照度Ev在时间t内的积分，相机通过曝光量控制进入到相机内部的光线，例如，可以通过控制快门速度、光圈大小、感光度ISO等参数控制曝光量。

目前，相关技术中的曝光收敛方案主要是基于曝光传感器设计的，曝光传感器会统计当前曝光信息，决策下一次的收敛目标，然后采用逐步逼近收敛目标的收敛方案实现曝光收敛。但是，曝光传感器受限于位宽的制约，依赖曝光传感器对拍摄环境的亮度的评估并不全面，尤其是在环境动态非常大的时候的评估偏差更大；并且曝光传感器容易受到小区域亮光源的干扰而产生较大的环境亮度评估误差，降低曝光收敛速度。

发明内容

本公开的目的在于提供一种曝光控制方法、曝光控制装置、计算机可读介质和电子设备，进而至少在一定程度上减少环境亮度评估误差，有效提高相机的曝光收敛效率。

根据本公开的第一方面，提供一种曝光控制方法，包括：

获取当前场景中的亮度分布图像，所述亮度分布图像包括至少两个图像区域；

根据各所述图像区域中的亮度数据确定第一曝光目标；

获取第二曝光目标，并基于所述第一曝光目标以及第二曝光目标确定曝光收敛目标；

通过所述曝光收敛目标对所述当前场景中的图像帧采集过程进行曝光收敛，直到曝光收敛过程结束。

根据本公开的第二方面，提供一种曝光控制装置，包括：

亮度分布图像获取模块，用于获取当前场景中的亮度分布图像，所述亮度分布图像包括至少两个图像区域；

第一曝光目标确定模块，用于根据各所述图像区域中的亮度数据确定第一曝光目标；

曝光收敛目标确定模块，用于获取第二曝光目标，并基于所述第一曝光目标以及第二曝光目标确定曝光收敛目标；

曝光收敛控制模块，用于通过所述曝光收敛目标对所述当前场景中的图像帧采集过程进行曝光收敛，直到曝光收敛过程结束。

根据本公开的第三方面，提供一种计算机可读介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述的方法。

根据本公开的第四方面，提供一种电子设备，其特征在于，包括：

处理器；以及

存储器，用于存储一个或多个程序，当一个或多个程序被一个或多个处理器执行时，使得一个或多个处理器实现上述的方法。

本公开的一种实施例所提供的曝光控制方法，可以获取当前场景中的亮度分布图像，该亮度分布图像可以包括至少两个图像区域，可以根据各图像区域中的亮度数据确定第一曝光目标，然后可以获取曝光传感器确定的第二曝光目标，并基于第一曝光目标以及第二曝光目标确定曝光收敛目标，最后可以通过曝光收敛目标对当前场景中的图像帧采集过程进行曝光收敛，直到曝光收敛过程结束。通过引入包括至少两个图像区域的亮度分布图像确定第一曝光目标，并基于亮度确定的第一曝光目标以及第二曝光目标共同确定最终的曝光收敛目标，能够避免由于小区域亮光源的干扰而导致的评估结果偏差大的问题，保证曝光收敛目标的准确性，有效提升曝光收敛速度。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，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获得其他的附图。在附图中：

图1示出了可以应用本公开实施例的一种示例性系统架构的示意图；

图2示意性示出本公开示例性实施例中一种曝光控制方法的流程示意图；

图3示意性示出本公开示例性实施例中一种确定曝光收敛目标的流程示意图；

图4示意性示出本公开示例性实施例中一种光谱传感器阵列采集亮度分布图像的原理示意图；

图5示意性示出本公开示例性实施例中一种确定第一曝光目标的流程示意图；

图6示意性示出本公开示例性实施例中一种核心区域以及非核心区域的示意图；

图7示意性示出本公开示例性实施例中一种确定核心区域的第一亮度值的流程示意图；

图8示意性示出本公开示例性实施例中一种确定非核心区域的第二亮度值的流程示意图

图9示意性示出本公开示例性实施例中曝光控制装置的组成示意图；

图10示出了可以应用本公开实施例的一种电子设备的示意图。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些实施方式使得本公开将更加全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中。

此外，附图仅为本公开的示意性图解，并非一定是按比例绘制。图中相同的附图标记表示相同或类似的部分，因而将省略对它们的重复描述。附图中所示的一些方框图是功能实体，不一定必须与物理或逻辑上独立的实体相对应。可以采用软件形式来实现这些功能实体，或在一个或多个硬件模块或集成电路中实现这些功能实体，或在不同网络和/或处理器装置和/或微控制器装置中实现这些功能实体。

图1示出了可以应用本公开实施例的一种曝光控制方法及装置的示例性应用环境的系统架构的示意图。

如图1所示，系统架构100可以包括终端设备101、102、103中的一个或多个，网络104和服务器105。网络104用以在终端设备101、102、103和服务器105之间提供通信链路的介质。网络104可以包括各种连接类型，例如有线、无线通信链路或者光纤电缆等等。终端设备101、102、103可以是各种具有图像处理以及亮度采集功能的电子设备，包括但不限于台式计算机、便携式计算机、智能手机和平板电脑等等。应该理解，图1中的终端设备、网络和服务器的数目仅仅是示意性的。根据实现需要，可以具有任意数目的终端设备、网络和服务器。比如服务器105可以是多个服务器组成的服务器集群等。

