CN115914827A - 一种昼夜切换方法、电子设备和存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种昼夜切换方法、电子设备和存储介质。其中，该方法包括：根据摄像设备所获取的拍摄图像确定画面照度；在画面照度大于当前黑切彩阈值的情况下，根据拍摄图像确定画面照度影响因子；在画面照度影响因子为环境照度的情况下，根据画面照度和当前的黑切彩阈值，控制摄像设备进行昼夜切换；在画面照度影响因子为补光灯的情况下，根据摄像设备的拍摄参数和拍摄图像，确定新的黑切彩阈值；根据画面照度和新的黑切彩阈值，控制摄像设备进行昼夜切换。本公开实施例提供的昼夜切换方案，识别出补光灯的影响，能够动态确定黑切彩阈值，进而更准确地进行昼夜判断控制摄像设备的昼夜切换。

Description

一种昼夜切换方法、电子设备和存储介质

技术领域

本发明涉及但不限于摄像装置控制领域，尤其涉及一种昼夜切换方法、电子设备和存储介质。

背景技术

伴随数码相机技术的不断发展，摄像装置的种类越来越多，对于摄像装置的挑战也越来越大。昼夜切换控制对于前端摄像装置是必不可少的一部分，对于红外产品，昼夜切换指的是摄像机根据图像照度判断是彩色模式还是黑白模式；对于白光/暖光产品，昼夜切换指的是补光灯开灯还是关灯。而昼夜切换策略也成为本领域中研究的一个重点。目前昼夜切换策略是根据固定环境标定昼夜切换阈值，此方法在小场景中会出现反复切换的问题。而针对此问题较常用的是根据红外占比去判断是否切换昼夜状态或者加外设感光器去辅助昼夜切换。但这些策略已不能满足现在多种类的摄像装置，有一定的局限性。

发明内容

本公开实施例提供一种应用于摄像设备的昼夜切换方法、电子设备和存储介质，根据所拍摄图像的画面照度影响因子，在确定当前画面照度受补光灯影响的情况下，动态调整黑切彩阈值，根据新的黑切彩阈值控制摄像设备的昼夜切换，以避免摄像设备出现反复切换的问题，显著提升了摄像设备的工作稳定性。

一方面，本公开实施例提供了一种昼夜切换方法，包括：

根据摄像设备所获取的拍摄图像确定画面照度；

在所述画面照度大于当前黑切彩阈值的情况下，根据所述拍摄图像确定画面照度影响因子；

在所述画面照度影响因子为环境照度的情况下，根据所述画面照度和当前的黑切彩阈值，控制所述摄像设备进行昼夜切换；

在所述画面照度影响因子为补光灯的情况下，根据所述摄像设备的拍摄参数和所述拍摄图像，确定新的黑切彩阈值；根据所述画面照度和所述新的黑切彩阈值，控制所述摄像设备进行昼夜切换。

另一方面，本公开实施例还提供一种电子设备，包括：

一个或多个处理器；

存储装置，用于存储一个或多个程序，

当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现本公开中任一实施例所述的昼夜切换方法。

另一方面，本公开实施例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本公开中任一实施例所述的昼夜切换方法。

本发明实施例提供的方案，根据画面照度影响因子的不同，确定不同的黑切彩阈值，并据此进行昼夜切换控制，能够不依赖于辅助外设，使用软件策略进行黑切彩阈值的优化，能够有效避免反复切换的发生，同时具有更高性价比。

在阅读并理解了附图和详细描述后，可以明白其他方面。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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示出的结构获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的一种昼夜切换方法的流程图；

图2是本发明实施例提供的另一种昼夜切换方法的流程图；

图3是是本发明实施例中一种图像划分的示意图；

图4是本发明实施例提供的另一种昼夜切换方法的流程图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，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作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。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

另外，本发明各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

随着数码像机技术的不断发展，摄像装置的种类越来越多，昼夜切换对于前端摄像装置是必不可少的一部分。不论是对于红外产品，还是白光/暖光产品，根据固定环境标定的昼夜切换阈值，在小场景或某些特定场景下出现反复切换问题。为了克服该缺陷，同时减小引入其他外设感光器引起的系统复杂度提升，并避免成本增加的，本公开实施例提出了动态确定\调整黑切彩阈值的方案，进而基于所确定的黑切彩阈值控制摄像设备进行昼夜切换。

