WO2022198396A1 - 曝光控制方法及装置 - Google Patents
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Abstract
一种曝光控制方法及装置，在根据当前环境亮度和预先标定的环境亮度和图像亮度的对应关系确定待采集的目标图像对应的第一亮度后，可以进一步基于拍摄场景中的纯色区域确定补偿系数，并基于该补偿系数对第一亮度进行补偿，得到目标亮度，以利用目标亮度确定采集目标图像时的曝光参数。通过根据拍摄场景中纯色区域对标定的第一亮度进行补偿，可以减少因标定亮度对于纯色场景不合适，导致曝光不合理，出现过曝的问题。
Description
本申请涉及图像采集技术领域，具体而言，涉及一种曝光控制方法及装置。
曝光控制直接影响着图像采集装置采集的图像质量的好坏，是图像采集中的一个重要环节。目前的图像采集装置大多具备自动曝光的功能，即图像采集装置可以基于当前环境的亮度自动确定待采集的目标图像的目标亮度，然后基于待采集的目标图像的目标亮度确定曝光参数，并按照确定的曝光参数进行曝光，以采集得到目标图像。目前的自动曝光技术针对一些特定的场景无法准确的为待采集的目标图像确定合适的目标亮度，导致最终采集的图像出现曝光不合理问题。
发明内容
有鉴于此，本申请提供一种曝光控制方法及装置。
根据本申请的第一方面，提供一种曝光控制方法，所述方法包括：
根据当前的环境亮度以及预先标定的环境亮度与图像亮度的对应关系确定待采集的目标图像的第一亮度；
基于当前拍摄场景中的纯色区域确定补偿系数；
利用所述补偿系数对所述第一亮度进行补偿，得到目标亮度，以利用所述目标亮度确定采集所述目标图像时的曝光参数。
根据本申请的第二方面，提供一种曝光控制方法，所述方法包括：
根据当前的环境亮度以及预先标定的环境亮度与图像亮度的对应关系确定待采集的目标图像的标定亮度；
基于已采集的当前拍摄场景的第一图像的亮度分布信息与预先设置的亮度分布信息的偏差对所述标定亮度进行修正，得到目标亮度，以根据所述目标亮度确定采集所述目标图像时的曝光参数，其中，所述亮度分布信息用于表征图像中的像素点的亮度分布情况。
根据本申请的第三方面，提供一种曝光控制方法，所述方法包括：
基于已采集的第一图像中的图像块的亮度以及所述图像块在所述第一图像中的位置确定所述图像块的权重；
根据所述图像块的亮度和所述权重确定所述第一图像的亮度；
基于所述第一图像的亮度确定当前环境的环境亮度；
根据所述环境亮度确定待采集的目标图像的目标亮度，以基于所述目标亮度确定采集所述目标图像时的曝光参数。
根据本申请的第四方面，提供一种曝光控制装置，所述装置包括处理器、存储器、存储于所述存储器可供所述处理器执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时，实现以下步骤：
根据当前的环境亮度以及预先标定的环境亮度与图像亮度的对应关系确定待采集的目标图像的第一亮度；
基于当前拍摄场景中的纯色区域确定补偿系数；
利用所述补偿系数对所述第一亮度进行补偿，得到目标亮度，以利用所述目标亮度确定采集所述目标图像时的曝光参数。
根据本申请的第五方面，提供一种曝光控制装置，所述装置包括处理器、存储器、存储于所述存储器可供所述处理器执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时，实现以下步骤：
根据当前的环境亮度以及预先标定的环境亮度与图像亮度的对应关系确定待采集的目标图像的标定亮度；
基于已采集当前拍摄场景的第一图像的亮度分布信息与预期的亮度分布信息的偏差对所述标定亮度进行修正，得到目标亮度，以根据所述目标亮度确定采集所述目标图像时的曝光参数，其中，所述亮度分布信息用于表征图像中的像素点的亮度分布情况。
根据本申请的第六方面，提供一种曝光控制装置，所述装置包括处理器、存储器、存储于所述存储器可供所述处理器执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时，实现以下步骤：
基于已采集的第一图像中的图像块的亮度以及所述图像块在所述第一图像中的位置确定所述图像块的权重；
根据所述图像块的亮度和所述权重确定所述第一图像的亮度；
基于所述第一图像的亮度确定当前环境的环境亮度；
根据所述环境亮度确定待采集的目标图像的目标亮度，以基于所述目标亮度确定采集所述目标图像时的曝光参数。
根据本申请的第七方面，提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，当该指令被处理器执行时，可实现上述第一方面、第二方面或第四方面提及的曝光控制方法。
应用本申请提供的方案，由于预先标定的不同环境亮度对应的图像亮度是同一环境亮度下不同场景的综合结果，对于拍摄画面中包含大面积纯色区域的场景并不合适，因此，本申请实施例在根据当前环境亮度和预先标定的环境亮度和图像亮度的对应关系确定待采集的目标图像对应的第一亮度后，可以进一步基于拍摄场景中的纯色区域确定补偿系数，并基于该补偿系数对第一亮度进行补偿，得到目标亮度，以利用目标亮度确定采集目标图像时的曝光参数。通过根据拍摄场景中纯色区域对标定的第一亮度进行补偿，可以减少因标定亮度对于纯色场景不合适，导致曝光不合理，出现过曝的问题。