本公开实施例所提供的曝光控制方法一般由终端设备101、102、103中执行，相应地，曝光控制装置一般设置于终端设备101、102、103中。但本领域技术人员容易理解的是，本公开实施例所提供的曝光控制方法也可以由服务器105执行，相应的，曝光控制装置也可以设置于服务器105中，本示例性实施例中对此不做特殊限定。举例而言，在一种示例性实施例中，可以是用户通过终端设备101、102、103获取当前场景中的亮度分布图像，然后将亮度分布图像上传至服务器105，服务器通过本公开实施例所提供的曝光控制方法生成曝光收敛目标后，将曝光收敛目标输给终端设备101、102、103对当前场景中的图像帧采集过程进行曝光收敛。

在相关技术中，在相机采集图像帧的过程中，若相机从较亮或者较暗的环境中移动到较暗或者较亮的环境中时，预览画面或者拍摄的视频会由于曝光量的突然变化出现过亮或者过暗的图像帧，为了加快环境转换时的画面变化，需要通过曝光收敛机制控制相机曝光。

相关的曝光收敛方案主要是基于曝光传感器而设计的，曝光传感器会统计当前的亮度和曝光信息，决策下一次的收敛目标，然后采用逐步逼近收敛目标的收敛方案。曝传感器搭载ISP是主流的图像采集和处理单元，受限于位宽的制约，依赖曝光传感器对环境的亮度的评估并不全面，尤其是在环境动态非常大的时候的评估偏差更大。目前，一些单窗口光感器件的引入也对曝光传感器位宽的不足稍有弥补，但由于单窗口光感器件的窗口单一性，导致其非常容易受到小区域亮光源的干扰而产生较大的环境亮度评估误差，给曝光收敛速度带来了震荡和负面的影响。

基于相关技术中存在一种或者多种问题，本公开首先提供了一种曝光控制方法，下面以配置有曝光控制装置的终端设备执行为例，对本公开示例性实施方式的曝光控制方法进行具体说明。

图2示出了本示例性实施方式中一种曝光控制方法的流程示意图，可以包括以下步骤S210至步骤S240：

在步骤S210中，获取当前场景中的亮度分布图像，所述亮度分布图像包括至少两个图像区域。

在一示例性实施例中，亮度分布图像是指通过光谱感知装置获取的当前场景中的亮度数据构成的图像，光谱感知装置的视场角可以与相机图像传感器的视场角相同，即亮度分布图像的尺寸可以与图像传感器采集的图像尺寸相同，这样能够保证亮度分布图像中的亮度数据与采集的图像帧中的区域相对应。当然，光谱感知装置的视场角也可以略小于或者略大于相机图像传感器的视场角，本示例实施例对此不做特殊限定。

图像区域是指在亮度分布图像中划分的区域，例如，可以在亮度分布图像中划分两个图像区域，一个为核心区域，核心区域可以为在亮度分布图像中心一定范围内的区域，另一个可以为非核心区域，即亮度分布图像中除核心区域之外的图像区域；也可以将亮度分布图像划分为四个图像区域，分别为左上角区域、右上角区域、左下角区域以及右下角区域；当然，还可以通过其他方式将亮度分布图像划分为多个图像区域，具体可以根据实际应用情况进行自定义划分，本实施例不以此为限。

在步骤S220中，根据各所述图像区域中的亮度数据确定第一曝光目标。

在一示例性实施例中，第一曝光目标是指根据亮度数据确定的最适合当前环境亮度的曝光量数据。曝光量实质就是画面的亮暗程度，曝光量越多，画面越亮；反之，曝光量越少，画面越暗。因此曝光量的多少，决定了画面的亮暗：当图像帧的亮暗与实际场景的亮暗接近时，可以认为曝光正常；当图像帧的亮暗比实际场景更暗时，可以认为曝光不足，需要增加曝光量来达到曝光正常；当图像帧的亮暗比实际场景更亮时，可以认为曝光过度，需要降低曝光量来达到曝光正常。

在步骤S230中，获取第二曝光目标，并基于所述第一曝光目标以及第二曝光目标确定曝光收敛目标。

在一示例性实施例中，第二曝光目标是指曝光传感器确定的最适合当前环境亮度的曝光量数据。

需要说明的是，本实施例中“第一曝光目标”、“第二曝光目标”中的“第一”“第二”仅用于区分不同来源的曝光目标，没有任何特殊含义，并不应对本示例实施例造成任何特殊限定。

曝光收敛目标是指最终用于控制相机曝光收敛的曝光量数据，可以对第一曝光目标以及第二曝光目标进行判断，在第一曝光目标和第二曝光目标中选择更准确的作为最终的曝光收敛目标，例如，可以设置曝光阈值，判断第一曝光目标和第二曝光目标的差值是否处于曝光阈值内，若差值在曝光阈值内，可以认为第一曝光目标和第二曝光目标相差不大，可以将曝光传感器确定的第二曝光目标作为曝光收敛目标；若差值不在曝光阈值内，说明第一曝光目标和第二曝光目标相差较大，可以认为曝光传感器确定的第二曝光目标可能被亮光源所干扰，因此采用基于亮度分布图像计算得到的第一曝光目标作为曝光收敛目标，有效提升相机的曝光收敛速度。