在相关实施例之前，先介绍几个本公开实施例涉及的方面：

配光曲线图：是指光源在空间各个方向的光强分布，在极坐标图上标出各方为的发光强度值所连成的曲线就是灯具的配光曲线。

APEX(The Additive System of Photographic Exposure)曝光方程：是由美国国家标准机构为了方便计算胶片机的曝光参数，提出的一个经验公式。

色度：又称色相，当人眼看到一种或多种波长时所产生的彩色感觉，反映颜色种类，决定颜色的基本特性。色调是颜色的属性，相对连续变化，描述真正色彩。

亮度：又称为强度或明度，是指人眼对物体表面明暗程度变化的感觉。

RGB颜色空间：是最为常见的颜色空间，由红绿蓝三原色为基础，进行不同程度的叠加，产生丰富而广泛的颜色，但RGB三色之间存在较强的相关性，且不是均匀的彩色空间。

YUV颜色空间：是被欧洲电视系统所采用的一种颜色编码方法。主要用于优化彩色视频信息的传输。与RGB视频信号传输相比，只需要占用极少的频宽。其中Y表示明度，也就是灰阶值，UV表示色度，且与RGB转换为线性转换。

Sensor：是一种常见有很重要的传感器件，是感受规定的被测量的各种量并按照一定规律将其强转为有用信号的器件和装置。在无特殊说明的情况下，本公开实施例中记载的Sensor是指摄像设备中的传感器件。

增益：一般指对元器件、电路、设备或系统，其电流或功率放大倍数，以分贝(dB)数来规定，是一个相对值。在无特殊说明的情况下，本公开实施例中记载的设备增益是指拍摄设备(相机)增益。

本公开提供一种昼夜切换方法，如图1所示，包括，

步骤101，根据摄像设备所获取的拍摄图像确定画面照度；

步骤102，在所述画面照度大于当前黑切彩阈值的情况下，根据所述拍摄图像确定画面照度影响因子；

步骤103，在所述画面照度影响因子为环境照度的情况下，根据所述画面照度和当前的黑切彩阈值，控制所述摄像设备进行昼夜切换；

步骤104，在所述画面照度影响因子为补光灯的情况下，根据所述摄像设备的拍摄参数和所述拍摄图像，确定新的黑切彩阈值；根据所述画面照度和所述新的黑切彩阈值，控制所述摄像设备进行昼夜切换。

需要说明的是，本公开实施例中所述的黑切彩或彩切黑为范意，当补光灯为白光灯或暖光灯时，则表示为开灯和关灯。

还需要说明的是，本公开实施例提供的方案是基于相关衰减因子确定画面照度影响因子，以及进一步动态确定黑切彩阈值的方案，步骤103和104中所述的控制所述摄像设备进行昼夜切换，是指与黑切彩阈值相关的，摄像设备(相机)从夜晚模式到白昼模式的切换控制。该方面与摄像设备从白昼模式切换到夜晚模式的切换控制，统称为昼夜切换。

一些示例性实施例中，如图2所示，在据所述拍摄图像确定画面照度影响因子之前，所述方法还包括：

步骤1021，判断所述画面照度是否发生显著变化；在未发生显著变化的情况下，执行步骤1022，根据所述画面照度和当前的黑切彩阈值，控制所述摄像设备进行昼夜切换；在已发生显著变化的情况下，执行步骤1023，根据所述拍摄图像确定画面照度影响因子。

一些示例性实施例中，判断所述画面照度是否发生显著变化，包括：

计算当前画面照度相比于上一次获取的历史画面照度的变化幅度，当所述变化幅度小于第一变化幅度阈值时，确定所述画面照度未发生显著变化；大于或等于第一变化幅度阈值时，确定所述画面照度已发生显著变化；

或者，

计算当前画面照度相比于前N次获取的历史画面照度的平均值的变化幅度，当所述变化幅度小于第二变化幅度阈值时，确定所述画面照度未发生显著变化；大于或等于第二变化幅度阈值时，确定所述画面照度已发生显著变化。

例如，第一变化幅度阈值为2％，则当前照度相比于上一次获取的历史画面照度的变化幅度在正负2％以内时，确定所述画面照度未发生显著变化；否则，则确定所述画面照度已发生显著变化。又例如，第一变化幅度阈值足够小趋近于0时，如果画面照度变化幅度小于该第一变化幅度，则表明当前画面照度基本不变，未发生显著变化。上述第一变化幅度阈值或第二变化幅度阈值根据应用需求设定，不限于本公开所例举的内容。