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例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他的附图。
图1是本申请实施例的一种曝光控制方法的流程图。
图2是本申请实施例的一种曝光控制方法的流程图。
图3是本申请实施例的一种曝光控制方法的流程图。
图4是本申请实施例的一种曝光控制装置的逻辑结构示意图。
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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，都属于本申请保护的范围。
曝光控制直接影响着图像采集装置采集的图像质量的好坏，是图像采集中的一个重要环节。目前的图像采集装置大多具备自动曝光的功能，即图像采集装置可以基于当前环境的亮度自动确定待采集的目标图像的目标亮度，然后基于待采集的目标图像的目标亮度确定曝光参数，并按照确定的曝光参数进行曝光，以采集得到具有目标亮度的目标图像。比如，用户开启相机后，相机会实时采集预览图像，并在相机的显示界面显示，同时相机中的ISP芯片会根据相机实时采集的预览图像实时确定当前的环境亮度，并根据环境亮度确定曝光参数，以基于确定的曝光参数采集得到下一帧图像。
目前的自动曝光技术中，通常会预先标定好环境亮度和图像亮度的对应关系，即预先确定不同环境亮度下待采集的图像对应的较为合适的目标亮度。在确定不同环境亮度下待采集的图像对应的目标亮度时，通常采用如下方式：不断调整曝光参数，使得图像采集装置采集的图像的平均亮度接近中灰。但是由于同一环境亮度可能对应不同的场景，比如，环境亮度为LV时，其对应的拍摄场景可能是晴天、阴天、雪景、人物、湖泊、绿植等等，不同场景对光线的反射率不一样，因而不同场景对应的较为合适的目标亮度存在一定的差异。而目前的技术在确定不同环境亮度对应的待采集图像的目标亮度时，往往是取不同场景对应的目标亮度的综合值，比如，可能取最常见的场景的目标亮度作为该环境亮度下图像的目标亮度，或者取不同场景对应的目标亮度的中值、均值或者加权均值作为该环境亮度对应的目标亮度。按照这种方式标定的图像的目标亮度通常和环境亮度成正比关系。
由于目前标定的不同环境亮度下的图像的目标亮度是不同场景的综合值，因而，对于一些特定的场景，采用预先标定的目标亮度可能不太合适。比如，不同的场景对应的目标亮度综合后的结果，大体可看作反射率18％左右场景，而当实际的拍摄场景的反射率与18％相差较大时，即会出现曝光不合适的情况。以拍摄场景中包括大面积纯色场景为例，一般纯色场景的反射率较低，如果按照综合不同场景得到的目标亮度进行曝光，会导致纯色部分的亮度过高，人眼看起来呈过曝状态，尤其是当场景中夹杂有局部高反射率物体或者光源时，过曝现象更严重，严重影响了采集的图像的质量。
基于此，本申请实施例提供了一种曝光控制方法，在曝光过程中，根据预先标定的环境亮度和图像亮度的对应关系确定待采集的目标图像对应的亮度后，可以进一步根据图像中的纯色区域确定补偿系数，以利用该补偿系数对确定的亮度进行补偿，得到适合于该场景的目标亮度，并基于该目标亮度确定曝光参数，从而可以减少纯色场景曝光不合理，比如，出现过曝的现象。
本申请实施例中的曝光控制方法可以由曝光控制装置执行，该曝光控制装置可以 集成在图像采集装置中，比如，该曝光控制装置可以是图像采集装置上的处理器或者是图像处理芯片(比如ISP芯片)。该曝光控制装置也可以集成在搭载图像采集装置的可移动平台上或者集成在与图像采集装置通信连接的设备上，比如，无人机、无人机小车、手持云台等。
具体的，所述方法如图1所示，包括以下步骤：
S102、根据当前的环境亮度以及预先标定的环境亮度与图像亮度的对应关系确定待采集的目标图像的第一亮度；
S104、基于当前拍摄场景中的纯色区域确定补偿系数；
S106、利用所述补偿系数对所述第一亮度进行补偿，得到目标亮度，以利用所述目标亮度确定采集所述目标图像时的曝光参数。
为了实现图像采集装置的自动曝光功能，通常可以预先标定好环境亮度与图像亮度的对应关系，用于确定不同的环境亮度下待采集的目标图像的目标亮度应设置为多少合适，从而进一步根据该目标亮度确定曝光参数。因此，在确定待采集的目标图像的目标亮度时，可以先确定当前的环境亮度，其中，当前的环境亮度可以基于图像采集装置已采集的图像的亮度确定，比如，可以基于图像采集装置当前采集的一帧或者多帧图像的亮度确定当前的环境亮度。然后可以根据预先标定好的环境亮度和图像亮度的对应关系确定第一亮度，作为待采集的目标图像对应的目标亮度的初值。
由于不同环境亮度可以对应于不同的场景，而预先标定的环境亮度下的图像亮度是不同场景的综合结果，并没有针对不同的场景进行区分，因而，仅根据预先标定的对应关系确定的第一亮度未必是该拍摄场景下最合适的亮度，因为对于一些纯色场景，其反射率往往较低，基于标定的对应关系确定的亮度往往会导致采集的纯色场景出现过曝问题。所以，本申请实施例可以进一步确定当前拍摄场景中的纯色区域，并基于纯色区域确定补偿系数，以对第一亮度进行补偿。由于纯色区域也包括不同类型的纯色区域，比如，纯红、纯绿、纯蓝或者纯白，不同类型的纯色区域的反射率不同，人眼对不同类型的纯色区域的响应能力也不一样，因而，可以基于拍摄场景中纯色区域的大小、纯色区域的类型、纯色区域的位置、以及人眼对纯色区域的响应能力等因素确定是否需要对第一亮度进行补偿，以及补偿系数为多少，以得到合适的补偿系数。