在步骤S240中，通过所述曝光收敛目标对所述当前场景中的图像帧采集过程进行曝光收敛，直到曝光收敛过程结束。

在一示例性实施例中，在确定曝光收敛目标之后，可以基于曝光收敛目标控制当前场景中的图像帧采集过程的曝光收敛，例如，可以将曝光收敛目标输入到PID控制器中，通过PID控制器控制当前场景中的图像帧采集过程的曝光收敛，当然还可以通过其他方式基于曝光收敛目标实现相机的曝光收敛过程，本示例实施例对此不做特殊限定。

通过当前场景中的亮度分布图像评估环境亮度得到第一曝光目标，能够避免由于小区域亮光源的干扰而导致的评估结果偏差大的问题，并结合曝光传感器确定的第二曝光目标，共同确定曝光收敛目标，能够提升曝光收敛目标的准确性，有效提升曝光收敛速度。

下面对步骤S210至步骤S240进行详细说明。

在一示例性实施例中，可以通过图3实现基于第一曝光目标以及第二曝光目标确定曝光收敛目标，参考图3所示，具体可以包括：

步骤S310，获取预设的曝光阈值；

步骤S320，若确定所述第一曝光目标和所述第二曝光目标的差值大于或者等于所述曝光阈值，则将所述第一曝光目标作为曝光收敛目标；

步骤S330，若确定所述第一曝光目标和所述第二曝光目标的差值小于所述曝光阈值，则将所述第二曝光目标作为曝光收敛目标。

其中，曝光阈值是指用于判断曝光传感器确定的第二曝光目标是否在合理区域间内的数据，曝光阈值具体可以根据实际应用情况进行自定义设置，此处不再进行举例说明。

在确定第一曝光目标和第二曝光目标的差值大于或者等于曝光阈值时，此时可以认为曝光传感器确定的第二曝光目标可能已经被当前环境中的亮光源所干扰，因此可以将较为稳定的第一曝光目标作为曝光收敛目标。

在确定第一曝光目标和第二曝光目标的差值小于曝光阈值时，此时可以认为曝光传感器确定的第二曝光目标未被当前环境中的亮光源所干扰，第二曝光目标相比于第一曝光目标更加接近于环境亮度，因此可以将第二曝光目标作为曝光收敛目标。

通过曝光阈值以及第一曝光目标和第二曝光目标的差值，确定最适合当前环境亮度的曝光收敛目标，能够避免曝光传感器由于小区域亮光源的干扰而导致的评估结果偏差大的问题，并且将基于亮度分布图像确定的第一曝光目标作为曝光传感器的参考，可以提升曝光收敛目标的准确性，并且由于曝光收敛目标与当前环境的真实亮度更加接近，能够有效提升曝光收敛速度。

在一示例性实施例中，可以通过预设的多窗口光谱感知装置获取当前场景中的亮度分布图像；其中，多窗口光谱感知装置可以包括由至少两个光谱传感器构成的光谱传感器阵列，光谱传感器阵列可以生成具有至少两个检测窗口区域对应的亮度数据。

图4示意性示出本公开示例性实施例中一种光谱传感器阵列采集亮度分布图像的原理示意图。

参考图4所示，多窗口光谱感知装置可以包括多个光谱传感器410，光谱传感器410在空间上按照预设列数和行数进行排列，排列得到光谱传感器阵列，具体的，多个光谱传感器410可以按照M*N的阵列排布构成光谱传感器阵列420，例如，可以预先设置M为10，可以设置N为10，那么多窗口光谱感知装置可以包括100个光谱传感器410，对这100个光谱传感器410在空间上进行排列，得到10*10的光谱传感器阵列。当然，具体的M和N可以根据实际应用场景进行自定义设置，本示例实施例对此不做特殊限定。

在启动相机或者相机在环境中动态变化时，在空间上具有M*N光谱传感器阵列420结构的多窗口光谱感知装置，采集当前场景中的亮度数据，得到具有M*N个检测窗口区域430的亮度分布图像440。通过多窗口光谱感知装置采集亮度数据，可以有效减少由于小区域亮光源的干扰而导致的曝光目标评估结果偏差大的问题。

在一示例性实施例中，可以通过图5中的步骤实现根据各图像区域中的亮度数据确定第一曝光目标，参考图5所示，具体可以包括：

步骤S510，根据各所述图像区域中的亮度数据，确定所述当前场景对应的场景亮度值；

步骤S520，获取预设的亮度与曝光量映射关系；

步骤S530，基于所述场景亮度值以及所述亮度与曝光量映射关系确定第一曝光目标。

其中，亮度分布图像中的每个图像区域可以对应多个检测窗口区域，即多个检测窗口区域构成一个图像区域，可选的，一个检测窗口区域也可以作为一个图像区域，本示例实施例对此不做特殊限定。

可以根据图像区域对应的各检测窗口区域中的亮度数据，确定当前图像区域的亮度值，进而可以根据各个图像区域的亮度值，确定当前场景对应的场景亮度值。

亮度与曝光量映射关系是指预先设置的环境亮度等级与曝光量的映射关系，例如，可以在亮度灯箱下标定亮度与曝光量映射关系，具体的标定方法是将相机对准亮度可调灯箱的灰卡，依次调节灯箱亮度，使得多窗口光谱感知装置输出的统计亮度处于L0～L8，一共9个亮度级(场景亮度值)，在每个亮度级下调整曝光传感器的曝光量，让曝光传感器的获取的图像亮度处于固定值(一般定义为通用的47)，并标记下当前的曝光量为E0～E8，从而建立亮度与曝光量映射关系。举例而言，可以通过表1表示亮度与曝光量映射关系：