需要说明的是，画面照度未发生显著变化表明当前摄像设备的环境变化和设备工作状态变化较小，这时则无需进一步确定画面照度影响因子，更无需动态确定新的黑切彩阈值，只需要根据已有的黑切彩阈值，控制所述摄像设备进行昼夜切换。画面照度已发生显著变化，则表明当前摄像设备的环境和设备的工作状态发生了较为显著的变化。可以看到，在画面照度未发生显著变化的情况下，继续采用已计算得到的黑切彩阈值进行后续昼夜切换控制，无需更多复杂判断和计算，能够有减少性能浪费。

一些示例性实施例中，所述黑切彩阈值的初始值，根据以下方法预先确定：

在暗室场景中，设置所述摄像设备为夜晚模式，打开补光灯，逐步增大环境亮度，在所述摄像设备获取的图像除去补光灯因素后画质满足预设画质要求的情况下，获取当前环境照度值作为所述黑切彩阈值的初始值。

需要说明的是，初始的昼夜阈值的获取与sensor的感光性及镜头感光性强相关，所以不同的sensor、镜头都需要重新标定初始昼夜阈值，也称为基础昼夜阈值。

一些示例性实施例中，初始的昼夜阈值获得方法如下：

1、在大暗室场景，摄像设备强制彩色模式(白昼模式)，降低环境亮度，当图像画质达不到要求时，读取环境亮度值，将此时读取的环境亮度值设为彩切黑阈值T_d2n。

2、再将摄像设备强制夜晚模式，补光灯打开，逐步增大环境亮度，当所获取的图像去除补光灯因素后画质满足预设的画质要求时(补光灯保持开启)，读取此时环境照度值及当前摄像设备的增益值，设为黑切彩阈值T_n2d及黑切彩增益Gain_loseless。

其中，黑切彩或彩切黑为范意，当补光灯为白光灯或暖光灯时，则表示为开灯和关灯。

环境照度由增益、快门、光圈计算得到，环境照度值计算可按照自己需求进行扩展都可。

一些示例性实施例中，使用APEX曝光方程获得。公式如下：

A_v+T_v＝S_v+B_v

(1)

其中，Av表示光圈大小；Tv表示快门快慢；Sv表示相机感度；Bv表示环境光的平均照度。

可以看到，根据上述2的步骤可以确定所述摄像设备的黑切彩阈值T_n2d的初始值。本领域技术人员也可以采用其他方法确定所述摄像设备的黑切彩阈值的初始值，不限于本公开示例的特定方式。

一些示例性实施例中，步骤102中根据所述拍摄图像确定画面照度影响因子，包括：

根据所述拍摄图像，确定指示所述拍摄图像的中心区域亮度和边缘区域亮度均一性的第一衰减因子；

根据所述拍摄图像，确定指示所述拍摄图像的中心点亮度和四角位置亮度均一性的第二衰减因子；

根据所述第一衰减因子和第二衰减因子确定所述画面照度影响因子。

一些示例性实施例中，步骤102中根据所述拍摄图像确定画面照度影响因子，包括：

根据所述拍摄图像的中心区域亮度和边缘区域亮度，确定所述拍摄图像的第一衰减因子；

根据所述拍摄图像的中心点亮度和四角位置亮度，确定所述拍摄图像的第二衰减因子；

当所述拍摄图像的第一衰减因子小于预先标定的所述摄像设备的无补光图像的第一衰减因子，且所述拍摄图像的第二衰减因子小于预先标定的所述摄像设备的无补光图像的第二衰减因子时，确定所述画面照度影响因子为补光灯；

当所述拍摄图像的第一衰减因子大于或等于预先标定的所述摄像设备的无补光图像的第一衰减因子，或所述拍摄图像的第二衰减因子大于或等于预先标定的所述摄像设备的无补光图像的第二衰减因子时，确定所述画面照度影响因子为环境照度。

需要说明的是，本公开实施例中记载的中心点包括中心点位置上一个或多个像素点的集合，四角位置分别包括拍摄图像各角位置上的一个或多个像素点的集合。一些示例性实施例中，图像划分为m*n个块，中心点包括中心位置上的一个或多个块，四角位置分别包括各角位置上的一个或多个块。

一些示例性实施例中，图像的第一衰减因子D_side根据以下方式计算：

图像的第二衰减因子D_corner根据以下方式计算：

其中，所述图像划分为m*n个块，Y_ij表示第i行第j列位置的块的平均亮度，m、n均为大于1的整数。一些示例性实施例中，m、n均为大于1的偶数。一些示例性实施例中，m为奇数的情况下，m/2取小于m/2的最大整数，或取大于m/2的最小整数；n为奇数的情况下，n/2取小于n/2的最大整数，或取大于n/2的最小整数。