在确定补偿系数后，可以利用补偿系数对第一亮度进行补偿，比如，可以适当降低第一亮度，得到适合该拍摄场景的目标亮度，并利用该目标亮度确定曝光参数，比如，确定曝光时长、光圈、快门以及感光度等等，然后利用确定的曝光参数采集目标图像。
通过根据拍摄场景中的纯色区域对基于标定的环境亮度和图像亮度的对应关系确定的亮度进行补偿，得到目标亮度，并基于目标亮度确定曝光参数，可以减少因标定的亮度不适用于纯色场景，从而导致纯色场景过曝的问题。
由于目标图像中纯色区域的面积大小直接影响目标图像最为合适的目标亮度，纯色区域面积越大，其出现过曝的可能性越大，因而，越需要降低其目标亮度。所以，在一些实施例中，在基于当前拍摄场景中的纯色区域确定补偿系数时，可以先根据当前拍摄场景中的纯色区域确定待采集的目标图像中纯色区域的目标占比，然后根据该目标占比确定补偿系数。其中，目标占比是指纯色区域的面积与整个目标图像的面积的比值，纯色区域的面积不同，其合适的目标亮度也不同，因而可以根据纯色区域的面积占比调整补偿系数。
由于大面积的纯红、纯绿、纯蓝等纯色场景更容易出现过曝的问题，在一些实施例中， 纯色区域可以是纯红色区域、纯绿色区域、纯蓝色区域中的一种或多种。
在一些实施例中，在根据当前拍摄场景中的纯色区域确定目标图像中纯色区域的面积与目标图像的面积的目标占比时，可以根据图像采集装置当前采集的一帧或者多帧图像确定，比如，可以获取图像采集装置已采集的当前拍摄场景的第一图像，第一图像可以是目标图像的前一帧，或者是在目标图像之前采集，且与目标图像间隔帧数小于若干帧的图像，以保证其采集的场景和目标图像基本一致或者差异较小。然后可以将第一图像划分成多个图像块，比如，可以划分成多个M×N的图像块。针对每一个图像块，可以确定该图像块的R通道值、G通道值和/或B通道值，然后根据每个图像块的R通道值、G通道值和/或B通道值确定该图像块为纯色区域的概率，并基于这些图像块为纯色区域的概率确定纯色区域在目标图像的目标占比。
举个例子，假设纯色区域为纯红区域，在确定目标图像中纯红区域的占比时，可以先确定每个图像块的R通道值与G通道值的比值，即R/G，然后根据R/G确定各图像块为纯红区域的概率。比如，当R/G小于预设阈值R0时，则认为该图像块为纯红区域的概率为0，当R/G大于预设阈值R1时，则认为该图像块为纯红区域的概率为1，而当R/G大于R0，小于R1时，则可以基于预设的对应关系确定该图像块为纯红区域的概率(在0～1之间)。确定每个图像块为纯红区域的概率后，可以取这些图像块的概率的均值作为纯红区域在该第一图像中的占比。当然，对于图像中纯绿区域、纯蓝区域的占比，可以采用类似的方法确定。
在一些实施例中，纯色区域对应多种类型，比如，纯色区域可以是纯红区域、纯绿区域或者纯蓝区域，在根据当前拍摄场景中的纯色区域确定目标图像中纯色区域的面积与目标图像的面积的目标占比时，可以根据当前拍摄场景中的纯色区域分别确定目标图像中每种类型的纯色区域的第一占比，然后选取第一占比中的最大值作为目标占比。比如，假设确定图像中纯红区域的占比为PR、纯绿区域的占比为PG、纯蓝区域的占比PB，可以取PR、PB、PG中的最大值作为该图像中纯色区域的目标占比。当然，目标占比不限于各种纯色区域的第一占比的最大值，比如，也可以取各纯色区域的第一占比的均值作为目标占比，或者通过其他方式得到目标占比，本申请实施例不作限制。
在一些实施例中，可以预先设置不同的目标占比对应的补偿系数，或者目标占比与补偿系数之间的换算方式。比如，在一些实施例中，当目标占比小于第一预设占比，则补偿系数为第一预设系数。当目标占比大于第二预设占比，则补偿系数为第二预设系数，其中，第二预设系数大于第一预设系数。比如，第一预设系数可以是0，第二预设系数可以是1。当目标占比大于第一预设占比且小于第二预设占比时，则可以基于第一预设占比、第二预设占比、目标占比、第一预设系数以及第二预设系数确定该补偿系数。
在采用预先标定的环境亮度与图像亮度的对应关系确定目标图像对应的目标亮度时，除了对于纯色场景会存在过曝的问题。针对一些其他的场景，也会导致曝光不合理的现象。比如，针对雪景，由于雪对日光的反射率很高，接近95％，与不同场景的综合反射率18％相差也较大，因而，导致雪景往往会存在欠曝的问题，特别是雪景中带局部高光的场景，欠曝现象更明显。再比如，针对阴天场景，由于光线亮度相对较低，因而基于预先标定的对应关系确定的目标亮度也较低，并且阴天场景中光线大多发射漫反射，均匀柔和，场景中像蒙了一层灰层，也会导致欠曝现象。