表1亮度与曝光量映射关系

当然，该亮度与曝光量映射关系仅是示意性举例说明，并不应对本示例实施例造成任何特殊限定。

可以基于场景亮度值以及亮度与曝光量映射关系确定第一曝光目标，例如，可以通过场景亮度值在亮度与曝光量映射关系中确定对应的亮度级，并查询亮度级对应的曝光量，将该曝光量作为第一曝光目标。举例而言，可以通过关系式(1)确定第一曝光目标T1：

当然，该关系式(1)仅是示意性举例说明确定第一曝光目标T1的方式，在确定亮度与曝光量映射关系之后，也可以通过其他方式根据场景亮度值确定第一曝光目标，本示例实施例造成任何特殊限定。

在一示例性实施例中，亮度分布图像中的至少两个图像区域可以包括核心区域和非核心区域，核心区域可以对应第一检测窗口区域，非核心区域可以对应第二检测窗口区域。

可选的，核心区域可以是亮度分布图像对应的中心区域，非核心区域可以是亮度分布图像对应的边缘区域，例如，可以将亮度分布图像的几何中心作为中心点，以预设几何形状(如矩形、圆形等)作为区域边界，在亮度分布图像中确定中心区域，将亮度分布图像中除中心区域之外的区域作为边缘区域；当然，也可以将亮度分布图像中小区域亮光源对应的位置作为中心区域的中心点，本示例实施例不以此为限。

图6示意性示出本公开示例性实施例中一种核心区域以及非核心区域的示意图。

参考图6所示，假设当前场景610中包括具有光源611、光源612、光源613、光源614以及光源615，其中，由于光源611是正对相机的光源，因此该光源对于图像传感器的成像过程具有较大的影响，光源611产生的亮度数据是需要优先考虑的，因此可以将可能正对相机的光源611所处的位置作为亮度分布图像620的核心区域621，将其他光源所处的位置作为亮度分布图像620的非核心区域622。可以理解的是，虽然图6中所示的核心区域621是亮度分布图像620的中心区域，非核心区域622是亮度分布图像620的边缘区域，但是核心区域以及非核心区域也可以是以其他方式在亮度分布图像中划分的图像区域，本示例实施例不以此为限。

具体的，可以通过多窗口光谱感知装置采集得到具有多个检测窗口区域Wij(i＝1，2，...，m；j＝1，2，...，n)的亮度分布图像，如图6，以m＝8，n＝6为例，核心区域621可以对应第一检测窗口区域，如第一检测窗口区域可以包括检测窗口区域W22、检测窗口区域W23、……检测窗口区域W74和检测窗口区域W75，非核心区域1022可以包括检测窗口区域W11、检测窗口区域W12、……检测窗口区域W85和检测窗口区域W86。

通过将亮度分布图像分为核心区域以及非核心区域，并且可以根据合适的权重数据对核心区域以及非核心区域中的亮度数据进行加权计算，优先考虑核心区域中的亮度数据，使确定的第一曝光目标更加符合当前场景中的光源分布规律，进一步提升第一曝光目标的准确性，进而保证曝光收敛目标的准确性。

具体的，可以根据第一检测窗口区域中的亮度数据确定核心区域的第一亮度值；可以根据第二检测窗口区域中的亮度数据确定非核心区域的第二亮度值；然后可以获取预设的权重数据，并通过权重数据、第一亮度值以及第二亮度值确定当前场景对应的场景亮度值。

其中，由于多窗口光谱感知装置采集的亮度数据是多通道的R/G/B亮度信息，在根据检测窗口区域Wij中的亮度数据确定亮度值之前，可以对检测窗口区域Wij中的多通道的R/G/B亮度信息进行转换，举例而言，可以通过关系式(2)转换得到亮度值：

Lij＝a*Lij(R)+b*Lij(G)+c*Lij(B) (2)

其中，Lij可以表示检测窗口区域Wij对应的亮度值，Lij(R)可以表示检测窗口区域Wij对应的R通道亮度信息，Lij(G)可以表示检测窗口区域Wij对应的G通道亮度信息，Lij(B)可以表示检测窗口区域Wij对应的B通道亮度信息，a、b、c可以表示预先设置的权重数据，例如，a可以为0.3，b可以取值为0.6，c可以取值为0.1，当然，a、b、c还可以取其他值，具体可以根据实际使用情况进行自定义设置，本示例实施例对此不做特殊限定。

需要说明的是，本实施例的“第一检测窗口区域”、“第二检测窗口区域”、“第一亮度值”、“第二亮度值”中的“第一”“第二”仅用于区分不同图像区域对应的检测窗口区域和亮度值，没有任何特殊含义，并不应对本示例实施例造成任何特殊限定。