一些示例性实施例中，根据图像计算相应的第一衰减因子和第二衰减因子，包括以下方面：

如图3所示，图像划分为m*n个块，m、n可以相等或不等，分别计算每一块的平均亮度Y_ij后，根据上述公式(2)(3)分别计算第一衰减因子D_side和第二衰减因子D_corner；图3中k＝0所示的区域为中心区域，k＝1所示的区域为边缘区域。其中，衰减因子的单位为pixel/255，D_side为中心区域与边缘区域的亮度比值，指示中心区域亮度和边缘区域亮度的均一性，D_corner为中心点与四角位置的亮度比值，指示中心位置亮度和四角位置亮度的均一性，衰减因子越大说明图像的均匀度越好，即均一性更好。

需要说明的是，本公开实施例提供的方案中衰减因子与图像亮度强相关，为了即提高标定速度又能保证效果，一些示例性实施例中，只对图像的亮度通道进行处理，又因YUV空间亮度与色度分开，且与RGB转换是线性变换，所以在YUV空间进行标定。RGB与YUV空间转换如下公式(4)所示：

相应地，一些示例性实施例中，步骤102中确定所述拍摄图像的第一衰减因子，即根据上述公式(2)计算所拍摄图像的第一衰减因子D_side；确定所述拍摄图像的第二衰减因子，即根据上述公式(3)计算所拍摄图像的第二衰减因子D_corner。

需要说明的是，步骤102中确定画面照度影响因子的过程中，利用了预先标定的所述摄像设备的无补光图像的第一衰减因子以及所述摄像设备的无补光图像的第二衰减因子。一些示例性实施例中，这些针对所述摄像设备的预先标定过程根据以下步骤进行，该过程也称为先验衰减因子获取过程：

1、假设补光灯的强度用L表示，则最大强度为Lmax，最小强度为Lmin，不开灯为L₀；标定时拍摄设备(相机)与白墙的距离用H表示；设备增益用Gain表示，则正常开灯时的设备增益用Gain_loseless表示。

2、获取先验衰减因子，在实验室标定获得如下表格：

表1-先验衰减因子表

LED强度	<![CDATA[D<sub>side</sub>]]>	<![CDATA[D<sub>corner</sub>]]>	画面照度
				L0	<![CDATA[D0<sub>side</sub>]]>	<![CDATA[D0<sub>corner</sub>]]>	<![CDATA[E<sub>L0</sub>]]>
Lmax	<![CDATA[Dmax<sub>side</sub>]]>	<![CDATA[Dmax<sub>corner</sub>]]>	<![CDATA[E<sub>Lmax</sub>]]>
				Lmin	<![CDATA[Dmin<sub>side</sub>]]>	<![CDATA[Dmin<sub>corner</sub>]]>	<![CDATA[E<sub>Lmin</sub>]]>

其中，L0所在行的数据对应为所述摄像设备在实验环境下在无补光灯(补光灯关闭)的情况下获得的第一衰减因子、第二衰减因子和画面照度；Lmax所在行的数据对应为所述摄像设备在实验环境下在补光灯强度最大的情况下获得的第一衰减因子、第二衰减因子和画面照度；Lmin所在行的数据对应为所述摄像设备在实验环境下在补光灯强度最小的情况下获得的第一衰减因子、第二衰减因子和画面照度。

具体参数获得方法如下所示：

将摄像设备架在与白墙距离为H的位置，调节环境亮度到设备增益为Gain_loseless，关闭补光灯，等曝光稳定后读取当前画面照度值E_L0。将采集图像转换为YUV空间后，获取原始衰减值D0_side和D0_corner。即，根据该情况下摄像设备采集到的图像，采用上述公式(2)(3)计算所述摄像设备的无补光图像的第一衰减因子D0_side和所述摄像设备的无补光图像的第二衰减因子D0_corner。