为了减少基于标定的对应关系确定的目标亮度导致一些特定场景曝光不合理，从而出 现欠曝或者过曝的现象。在一些实施例中，在根据当前的环境亮度以及预先标定的环境亮度与图像亮度的对应关系确定待采集的目标图像的第一亮度时，可以先根据当前的环境亮度以及预先标定的环境亮度与图像亮度的对应关系确定待采集的目标图像的标定亮度，然后基于已采集的当前拍摄场景的第一图像的亮度分布信息与预先设置的亮度分布信息的偏差对该标定亮度进行修正，得到第一亮度。其中，亮度分布信息可以是表征图像中的像素点的亮度分布情况的各种信息，比如，该亮度分布信息可以是不同亮度区间分布的像素点的数量，也可以是图像中某些特定的像素点的亮度值，比如，图像中的像素点亮度按从大到小的顺序排序后，亮度排在前10％的像素点的亮度值，或者图像中亮度最大前1000个像素点的亮度的均值，或者是图像中亮度最小的1000个像素点的亮度的均值，或者也可以亮度位于中等亮度区间的若干个像素点的均值，或者也可以是亮度值大于某个预设值的像素点在图像的占比等。当然，亮度分布信息的具体内容可以基于实际需求设置。比如，为了避免图像亮度过低，出现欠曝问题，可以预先设置图像中亮度最大前的1000个像素点的平均亮度作为亮度分布信息，如果实际采集的图像中亮度最大的前1000个像素点的平均亮度与预先设置的平均亮度偏差较大，则可以基于该偏差调整目标亮度，以得到合理曝光的图像。
也就是说，可以先根据已采集的当前拍摄场景的亮度分布信息和预先设置的亮度分布信息的偏差对标定亮度进行修正，得到第一亮度，在根据纯色区域对该第一亮度进行补偿，从而可以解决雪景、阴天场景欠曝问题，以及纯色场景过曝问题。
在一些实施例中，亮度分布信息可以包括图像中的至少一个目标像素点集中像素点的平均亮度。其中，目标像素点集可以是用户根据实际需求预先设置的像素点集，该像素点集中的像素点可以符合某些规律。比如，目标像素点集可以是将图像中的像素点的亮度值按照从大到小排序，取前1％的像素点构成的集合，也可以是取前5％的像素点构成的集合，当然，也可以是图像中亮度最小的1000个像素点构成的集合。像素点集的设置可以基于用户关注的图像中各个区间的亮度分布情况来设置，比如，用户比较关注图像中亮部区域的亮度值，则可以选取图像中亮度最大的前5％的像素点构成目标像素点集。比如，用户比较关注图像中暗部区域的亮度值，则可以选取亮度最小的前5％的像素点构成目标像素点集。
通常雪景或者阴天场景，基于标定亮度采集的图像往往存在欠曝的问题，为了避免这个现象，可以预先设置图像中的亮度较高的一部分像素点的平均亮度的参考值，然后基于已采集的第一图像的这部分像素点的实际值和参考值的偏差对第一图像的亮度进行校正，得到至少一个第二亮度。所以，在一些实施例中，目标像素点集中的每个像素点的亮度值均大于第一图像中的其他像素点的亮度值。即目标像素集中的像素点为图像中亮度值最大的若干个像素点。
在一些实施例中，在基于已采集的当前拍摄场景的第一图像的亮度分布信息与预先设置的亮度分布信息的偏差对标定亮度进行修正，得到第一亮度时，可以根据已采集的当前拍摄场景的第一图像的亮度分布信息与预先设置的亮度分布信息的偏差以及该第一图像的亮度确定至少一个第二亮度，然后基于该标定亮度和该至少一个第二亮度确定第一亮度。由于预先设置的亮度分布信息代表了用户所期望的采集的图像的亮度分布应符合的规律，比如，可以包括用户期望的图像中亮度最大的M个像素点的平均亮度。因而，可以基于当前已采集的第一图像的亮度分布信息和预期的亮度分布信息的偏差对第一图像的亮度进 行修正，从而可以得到一个或者多个修正后的第二亮度，该第二亮度即代表了用户所期望的亮度值。
在一些实施例中，亮度分布信息可以是图像中至少一个目标像素点集中的像素点的平均亮度，在基于已采集的第一图像的亮度分布信息与预期的图像亮度分布的偏差以及所述第一图像的亮度确定至少一个第二亮度时，可以基于第一图像中的至少一个目标像素点集中像素点的平均亮度与预先设置的该至少一个目标像素点集的平均亮度确定至少一个偏差，然后基于得到的至少一个偏差和第一图像的亮度确定至少一个第二亮度。
举个例子，假设亮度分布信息包括图像中亮度最大的M个像素点的平均亮度，以及图像中亮度最大的N个像素点的平均亮度，预先设置的图像中亮度最大的M个像素点的平均亮度的参考值为L1，预先设置的图像中亮度最大的N个像素点的平均亮度的参考值为L2，因此，可以基于第一图像中亮度最大的M个像素点的平均亮度的实际值与参考值L1的偏差对第一图像的亮度进行修正，得到一个第二亮度L3，同样的，可以基于第一图像中亮度最大的N个像素点的平均亮度的实际值与参考值L2的偏差对第一图像的亮度进行修正，得到一个第二亮度L4，然后可以基于标定亮度、L3、L4确定第一亮度。
在基于标定亮度和至少一个第二亮度确定第一亮度时，在一些实施例中，可以取该标定亮度和至少一个第二亮度的平均值作为第一亮度，当然，在一些实施例中，为了避免第二亮度中的某个值偏离标定亮度太大，导致取平均后的值不够准确，也可以取该标定亮度与至少一个第二亮度中的中值作为第一亮度。
由于标定亮度是由大部分场景综合得到的结果，可以作为一个参考基准，所以，在确定第二亮度时可以限制第二亮度在一个范围内，即第二亮度不能偏离标定亮度太大。所以，在一些实施例中，为了保证基于偏差对第一图像的亮度进行修正后的亮度与标定亮度不会相差过大，在对第一图像的亮度进行修正时，修正后的第二亮度与标定亮度的偏差不超过预设偏差。比如，可以预先设置第二亮度的范围，如果基于偏差确定的第二亮度在该范围内，则第二亮度为基于偏差得到的亮度，如果基于偏差确定的第二亮度不在该范围内，则可以取该范围的端值作为第二亮度。