在一示例性实施例中，可以通过图7中的步骤实现根据第一检测窗口区域中的亮度数据确定核心区域的第一亮度值，参考图7所示，具体可以包括：

步骤S710，对所述第一检测窗口区域中的亮度数据进行排序，并按照第一预设比例对排序后的所述亮度数据进行剔除；

步骤S720，计算剩下的各所述第一检测窗口区域中的亮度数据的平均亮度值；

步骤S730，获取预设的最大容忍因子，并根据所述最大容忍因子以及所述平均亮度值确定最大容忍亮度值；

步骤S740，若剩下的各所述第一检测窗口区域中的亮度数据中存在大于所述最大容忍亮度值的亮度数据，则通过第二预设比例更新所述第一预设比例；

步骤S750，执行以上循环过程，直到剩下的各所述第一检测窗口区域中的亮度数据均小于或者等于所述最大容忍亮度值，将所述平均亮度值作为所述核心区域的第一亮度值。

其中，第一预设比例是指用于筛选第一检测窗口区域中的亮度数据的比例数据，例如，第一预设比例可以是5％、也可以是10％，本实施例对此不做特殊限定。

可以先对第一检测窗口区域中的亮度数据进行排序，然后通过第一预设比例对排序后的亮度数据进行剔除，例如，假设第一预设比例为10％，那么可以将排序后的亮度数据中前10％的亮度数据以及后10％的数据进行剔除。

最大容忍因子是指用于判断是否存在亮度突变的亮度数据的数值，最大容忍因子可以根据剔除后的亮度数据的数量确定，也可以自定义设置，本实施例不以此为限。

最大容忍亮度值是指根据最大容忍因子以及剩下的各第一检测窗口区域中的亮度数据的平均亮度值确定的亮度值，例如，可以将最大容忍因子以及平均亮度值进行乘积计算，得到最大容忍亮度值。

第二预设比例是指用于更新第一预设比例的比例数据，第二预设比例一般大于第一预设比例，例如，假设第一预设比例可以是10％，在确定剩下的各第一检测窗口区域中的亮度数据中存在大于最大容忍亮度值的亮度数据时，可以认为剩下的各第一检测窗口区域中的亮度数据仍存在可能发生亮度突变的亮度数据，因此，可以设置大于第一预设比例的第二预设比例，如第二预设比例可以是20％，并通过第二预设比例更新第一预设比例，增大剔除比例，以便于将较大的亮度数据或者较小的亮度数据等可能为亮度突变的数据进行剔除，进一步保证确定的亮度值的准确性。

在一示例性实施例中，可以通过图8中的步骤实现根据第二检测窗口区域中的亮度数据确定非核心区域的第二亮度值，参考图8所示，具体可以包括：

步骤S810，对所述第二检测窗口区域中的亮度数据进行排序，并按照第三预设比例对排序后的所述亮度数据进行剔除；

步骤S820，计算剩下的各所述第二检测窗口区域中的亮度数据的平均亮度值；

步骤S830，获取预设的最大容忍因子，并根据所述最大容忍因子以及所述平均亮度值确定最大容忍亮度值；

步骤S840，若剩下的各所述第二检测窗口区域中的亮度数据中存在大于所述最大容忍亮度值的亮度数据，则通过第四预设比例更新所述第三预设比例；

步骤S850，执行以上循环过程，直到剩下的各所述第二检测窗口区域中的亮度数据均小于或者等于所述最大容忍亮度值，将所述平均亮度值作为所述核心区域的第二亮度值。

其中，第三预设比例的设置以及作用等同于第一预设比例，第四预设比例的设置以及作用等同于第二预设比例，此处不在赘述。

举例而言，可以将亮度分布图像中亮度数据对应的多个检测窗口区域Wij根据区域分布不同划分为核心区域和非核心区域，核心区域对应的第一检测窗口区域的亮度数据可以记为Lij(H)，非核心区域对应的第二检测窗口区域的亮度数据可以记为Lij(L)。

以图6中的检测窗口区域分布进行说明，核心区域共占据24个第一检测窗口区域，将这24个第一检测窗口区域对应的亮度数据Lij(H)按照从小到大或者从大到小的顺序进行排序，并初步剔除前10％(假设是检测窗口区域W22，W33)以及后10％(假设是检测窗口区域W44，W55)的检测窗口区域中的亮度数据，然后对剩余的20个第一检测窗口区域中的亮度数据进行平均计算，得到核心区域对应的第一亮度值L(H)avg。下一步继续评估计算有效性，在剩余20个第一检测窗口区域中，确定是否存在亮度数据Lij(H)>16*L(H)avg(即最大容忍亮度值，16可以表示最大容忍因子)，如果存在则继续扩大剔除百分比，即通过第二预设比例更新第一预设比例，将亮度数据中前百分比(例如从第一预设比例的10％扩从到第二预设比例的15％)的第一检测窗口区域从24个第一检测窗口区域中剔除，继续上述操作直到满足核心区域中的所有的Lij(H)<＝16*L(H)avg，将平均亮度值L(H)avg作为核心区域对应的第一亮度值，即L(H)＝L(H)avg。当然，此处仅是示意性举例说明，并不应对本示例实施例造成任何特殊限定。

同样根据以上步骤，可以得到非核心区域对应的第二亮度值L(L)，最后可以根据核心区域的第一亮度值L(H)以及非核心区域的第二亮度值L(L)确定当前场景最终的场景亮度值，例如，可以通过关系式(3)表示：

L＝W*L(H)+(1-W)*L(L) (3)