由于，不同补光灯配光曲线图不一样，则需要根据现实需求开灯标定。调节补光灯的强度为最大Lmax，等曝光稳定后读取当前画面照度值E_Lmax，根据该情况下摄像设备采集到的图像，采用上述公式(2)(3)计算所述摄像设备的最强补光图像的第一衰减因子Dmax_side和所述摄像设备的最强补光图像的第二衰减因子Dmax_corner；再调节为最小强度Lmin，等曝光稳定后读取当前环境亮度值E_Lmin，根据该情况下摄像设备采集到的图像，采用上述公式(2)(3)计算所述摄像设备的最弱补光图像的第一衰减因子Dmin_side和所述摄像设备的最弱补光图像的第二衰减因子Dmin_corner，记录上述表1，上述先验衰减因子将被后续步骤使用。

需要说明的是，步骤102中确定画面照度影响因子包括：

当所述拍摄图像的第一衰减因子D_side小于预先标定的所述摄像设备的无补光图像的第一衰减因子D0_side，且所述拍摄图像的第二衰减因子D_corner小于预先标定的所述摄像设备的无补光图像的第二衰减因子D0_corner时，确定所述画面照度影响因子为补光灯；表明根据当前拍摄图像计算得到的第一衰减因子和第二衰减因子所表征的图像亮度匀一性相对较差，依此判断当前拍摄图像的画面照度受到补光灯影响较大，因此，确定画面照度影响因子为补光灯。

当所述拍摄图像的第一衰减因子D_side大于或等于预先标定的所述摄像设备的无补光图像的第一衰减因子D0_side，或所述拍摄图像的第二衰减因子D_corner大于或等于预先标定的所述摄像设备的无补光图像的第二衰减因子D0_corner时，确定所述画面照度影响因子为环境照度；表明根据当前拍摄图像计算得到的第一衰减因子和第二衰减因子所表征的图像亮度匀一性相对较好，依此判断当前拍摄图像的画面照度受到补光灯影响较小，画面照度主要受环境照度影响，因此，确定画面照度影响因子为环境照度。

可以看到，参考预先标定的所述摄像设备在无补光灯时拍摄图像的第一衰减因子D0_side和第二衰减因子D0_corner，执行步骤102能够确定当前设备拍摄到的图像的照度是受补光灯影响，还是正常的环境照度，即确定对应的图像照度影响因子，再进一步根据图像照度影响因子的不同执行步骤103或104。

在图像照度影响因子为环境照度的情况下，执行步骤103，这时无需进一步动态调整黑切彩阈值。在图像照度影响因子为补光灯的情况下，执行步骤104，则需要动态调整黑切彩阈值，以使得控制昼夜切换的黑切彩阈值更合理，避免因补光灯因素的影响造成来回切换的问题。

一些示例性实施例中，步骤104中根据所述摄像设备的拍摄参数和所述拍摄图像，确定新的黑切彩阈值，包括：

根据所述拍摄图像的第一衰减因子、所述拍摄图像的第二衰减因子和预设的调节参数，确定第一黑切彩阈值因子；

根据所述拍摄参数中的补光灯亮度和设备增益，确定第二黑切彩阈值因子；

根据所述第一黑切彩阈值因子、所述第二黑切彩阈值因子和当前黑切彩阈值，确定所述新的黑切彩阈值。

一些示例性实施例中，所述第一黑切彩阈值因子

根据以下公式确定：

其中，D_side为所述拍摄图像的第一衰减因子，D_corner为所述拍摄图像的第二衰减因子，α为预设的调节参数，0≤α≤1；

Dmax_side为预先标定的所述摄像设备的最强补光图像的第一衰减因子，Dmin_side为预先标定的所述摄像设备的最弱补光图像的第一衰减因子；

Dmax_corner为预先标定的所述摄像设备的最强补光图像的第二衰减因子，Dmin_corner为预先标定的所述摄像设备的最弱补光图像的第二衰减因子。

可以看到，这里的Dmax_side、Dmin_side、Dmax_corner、Dmin_corner即为预先标定过程中获得的相关第一衰减因子和第二衰减因子。采用公式(5)根据当前图像的第一衰减因子D_side、第二衰减因子D_corner和设置的调节参数α，确定第一黑切彩阈值因子。其中，调节参数α用于调节第一衰减因子D_side和第二衰减因子D_corner对于计算第一黑切彩阈值因子的权重，调节参数α越大，表明第一衰减因子D_side权重越高；调节参数α越小，表明第二衰减因子D_corner权重越高。调节参数α根据拍摄设备所拍摄的图像的特点决定，以减小第一黑切彩阈值因子受拍摄设备的拍摄特点的影响。