在一些实施例中，目标像素点集包括第一像素点集和第二像素点集，第一像素点集中的像素点为图像中亮度最大的M个像素点，第二像素点集中的像素点为图像中亮度最大的N个像素点，其中，M和N为整数，且M<N。比如，第一像素点集中的像素点数量与图像中像素点的总数量的比值可以是1％～2％，表示图像中亮度接近饱和的像素点。第二像素点集中的像素点数量与图像中像素点的总数量的比值可以是5％～10％，表示图像中亮度较高的像素点。通过对图像中亮度较高的像素点的平均亮度进行修正，可以避免图像亮度过低，出现欠曝，同时对于图像中亮度接近饱和的像素点的平均亮度进行限制，可以避免图像出现过曝的问题。
举个例子，可以为图像定义饱和区和高亮区，其中，饱和区是指将图像的像素点按照亮度从大到小的顺序排序，排在前1％～2％的像素点(假设有图像一共有1000个像素点，饱和区是指亮度最大的10～20个像素点)，高亮区是指排在前5％～10％的像素点(假设有图像一共有1000个像素点，高亮区是指亮度最大的50～100个像素点)。为了避免雪景和阴天等场景中存在欠曝问题，可以预先设置图像高亮区的像素点的平均亮度的参考值，基于已采集的第一图像高亮区的平均亮度的实际值和参考值对图像的目标亮度进行调整。同时，在调整过程中，为了避免调整后的目标亮度过高，导致调整后的图像过曝。因此，还 可以设置图像中饱和区的像素点的平均亮度的参考值，基于已采集的第一图像的饱和区的像素点的平均亮度的参考值和实际值的偏差牵制目标亮度的调整。
在一些实施例中，如果预先设置的亮度分布信息中包括亮度接近饱和的像素点的平均亮度的参考值，以用于牵制亮度接近饱和的像素点的平均亮度，避免出现过曝问题。而如果图像采集装置采集的图像是高动态范围图像，这种情况下预先设置参考值可能会对亮度接近饱和的像素点的占比进行一定压制，导致目标图像中暗部区域的亮度很低，甚至丢失暗部区域的细节。为了避免这个现象，在一些实施例中，若第一图像的对比度大于预设对比度，在采集到所述目标图像后，还可以基于最终确定的目标亮度与标定亮度的差异对目标图像中的指定像素点的像素值进行修正，该指定像素点包括亮度值小于预设亮度的像素点。也就是说，对于高动态范围图像，在基于预先设置的亮度分布信息与第一图像实际的亮度分布信息对目标亮度进行调整后，可能采集的目标图像亮度较低的区域的亮度更低，细节会丢失，因而，在得到目标图像后，可以对亮度较低的区域的亮度进一步调整，适当抬高这些区域的亮度。
在一些实施例中，当前的环境亮度可以根据已采集的当前拍摄场景的第一图像的亮度以及采集所述第一图像时的曝光参数确定。其中，第一图像的亮度可以基于第一图像中各像素点的亮度的平均值。
在一些实施例中，为了确定的第一图像的亮度更加准确，不会因为局部区域亮度过高或者过低导致整个图像亮度均被拉高或者拉低，在确定第一图像的亮度时，可以先将第一图像划分成多个图像块，针对每个图像块，分别可以根据该图像块的亮度和/或该图像块在第一图像中的位置确定该图像块的权重，然后可以根据每个图像块的亮度和权重确定第一图像的亮度。其中，每个图像块的亮度可以是该图像块中的像素点的亮度的平均值。
在一些实施例中，在基于每个图像块的亮度确定每个图像块的权重时，可以先根据每个图像块的亮度确定每个图像块所属的类型，其中，不同的类型的图像块对应不同的权重，然后可以根据每个图像块所属的类型确定每个图像块的权重。
在一些实施例中，针对第一图像中的每个图像块，在该图像块的亮度大于第一预设亮度或小于第二预设亮度的情况下，可以将该图像块确定为第一类型。在该图像块的亮度大于第二预设亮度，且小于第一预设亮度的情况下，可以将该图像块确定为第二类型，其中，第二类型对应的权重大于第一类型对应的权重。比如，图像中亮度过高或者过低的区域会影响整个图像的亮度，比如，将图像的亮度整体拉高或者拉低，这部分区域无法很好的表征图像的亮度水平，因此，针对这一类的图像块，其权重可以设置的低一些。而图像中亮度趋于中间水平，既不会太高也不会太低的这一类图像块，其权重可以设置的大一些，从而可以避免那些局部过亮的区域拉低待采集的目标图像的整体亮度，以及那些局部过暗的区域拉高待采集的目标图像的整体亮度。其中，第一预设亮度和第二预设亮度可以根据实际需求自行设定。
当然，由于第一类型的图像块仅仅是针对图像中极少部分极亮区域或者极少部分极暗区域做的一些特殊处理，以降低这部分区域对计算的图像整体亮度的影响，而图像中过亮或者过暗的特殊区域的数量往往时比较少的，所以，在一些实施例中，为了避免确定的第一类型的图像块过多，造成计算的图像整体亮度不够准确，可以控制第一类型的图像块的数量不超过预设数量，比如，图像中亮度过高或者过低的图像块的数量不能超过预先设置的数量，避免对最终确定的图像亮度造成过大的影响。
此外，通常拍摄目标主体往往位于图像中的中心区域，为了凸显拍摄主体，在一些实施例中，在根据图像块在第一图像中的位置确定图像块的权重时，针对亮度相同的图像块，位于第一图像边缘区域的图像块的权重小于位于第一图像中心区域的图像块的权重。