其中，L可以表示当前场景最终的场景亮度值，L(H)可以表示核心区域对应的第一亮度值，L(L)可以表示非核心区域的第二亮度值，W可以表示计算场景亮度值的权重数据，W一般取值可以满足0.5<W<＝1.0，即核心区域的亮度数据对于当前场景的场景亮度值的影响更大。

综上所述，本示例性实施方式中，可以获取当前场景中的亮度分布图像，该亮度分布图像可以包括至少两个图像区域，可以根据各图像区域中的亮度数据确定第一曝光目标，然后可以获取曝光传感器确定的第二曝光目标，并基于第一曝光目标以及第二曝光目标确定曝光收敛目标，最后可以通过曝光收敛目标对当前场景中的图像帧采集过程进行曝光收敛，直到曝光收敛过程结束。通过引入包括至少两个图像区域的亮度分布图像确定第一曝光目标，并基于亮度确定的第一曝光目标以及第二曝光目标共同确定最终的曝光收敛目标，能够避免由于小区域亮光源的干扰而导致的评估结果偏差大的问题，保证曝光收敛目标的准确性，有效提升曝光收敛速度。

本公开实施例通过引入的多窗口光谱感知装置器件来获得区域性的环境亮度数据，从而可以对不同的区域进行针对性的亮度评估和筛选，既可以有效评估动态比较大的环境的亮度，又可以消除小区域亮光源对整个环境亮度的影响。通过该本公开实施例提供的环境亮度评估曝光目标，并将该曝光目标作为曝光传感器的参考输入，共同确定曝光收敛目标，可以有效提高曝光传感器的曝光收敛速度。

需要注意的是，上述附图仅是根据本公开示例性实施例的方法所包括的处理的示意性说明，而不是限制目的。易于理解，上述附图所示的处理并不表明或限制这些处理的时间顺序。另外，也易于理解，这些处理可以是例如在多个模块中同步或异步执行的。

进一步的，参考图9所示，本示例的实施方式中还提供一种曝光控制装置900，包括亮度分布图像获取模块910、第一曝光目标确定模块920、曝光收敛目标确定模块930和曝光收敛控制模块940。其中：

亮度分布图像获取模块910用于获取当前场景中的亮度分布图像，所述亮度分布图像包括至少两个图像区域；

第一曝光目标确定模块920用于根据各所述图像区域中的亮度数据确定第一曝光目标；

曝光收敛目标确定模块930用于获取第二曝光目标，并基于所述第一曝光目标以及第二曝光目标确定曝光收敛目标；

曝光收敛控制模块940用于通过所述曝光收敛目标对所述当前场景中的图像帧采集过程进行曝光收敛，直到曝光收敛过程结束。

在一示例性实施例中，第二曝光目标可以是通过曝光传感器确定的当前场景对应的曝光目标，曝光收敛目标确定模块930可以用于：

获取预设的曝光阈值；

若确定所述第一曝光目标和所述第二曝光目标的差值大于或者等于所述曝光阈值，则将所述第一曝光目标作为曝光收敛目标；

若确定所述第一曝光目标和所述第二曝光目标的差值小于所述曝光阈值，则将所述第二曝光目标作为曝光收敛目标。

在一示例性实施例中，亮度分布图像获取模块910可以用于：

通过预设的多窗口光谱感知装置获取当前场景中的亮度分布图像；

其中，所述多窗口光谱感知装置包括由至少两个光谱传感器构成的光谱传感器阵列，所述光谱传感器阵列生成具有至少两个检测窗口区域对应的亮度数据。

在一示例性实施例中，第一曝光目标确定模块920可以用于：

根据各所述图像区域中的亮度数据，确定所述当前场景对应的场景亮度值；

获取预设的亮度与曝光量映射关系；

基于所述场景亮度值以及所述亮度与曝光量映射关系确定第一曝光目标。

在一示例性实施例中，至少两个图像区域可以包括核心区域和非核心区域，核心区域可以对应第一检测窗口区域，非核心区域可以对应第二检测窗口区域；第一曝光目标确定模块920可以用于：