例如，摄像设备拍摄得到的图像存在暗角现象，则将调节参数α变大，提高第一衰减因子D_side的权重，减小第二衰减因子D_corner的权重，使得第一黑切彩阈值因子更多受到第一衰减因子D_side的影响。又例如，拍摄设备拍摄的图像平整度不好，如上下面边或左右边比例不一致(例如上窄下宽，左窄右宽等)，则将调节参数α变小，减小第一衰减因子D_side的权重，提高第二衰减因子D_corner的权重，使得第一黑切彩阈值因子更多受到第二衰减因子D_corner的影响。据此，本领域技术人员可以理解，根据摄像设备的拍摄特点，对应调整调节参数α，可以减小拍摄设备的影响。

所述第二黑切彩阈值因子F(L,Gain)根据预先拟合得到的以下衰减函数确定：

其中，L为补光灯亮度，Gain为设备增益；A1，A0，B1，B为预先拟合确定常数，A1<0，B>1，B1>0，A0>0；

所述新的黑切彩阈值根据以下公式确定：

其中，T_n2d为所述当前的黑切彩阈值，T_n2d-new为所述新的黑切彩阈值。

需要说明的是，一些示例性实施例中，针对所述摄像设备的预先标定过程除了前述步骤1、2外，还包括：

3、根据经验可以得知黑切彩阈值受设备增益及补光灯强度影响，假设设备最大增益为Gainmax，在其他因素不变的情况下，随着设备增益的增大，黑切彩阈值会成递减的趋势；在其他因素不变的情况下，由于补光灯的强度变化非线性，根据补光灯的强度响应，黑切彩阈值大致呈对数递增的趋势。且当环境较亮时，补光灯的灯光对黑切彩阈值的影响较小。所以构造与设备增益及补光灯强度相关的衰减函数来确定第二黑切彩阈值因子，具体如下所示：

其中，A1，A0，B1，B为根据摄像设备和补光灯的实际情况拟合出的参数，为常量，且满足A1<0，B>1，B1>0，A0>0。具体拟合步骤，本领域技术人员根据样本数据，采用相应的拟合方法实现即可，不属于本发明实施例保护或限定的范围。

可以看到，根据(5)(6)计算得到第一黑切彩阈值因子和第二黑切彩阈值因子后，再根据(7)确定新的黑切彩阈值。本领域技术人员可以理解，根据当前拍摄图像的第一衰减因子，第二衰减因子，以及当前补光灯的亮度和设备增益，共同确定了新的黑切彩阈值，这个动态确定的黑切彩阈值能够有效避免昼夜切换控制中反复切换的问题，确保了不会因为补光灯的因素使得当从夜晚模式切到白昼模式后，又因补光灯的关闭再次切换回夜晚模式。提高了昼夜切换方案中，黑切彩阈值的准确性，保证了昼夜切换功能的稳定性。

本公开实施例还提供一种昼夜切换方法，如图4所示，包括：

步骤401，获取摄像设备拍摄的图像信息；

步骤402，根据所述图像信息确定要进行黑切彩阈值调整的情况下，根据所述图像信息确定第一黑切彩阈值因子；

步骤403，根据设备增益和补光灯强度，确定第二黑切彩阈值因子；

步骤404，根据第一黑切彩阈值因子、第二黑切彩阈值因子和当前黑切彩阈值确定新的黑切彩阈值；

步骤405，根据所述图像信息和新的黑切彩阈值，判断是否满足黑切彩条件，如果满足，则控制所述摄像设备执行黑切彩操作。

一些示例性实施例中，步骤401之前，所述方法还包括：

步骤400，获取所述摄像设备的预先标定数据。

一些示例性实施例中，所述预先标定数据包括：黑切彩阈值的初始值。

一些示例性实施例中，所述预先标定数据还包括：所述摄像设备的无补光图像的第一衰减因子D0_side和所述摄像设备的无补光图像的第二衰减因子D0_corner，所述摄像设备的最强补光图像的第一衰减因子Dmax_side和所述摄像设备的最强补光图像的第二衰减因子Dmax_corner，以及所述摄像设备的最弱补光图像的第一衰减因子Dmin_side和所述摄像设备的最弱补光图像的第二衰减因子Dmin_corner。

一些示例性实施例中，所述预先标定数据还包括：预先拟合得到的衰减函数，即拟合得到该衰减函数中的常数：

上述预先标定数据的详细计算方法可以采用前述实施例中所例举的方法，在此，不一一赘述。

一些示例性实施例中，所述图像信息包括：图像照度和图像照度影响因子。

其中，图像照度影响因子包括：补光灯或环境照度。

一些示例性实施例中，所述图像照度影响因子根据所述摄像设备拍摄的图像信息的第一衰减因子D_side、第二衰减因子D_corner和预先标定数据中的D0_side和D0_side确定。