由于目前标定的不同环境亮度下的图像的目标亮度是不同场景的综合值，因而，对于一些特定的场景，采用预先标定的目标亮度可能不太合适。比如，不同的场景对应的目标亮度综合后的结果，大体可看作反射率18％左右场景，而当实际的拍摄场景的反射率与18％相差较大时，即会出现曝光不合适的情况。比如，针对雪景，由于雪对日光的反射率很高，接近95％，与不同场景的综合反射率18％相差也较大，因而，导致雪景也往往会存在欠曝的问题，特别是雪景中带局部高光的场景，欠曝现象更明显。再比如，针对阴天场景，由于光线亮度相对较低，因而基于预先标定的对应关系确定的目标亮度也较低，并且阴天场景中光线大多发射漫反射，均匀柔和，场景中像蒙了一层灰层，也会导致欠曝现象。
基于此，本申请实施例提供了一种曝光控制方法，可以基于已采集的图像的亮度分布和预先设置的用户预期的亮度分布的差异对标定亮度进行修正，得到适合于雪景、阴天场景等特定场景的目标亮度，减少过曝现象。
具体的，所述方法如图2所示，包括以下步骤：
S202、根据当前的环境亮度以及预先标定的环境亮度与图像亮度的对应关系确定待采集的目标图像的标定亮度；
S204、基于已采集当前拍摄场景的第一图像的亮度分布与预期的亮度分布的偏差对所述标定亮度进行修正，得到目标亮度，以根据所述目标亮度确定采集所述目标图像时的曝光参数。
其中，该曝光控制方法的具体实现细节可以参考上述实施例中的描述，在此不再赘述。
相关技术中，在确定图像的亮度时，通常取图像中各像素点的亮度的均值作为图像的整体亮度，这种方式导致确定的图像亮度不够准确，进而，基于图像亮度确定的环境亮度也不够准确。
基于此，本申请实施例提供了一种曝光控制方法，在确定图像亮度时，可以赋予图像中不同亮度和不同位置的图像块不同的权重，然后基于各图像块的权重和亮度确定图像的整体亮度，并根据图像亮度确定环境亮度，从而确定待采集目标图像的目标亮度。比如，对于图像中极暗或者极亮的区域，可以适当减少其权重，避免对图像整体亮度造成过大的影响，而对于中心区域的图像块，可以适当增大其权重，以凸显拍摄主体。
具体的，所述方法如图3所示，包括以下步骤：
S302、基于已采集的第一图像中的图像块的亮度以及所述图像块在所述第一图像中的位置确定所述图像块的权重；
S304、根据所述图像块的亮度和所述权重确定所述第一图像的亮度；
S306、基于所述第一图像的亮度确定当前环境的环境亮度；
S308、根据所述环境亮度确定待采集的目标图像的目标亮度，以基于所述目标亮度确定采集所述目标图像时的曝光参数。
其中，该曝光控制方法的具体实现细节可以参考上述实施例中的描述，在此不再赘述。
为了更好的理解本申请实施例提供的曝光控制方法，以下结合一个具体的实施例加以解释。
通常，图像采集装置都具有自动曝光的功能。为了实现自动曝光功能，一般会预先标定好环境亮度与待采集的目标图像的目标亮度的对应关系，然后根据已采集的图像确定当前的环境亮度，根据当前的环境亮度和预先标定的对应关系确定待采集的目标图像的目标亮度，进而基于目标亮度确定采集目标图像的曝光参数，以得到目标亮度的目标图像。由于不同环境亮度对应有多种场景，比如，环境亮度同样为LV，场景可能是晴天、阴天、雪景、绿植等，不同场景对阳光的反射率不一样，因而，其最为合适的目标亮度也不一样。相关技术中，针对同一环境亮度，往往取不同场景对应的目标亮度的综合结果作为该环境亮度对应的目标亮度。因而，针对一些特殊的场景，采用预先标定的默认亮度往往会存在曝光不合理的情况。比如，针对雪景和阴天场景，会存在欠曝的问题，针对拍摄场景中包含大部分纯色对象的场景，比如，纯红、纯绿、纯蓝，会存在过曝的问题。此外，相关技术中在确定已采集的图像的亮度时，往往对全图像素点的亮度取平均，这样必然会导致一些过亮或者过暗的像素点对图像的整体亮度产生较大的影响，导致确定的图像亮度不准确，进而确定的环境亮度也不准确。
基于此，本实施例提供一种可以针对不同场景确定更为合适和更为准确的目标亮度的方法，进而可以基于确定的目标亮度得到更加准确的曝光参数，用于采集目标图像，以减少雪景和阴天场景欠曝问题，以及纯色场景过曝的问题。
本实施例提供的方法具体包括以下几个步骤：
1、确定已采集的图像的亮度
由于图像采集装置在开启后，通常会实时采集预览图像，并显示给用户，在接收到用户的输入图像采集指令后，即会采集当前一帧图像并存储。因而，邻近的几帧图像对应的场景基本是一致的，或者差异很小。所以，一般可以根据待采集的目标图像的前一帧或者前几帧图像的亮度确定环境亮度。假设目标图像的前一帧图像为图像A，为了更加准确的确定图像A的亮度，可以采用以下方式：
可以将图像A划分成多个图像块，确定每个图像块的平均亮度Lm，然后预先设置两个亮度阈值，记为Dark和Saturated；其中，上述两个亮度阈值可以根据图像采集装置的产品类型和使用场景预先确定。
针对每个图像块，可以根据其平均亮度Lm和上述两个阈值确定其类型：
当Lm<Dark，说明该图像块的亮度极低，从而将其确定为极暗图像块；当Lm>Saturated，说明该图像块的亮度极高，从而将其确定为极亮图像块；当Dark<Lm<Saturated，则记为正常图像块。
为了避免少部分的极高光或者极暗区影响整体的画面亮度，在计算图像的整体亮度时，会给不同的图像块类型赋予不同的权重，一般正常图像块的权重要比极暗图像块和极亮图像块的权重要高。同时考虑图像块的位置因素，一般位于图像周边区域的图像块权重较小，位于中心区域的图像块权重较高，以凸显拍摄主体。
由于极亮图像块和极暗图像块的确定，是为了对图像中少部分的极高光或者极暗区进行特殊处理，所以需要对两种类型的图像块的个数做最大值限制，即两种类型的图像块的数量不超过预设的数量，其中预设数量可以基于图像采集装置的产品类型和使用场景设置。