根据所述第一检测窗口区域中的亮度数据确定所述核心区域的第一亮度值；

根据所述第二检测窗口区域中的亮度数据确定所述非核心区域的第二亮度值；

获取预设的权重数据，并通过所述权重数据、所述第一亮度值以及所述第二亮度值确定所述当前场景对应的场景亮度值。

在一示例性实施例中，第一曝光目标确定模块920可以用于：

对所述第一检测窗口区域中的亮度数据进行排序，并按照第一预设比例对排序后的所述亮度数据进行剔除；

计算剩下的各所述第一检测窗口区域中的亮度数据的平均亮度值；

获取预设的最大容忍因子，并根据所述最大容忍因子以及所述平均亮度值确定最大容忍亮度值；

若剩下的各所述第一检测窗口区域中的亮度数据中存在大于所述最大容忍亮度值的亮度数据，则通过第二预设比例更新所述第一预设比例；

执行以上循环过程，直到剩下的各所述第一检测窗口区域中的亮度数据均小于或者等于所述最大容忍亮度值，将所述平均亮度值作为所述核心区域的第一亮度值。

在一示例性实施例中，第一曝光目标确定模块920可以用于：

对所述第二检测窗口区域中的亮度数据进行排序，并按照第三预设比例对排序后的所述亮度数据进行剔除；

计算剩下的各所述第二检测窗口区域中的亮度数据的平均亮度值；

获取预设的最大容忍因子，并根据所述最大容忍因子以及所述平均亮度值确定最大容忍亮度值；

若剩下的各所述第二检测窗口区域中的亮度数据中存在大于所述最大容忍亮度值的亮度数据，则通过第四预设比例更新所述第三预设比例；

执行以上循环过程，直到剩下的各所述第二检测窗口区域中的亮度数据均小于或者等于所述最大容忍亮度值，将所述平均亮度值作为所述核心区域的第二亮度值。

在一示例性实施例中，核心区域可以包括亮度分布图像的中心区域，非核心区域可以包括亮度分布图像的边缘区域。

上述装置中各模块的具体细节在方法部分实施方式中已经详细说明，未披露的细节内容可以参见方法部分的实施方式内容，因而不再赘述。

所属技术领域的技术人员能够理解，本公开的各个方面可以实现为系统、方法或程序产品。因此，本公开的各个方面可以具体实现为以下形式，即：完全的硬件实施方式、完全的软件实施方式(包括固件、微代码等)，或硬件和软件方面结合的实施方式，这里可以统称为“电路”、“模块”或“系统”。

本公开的示例性实施方式还提供一种电子设备。该电子设备可以是上述终端设备101、102、103和服务器105。一般的，该电子设备可以包括多窗口光谱感知装置、处理器与存储器，多窗口光谱感知装置用于获取当前场景中的亮度分布图像，存储器用于存储处理器的可执行指令，处理器配置为经由执行可执行指令来执行上述曝光控制方法。

下面以图10中的移动终端1000为例，对该电子设备的构造进行示例性说明。本领域技术人员应当理解，除了特别用于移动目的的部件之外，图10中的构造也能够应用于固定类型的设备。

如图10所示，移动终端1000具体可以包括：处理器1001、存储器1002、总线1003、移动通信模块1004、天线1、无线通信模块1005、天线2、显示屏1006、摄像模块1007、音频模块1008、电源模块1009与传感器模块1010。

处理器1001可以包括一个或多个处理单元，例如：处理器1001可以包括AP(Application Processor，应用处理器)、调制解调处理器、GPU(Graphics ProcessingUnit，图形处理器)、ISP(Image Signal Processor，图像信号处理器)、控制器、编码器、解码器、DSP(Digital Signal Processor，数字信号处理器)、基带处理器和/或NPU(Neural-Network Processing Unit，神经网络处理器)等。本示例性实施方式中的曝光控制方法可以由AP、GPU或DSP来执行，当方法涉及到神经网络相关的处理时，可以由NPU来执行，例如NPU可以加载神经网络参数并执行神经网络相关的算法指令。

编码器可以对图像或视频进行编码(即压缩)，以减小数据大小，便于存储或发送。解码器可以对图像或视频的编码数据进行解码(即解压缩)，以还原出图像或视频数据。移动终端1000可以支持一种或多种编码器和解码器，例如：JPEG(Joint PhotographicExperts Group，联合图像专家组)、PNG(Portable Network Graphics，便携式网络图形)、BMP(Bitmap，位图)等图像格式，MPEG(Moving Picture Experts Group，动态图像专家组)1、MPEG10、H.1063、H.1064、HEVC(High Efficiency Video Coding，高效率视频编码)等视频格式。

处理器1001可以通过总线1003与存储器1002或其他部件形成连接。

存储器1002可以用于存储计算机可执行程序代码，可执行程序代码包括指令。处理器1001通过运行存储在存储器1002的指令，执行移动终端1000的各种功能应用以及数据处理。存储器1002还可以存储应用数据，例如存储图像，视频等文件。

移动终端1000的通信功能可以通过移动通信模块1004、天线1、无线通信模块1005、天线2、调制解调处理器以及基带处理器等实现。天线1和天线2用于发射和接收电磁波信号。移动通信模块1004可以提供应用在移动终端1000上3G、4G、5G等移动通信解决方案。无线通信模块1005可以提供应用在移动终端1000上的无线局域网、蓝牙、近场通信等无线通信解决方案。

显示屏1006用于实现显示功能，如显示用户界面、图像、视频等。摄像模块1007用于实现拍摄功能，如拍摄图像、视频等。音频模块1008用于实现音频功能，如播放音频，采集语音等。电源模块1009用于实现电源管理功能，如为电池充电、为设备供电、监测电池状态等。

传感器模块1010可以包括一种或多种传感器，用于实现相应的感应检测功能。例如，传感器模块1010可以包括多窗口光谱感知装置，其用于检测移动终端1000所处的当前场景中的亮度分布图像。

本公开的示例性实施方式还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有能够实现本说明书上述方法的程序产品。在一些可能的实施方式中，本公开的各个方面还可以实现为一种程序产品的形式，其包括程序代码，当程序产品在终端设备上运行时，程序代码用于使终端设备执行本说明书上述“示例性方法”部分中描述的根据本公开各种示例性实施方式的步骤。

需要说明的是，本公开所示的计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质或者是上述两者的任意组合。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子可以包括但不限于：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。

在本公开中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。而在本公开中，计算机可读信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于：无线、电线、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。