一些示例性实施例中，步骤402中根据所述图像信息确定要进行黑切彩阈值调整，包括：

在所述画面照度大于当前黑切彩阈值的情况下，所述图像信息中的画面照度影响因子为补光灯，则确定要进行黑切彩阈值调整；否则，不进行黑切彩阈值调整，根据当前的黑切彩阈值进行摄像设备的昼夜切换控制。

一些示例性实施例中，步骤402中根据所述图像信息确定第一黑切彩阈值因子，包括：

根据所述摄像设备拍摄的图像信息的第一衰减因子D_side、第二衰减因子D_corner和预先标定数据中的Dmax_side、Dmin_side、Dmax_corner和Dmin_corner，根据公式(5)确定第一黑切彩阈值因子

一些示例性实施例中，步骤403中根据公式(6)确定第二黑切彩阈值因子F(L,Gain)。

一些示例性实施例中，步骤404中根据公式(7)确定新的黑切彩阈值。

本公开实施例还提供一种电子设备，包括：

一个或多个处理器；

存储装置，用于存储一个或多个程序，

当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如上述实施例中任一所述的昼夜切换方法。

本公开实施例还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器实现如上述实施例中任一所述的昼夜切换方法。

可以看到，本公开实施例提供的昼夜切换方案，根据拍摄图像计算第一衰减因子和第二衰减因子，进而判断当前拍摄得到的图像的画面照度是受环境影响更多，还是受补光灯影响更多，分别确定不同的黑切彩阈值，能够更准确地进行昼夜判断，适用所有带补光灯的拍摄系统。

本公开实施例提供的方案中，考虑中心区域与边缘区域的亮度均一性，以及中心点和四角位置的亮度均一性，引入了第一衰减因子和第二衰减因子，还考虑补光灯强度、设备增益的影响，动态调整黑切彩阈值，提升了黑切彩阈值的环境适应性，进而提升了昼夜切换判断的准确性。

本领域普通技术人员可以理解，上文中所公开方法中的全部或某些步骤、系统、装置中的功能模块/单元可以被实施为软件、固件、硬件及其适当的组合。在硬件实施方式中，在以上描述中提及的功能模块/单元之间的划分不一定对应于物理组件的划分；例如，一个物理组件可以具有多个功能，或者一个功能或步骤可以由若干物理组件合作执行。某些组件或所有组件可以被实施为由处理器，如数字信号处理器或微处理器执行的软件，或者被实施为硬件，或者被实施为集成电路，如专用集成电路。这样的软件可以分布在计算机可读介质上，计算机可读介质可以包括计算机存储介质(或非暂时性介质)和通信介质(或暂时性介质)。如本领域普通技术人员公知的，术语计算机存储介质包括在用于存储信息(诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据)的任何方法或技术中实施的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质。计算机存储介质包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、闪存或其他存储器技术、CD-ROM、数字多功能盘(DVD)或其他光盘存储、磁盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储装置、或者可以用于存储期望的信息并且可以被计算机访问的任何其他的介质。此外，本领域普通技术人员公知的是，通信介质通常包含计算机可读指令、数据结构、程序模块或者诸如载波或其他传输机制之类的调制数据信号中的其他数据，并且可包括任何信息递送介质。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种昼夜切换方法，其特征在于，包括：

根据摄像设备所获取的拍摄图像确定画面照度；

在所述画面照度大于当前黑切彩阈值的情况下，根据所述拍摄图像确定画面照度影响因子；

在所述画面照度影响因子为环境照度的情况下，根据所述画面照度和当前的黑切彩阈值，控制所述摄像设备进行昼夜切换；

在所述画面照度影响因子为补光灯的情况下，根据所述摄像设备的拍摄参数和所述拍摄图像，确定新的黑切彩阈值；根据所述画面照度和所述新的黑切彩阈值，控制所述摄像设备进行昼夜切换。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，

根据所述拍摄图像确定画面照度影响因子之前，所述方法还包括：

在判断所述画面照度未发生显著变化的情况下，根据所述画面照度和当前的黑切彩阈值，控制所述摄像设备进行昼夜切换；

在判断所述画面照度已发生显著变化的情况下，执行根据所述拍摄图像确定画面照度影响因子的步骤；

其中，判断所述画面照度是否发生显著变化，包括：

计算当前画面照度相比于上一次获取的历史画面照度的变化幅度，当所述变化幅度小于第一变化幅度阈值时，确定所述画面照度未发生显著变化；大于或等于第一变化幅度阈值时，确定所述画面照度已发生显著变化；