在根据图像块的类型和位置确定每个图像块的权重后，即可以采用以下公式(1)确定图像A的亮度：
其中，Luma表示图像A的亮度，LMean(x,y)表示每个图像块的亮度，Weight(x,y)表示每个图像块的权重，M和N表示将图像块为M像素×N像素的图像块。
在确定图像A的亮度后，即可以根据图像A的亮度和采集图像A时的曝光参数确定当前环境亮度LV。
2、目标亮度target的选取
为了避免雪景、阴天等场景会导致采集的图像欠曝的问题。可以预先设置图像的亮度分布信息，基于已采集的图像A的亮度分布信息和预先设置的亮度分布信息的偏差对标定的图像亮度进行修正，避免目标图像出现欠曝现象，具体如下：
根据图像的全局亮度直方图，可以预先定义饱和区和高亮区，其中，饱和区对应的亮度参考值为sat_ref，以及饱和区百分比统计范围sat_range，其中，sat_ref和sat_range可以预先设置，一般sat_range可以设置为1％～2％，表示饱和区对应的像素点为图像中最大的N1个像素点，该N1个像素点占图像像素点总数量的1％～2％。sat_ref表示饱和区中的像素点的平均亮度的参考值，即用户期望的该区域内的像素点的平均亮度。
高亮区对应的亮度参考值为hl_ref，以及高亮区百分比统计范围为hl_range，hl_ref和hl_range可以预先设置，一般hl_range可以设置为5％～10％，表示高亮区对应的像素点为图像中最大的N2个像素点，该N2个像素点占图像像素点总数量的5％～10％。hl_ref表示高亮区中的像素点的平均亮度的参考值，即用户期望的该区域内的像素点的平均亮度。
由于高亮区表示图像中亮度较高的像素点亮度，因而，预先设置这部分像素点的亮度值，并基于采集的图像A的这部分像素点的亮度的实际值与参考值的偏差调整目标亮度，可以避免由于图像亮度较低，导致图像欠曝的问题。同时，饱和区表示一帧图像中亮度接近饱和的像素点的情况，通过设置这部分像素点的参考值，对图像的目标亮度进行牵制，可以避免图像出现过曝的问题。
在基于图像A的亮度确定当前的环境强度LV后，可以基于LV和预先标定的环境亮度和图像目标亮度的对应关系确定标定的目标亮度，记为default_target。
同时，可以确定图像A的全局亮度直方图，并确定图像A的饱和区的像素点的亮度均值sat_mean，以及高亮区的像素点的亮度均值hl_mean。
然后根据图像A的亮度Luma与图像A饱和区的像素点的亮度均值sat_mean，以及高亮区的像素点的亮度均值hl-mean确定sat_target和hl_target。
其中，sat_target代表的是期望的饱和区亮度均值，sat_target可以根据公式(2)计算：
sat_target＝Luma*sat_ref/sat_mean公式(2)
其中，sat_target代表的是期望的饱和区亮度均值，Luma表示图像A的亮度，sat_ref表示预先设置的饱和区像素点平均亮度的参考值，sat_mean表示图像A中饱和区像素点的平均亮度的实际值。
同理，hl_target代表的是期望的高亮区亮度均值，hl_target可以根据公式(3)计算：
hl_target＝Luma*hl_ref/hl_mean公式(3)
其中，hl_target代表的是期望的高亮区亮度均值，Luma表示图像A的亮度，hl_ref表示预先设置的高亮区像素点平均亮度的参考值，hl_mean表示图像A中高亮区像素点的平均亮度的实际值。
由于预先标定的default_target是由大部分场景综合得到的结果，可以作为一个参考基准，所以sat_target和hl_target需要做一个范围限制，偏离不能超过default_target太大。比如，可以预先设置sat_target和hl_target的范围，如果超出该范围，则sat_target和hl_target分别取该范围的端值。比如，根据公式计算得到的sat_target在预设范围内，则取Luma*sat_ref/sat_mean，如果大于该范围的上限值，则取上限值作为sat_target。
目标图像的目标亮度target的可以基于default_target、sat_target以及hl_target确定。本实施例中使用3个值的中值作为选取的target。之所以选择中值而不是平均值，是因为平均值的结果可能会因为一个偏离较大的值而使最终的值不能满足另外两个值设计的期望。选择中值即是选择了一个合理的设计值，同时兼顾了另外两个设计值的平衡。即目标亮度target可以基于以下公式(4)确定：
target＝median(defaut_target,sat_target,hl_target)公式(4)
3、纯色场景的亮度补偿
经过步骤2计算得到的目标亮度可以减少雪景、阴天等场景中欠曝的现象。为了进一步减少纯色场景中的过曝问题，还可以基于拍摄场景中的纯色场景对目标亮度进行补偿，具体如下：
通常而言，图像中包括大面积的纯色场景，则需要对目标亮度进行补偿，降低目标亮度，避免过曝。
由于纯红、纯绿和纯蓝这些纯色场景，比较容易出现过曝问题，因而可以确定目标图像中纯红、纯绿和纯蓝区域的面积占比，可以基于已采集的图像A确定目标图像中纯色区域的占比，具体如下：