此外，可以以一种或多种程序设计语言的任意组合来编写用于执行本公开操作的程序代码，程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如Java、C++等，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算设备上执行、部分地在用户设备上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算设备上部分在远程计算设备上执行、或者完全在远程计算设备或服务器上执行。在涉及远程计算设备的情形中，远程计算设备可以通过任意种类的网络，包括局域网(LAN)或广域网(WAN)，连接到用户计算设备，或者，可以连接到外部计算设备(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本公开的其他实施例。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由权利要求指出。

应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限。

Claims (11)

1.一种曝光控制方法，其特征在于，包括：

获取当前场景中的亮度分布图像，所述亮度分布图像包括至少两个图像区域；

根据各所述图像区域中的亮度数据确定第一曝光目标；

获取第二曝光目标，并基于所述第一曝光目标以及第二曝光目标确定曝光收敛目标；

通过所述曝光收敛目标对所述当前场景中的图像帧采集过程进行曝光收敛，直到曝光收敛过程结束。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二曝光目标是通过曝光传感器确定的所述当前场景对应的曝光目标，所述基于所述第一曝光目标以及第二曝光目标确定曝光收敛目标，包括：

获取预设的曝光阈值；

若确定所述第一曝光目标和所述第二曝光目标的差值大于或者等于所述曝光阈值，则将所述第一曝光目标作为曝光收敛目标；

若确定所述第一曝光目标和所述第二曝光目标的差值小于所述曝光阈值，则将所述第二曝光目标作为曝光收敛目标。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取当前场景中的亮度分布图像，包括：

通过预设的多窗口光谱感知装置获取当前场景中的亮度分布图像；

其中，所述多窗口光谱感知装置包括由至少两个光谱传感器构成的光谱传感器阵列，所述光谱传感器阵列生成具有至少两个检测窗口区域对应的亮度数据。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据各所述图像区域中的亮度数据确定第一曝光目标，包括：

根据各所述图像区域中的亮度数据，确定所述当前场景对应的场景亮度值；

获取预设的亮度与曝光量映射关系；

基于所述场景亮度值以及所述亮度与曝光量映射关系确定第一曝光目标。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述至少两个图像区域包括核心区域和非核心区域，所述核心区域对应第一检测窗口区域，所述非核心区域对应第二检测窗口区域；

所述根据各所述图像区域中的亮度数据，确定所述当前场景对应的场景亮度值，包括：

根据所述第一检测窗口区域中的亮度数据确定所述核心区域的第一亮度值；

根据所述第二检测窗口区域中的亮度数据确定所述非核心区域的第二亮度值；

获取预设的权重数据，并通过所述权重数据、所述第一亮度值以及所述第二亮度值确定所述当前场景对应的场景亮度值。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一检测窗口区域中的亮度数据确定所述核心区域的第一亮度值，包括：

对所述第一检测窗口区域中的亮度数据进行排序，并按照第一预设比例对排序后的所述亮度数据进行剔除；

计算剩下的各所述第一检测窗口区域中的亮度数据的平均亮度值；

获取预设的最大容忍因子，并根据所述最大容忍因子以及所述平均亮度值确定最大容忍亮度值；

若剩下的各所述第一检测窗口区域中的亮度数据中存在大于所述最大容忍亮度值的亮度数据，则通过第二预设比例更新所述第一预设比例；

执行以上循环过程，直到剩下的各所述第一检测窗口区域中的亮度数据均小于或者等于所述最大容忍亮度值，将所述平均亮度值作为所述核心区域的第一亮度值。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据所述第二检测窗口区域中的亮度数据确定所述非核心区域的第二亮度值，包括：

对所述第二检测窗口区域中的亮度数据进行排序，并按照第三预设比例对排序后的所述亮度数据进行剔除；

计算剩下的各所述第二检测窗口区域中的亮度数据的平均亮度值；

获取预设的最大容忍因子，并根据所述最大容忍因子以及所述平均亮度值确定最大容忍亮度值；

若剩下的各所述第二检测窗口区域中的亮度数据中存在大于所述最大容忍亮度值的亮度数据，则通过第四预设比例更新所述第三预设比例；

执行以上循环过程，直到剩下的各所述第二检测窗口区域中的亮度数据均小于或者等于所述最大容忍亮度值，将所述平均亮度值作为所述核心区域的第二亮度值。

8.根据权利要求5至7任一项所述的方法，其特征在于，所述核心区域包括所述亮度分布图像的中心区域，所述非核心区域包括所述亮度分布图像的边缘区域。

9.一种曝光控制装置，其特征在于，包括：

亮度分布图像获取模块，用于获取当前场景中的亮度分布图像，所述亮度分布图像包括至少两个图像区域；

第一曝光目标确定模块，用于根据各所述图像区域中的亮度数据确定第一曝光目标；

曝光收敛目标确定模块，用于获取第二曝光目标，并基于所述第一曝光目标以及第二曝光目标确定曝光收敛目标；

曝光收敛控制模块，用于通过所述曝光收敛目标对所述当前场景中的图像帧采集过程进行曝光收敛，直到曝光收敛过程结束。

10.一种计算机可读介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至8中任一项所述的方法。

11.一种电子设备，其特征在于，包括：

多窗口光谱感知装置；

处理器；以及

存储器，用于存储所述处理器的可执行指令；

其中，所述处理器配置为经由执行所述可执行指令来执行权利要求1至8任一项所述的方法。

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