或者，

计算当前画面照度相比于前N次获取的历史画面照度的平均值的变化幅度，当所述变化幅度小于第二变化幅度阈值时，确定所述画面照度未发生显著变化；大于或等于第二变化幅度阈值时，确定所述画面照度已发生显著变化。

3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，

所述黑切彩阈值的初始值，根据以下方法预先确定：

在暗室场景中，设置所述摄像设备为夜晚模式，打开补光灯，逐步增大环境亮度，在所述摄像设备获取的图像除去补光灯因素后画质满足预设画质要求的情况下，获取当前环境照度值作为所述黑切彩阈值的初始值。

4.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，

所述根据所述拍摄图像确定画面照度影响因子，包括：

根据所述拍摄图像，确定指示所述拍摄图像的中心区域亮度和边缘区域亮度均一性的第一衰减因子；

根据所述拍摄图像，确定指示所述拍摄图像的中心点亮度和四角位置亮度均一性的第二衰减因子；

根据所述第一衰减因子和第二衰减因子确定所述画面照度影响因子。

5.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，

所述根据所述拍摄图像确定画面照度影响因子，包括：

根据所述拍摄图像的中心区域亮度和边缘区域亮度，确定所述拍摄图像的第一衰减因子；

根据所述拍摄图像的中心点亮度和四角位置亮度，确定所述拍摄图像的第二衰减因子；

当所述拍摄图像的第一衰减因子小于预先标定的所述摄像设备的无补光图像的第一衰减因子，且所述拍摄图像的第二衰减因子小于预先标定的所述摄像设备的无补光图像的第二衰减因子时，确定所述画面照度影响因子为补光灯；

当所述拍摄图像的第一衰减因子大于或等于预先标定的所述摄像设备的无补光图像的第一衰减因子，或所述拍摄图像的第二衰减因子大于或等于预先标定的所述摄像设备的无补光图像的第二衰减因子时，确定所述画面照度影响因子为环境照度。

6.如权利要求5述的方法，其特征在于，

图像的第一衰减因子D_side根据以下方式计算：

图像的第二衰减因子D_corner根据以下方式计算：

其中，所述图像划分为m*n个块，Y_ij表示第i行第j列位置的块的平均亮度，m、n均为大于1的整数。

7.如权利要求5述的方法，其特征在于，

所述根据所述摄像设备的拍摄参数和所述拍摄图像，确定新的黑切彩阈值，包括：

根据所述拍摄图像的第一衰减因子、所述拍摄图像的第二衰减因子和预设的调节参数，确定第一黑切彩阈值因子；

根据所述拍摄参数中的补光灯亮度和设备增益，确定第二黑切彩阈值因子；

根据所述第一黑切彩阈值因子、所述第二黑切彩阈值因子和当前黑切彩阈值，确定所述新的黑切彩阈值。

8.如权利要求7述的方法，其特征在于，

所述第一黑切彩阈值因子

根据以下公式确定：

其中，D_side为所述拍摄图像的第一衰减因子，D_corner为所述拍摄图像的第二衰减因子，α为预设的调节参数，0≤α≤1；

Dmax_side为预先标定的所述摄像设备的最强补光图像的第一衰减因子，Dmin_side为预先标定的所述摄像设备的最弱补光图像的第一衰减因子；

Dmax_corner为预先标定的所述摄像设备的最强补光图像的第二衰减因子，Dmin_corner为预先标定的所述摄像设备的最弱补光图像的第二衰减因子；

所述第二黑切彩阈值因子F(L,Gain)根据预先拟合得到的以下衰减函数确定：

其中，L为补光灯亮度，Gain为设备增益；A1，A0，B1，B为预先拟合确定常数，A1<0，B>1，B1>0，A0>0；

所述新的黑切彩阈值根据以下公式确定：

其中，T_n2d为所述当前的黑切彩阈值，T_n2d-new为所述新的黑切彩阈值。

9.一种电子设备，其特征在于，包括：

一个或多个处理器；

存储装置，用于存储一个或多个程序，

当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如权利要求1-8中任一项所述的昼夜切换方法。

10.一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1-8中任一项所述的昼夜切换方法。

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