将图像A划分为P×K个图像块，确定每个图像块有R、G、B通道的均值，然后确定每个图像块的R/G和B/G比值；
针对纯红区域的检测，可以预先确定两个阈值，记为ratio0和ratio1，两个阈值可以基于经验值确定。
针对每个图像块，当R/G>ratio0且R/G<ratio1时，则可以根据其R/G值确定其为纯红区域的概率；当R/G>＝ratio1时，则认为该图像块为纯红区域的概率为1；当R/G<ratio0时，则认为该图像块是纯红区域的概率为0。
图像中纯绿区域和纯蓝区域可以采用类似的方法检测。
确定每个图像块为纯红、纯绿和纯蓝区域的概率后，可以将各图像块为纯红、纯蓝、纯绿区域的概率相加，就得到图像中纯红、纯绿和纯蓝区域占整个图像面积的百分比；
可以根据以下公式(5)得到纯红区域的占比
其中，redAreaRatio表示纯红区域的占比，WinRedWeight表示各图像块的权重，P、K表示将图像块为P像素×K像素的图像块。可以根据以下公式(6)得到纯绿区域的占比：
其中，greenAreaRatio表示纯红绿区域的占比，WinGreenWeight表示各图像块的权重，P、K表示将图像块为P像素×K像素的图像块。可以根据以下公式(7)得到纯蓝区域的 占比：
其中，blueAreaRatio表示纯蓝区域的占比，WinBlueWeight表示各图像块的权重，P、K表示将图像快为P像素×K像素的图像块。然后可以在redA reaRatio、greenAreaRatio和blueAreaRatio中，选择一个最大值作为图像中纯色区域的占比，具体如公式(8)：
pureColorRatio＝MAX(redAreaRatio,greenAreaRatio,blueAreaRatio)
公式(8)
可以预先设定两个纯色区域占比的阈值，Ratio High和Ratio Low，对目标亮度进行补偿的补偿系数记为targetRatio，当pureColorRatio<Ratio Low，则targetRatio为0，pureColorRatio>Ratio High，则targetRatio为R1，其中，R1为预先设置的比例。Ratio Low<pureColorRatio<Ratio High，则根据以下公式(9)确定targetRatio：
最终补偿之后的final target可以根据公式(10)计算得到：
finalTarget＝target*(1-targetRatio)公式(10)
在高动态范围场景，由于sat_target会对饱和区的占比有一定限制，可能会把曝光压得较低，以凸显高光细节。此时，暗部细节将会恶化甚至丢失。此时，可以根据图像中暗部区域的占比或者最终target相对default_target的倍数关系，来指导ISP芯片对采集的目标图像的亮度进行调节，以在保证噪声不过大的情况下，适当地提升暗部亮度，还原暗部细节。
相应的，本申请实施例提供一种曝光控制装置，如图4所示，所述装置包括处理器41、存储器42、存储于所述存储器42可供所述处理器41执行的计算机程序，所述处理器41执行所述计算机程序时，实现以下步骤：
根据当前的环境亮度以及预先标定的环境亮度与图像亮度的对应关系确定待采集的目标图像的第一亮度；
基于当前拍摄场景中的纯色区域确定补偿系数；
利用所述补偿系数对所述第一亮度进行补偿，得到目标亮度，以利用所述目标亮度确定采集所述目标图像时的曝光参数。
在一些实施例中，所述处理器用于基于当前拍摄场景中的纯色区域确定补偿系数时，具体用于：
根据当前拍摄场景中的纯色区域确定所述目标图像中纯色区域的面积与所述目标图像的面积的目标占比；
根据所述目标占比确定所述补偿系数。
在一些实施例中，所述处理器用于根据当前拍摄场景中的纯色区域确定所述目标图像中纯色区域的面积与所述目标图像的面积的目标占比时，具体用于：
将已采集的所述当前拍摄场景的第一图像划分成多个图像块；
根据每个所述图像块的R通道值、G通道值和/或B通道值确定所述图像块为纯色区域的概率；
基于所述概率确定所述目标占比。
在一些实施例中，所述纯色区域对应多种类型，所述处理器用于根据当前拍摄场景中的纯色区域确定所述目标图像中纯色区域的面积与所述目标图像的面积的目标占比时，具体用于：
根据当前拍摄场景中的纯色区域分别确定所述目标图像中每种类型的纯色区域的面积与所述目标图像的面积的第一占比；
选取所述第一占比中的最大值作为所述目标占比。
在一些实施例中，所述纯色区域包括纯红色区域、纯绿色区域、纯蓝色区域中的一种或多种。
在一些实施例中，所述处理器用于根据所述目标占比确定所述补偿系数时，具体用于：
若所述目标占比小于第一预设占比，则所述补偿系数为第一预设系数；或，
若所述目标占比大于第二预设占比，则所述补偿系数为第二预设系数，其中，所述第二预设系数大于所述第一预设系数；或，
若所述目标占比大于所述第一预设占比且小于所述第二预设占比，则基于所述第一预设占比、所述第二预设占比、所述目标占比、所述第一预设系数以及所述第二预设系数确定所述补偿系数。
在一些实施例中，所述处理器用于根据当前的环境亮度以及预先标定的环境亮度与图像亮度的对应关系确定待采集的目标图像的第一亮度时，具体用于：
根据当前的环境亮度以及预先标定的环境亮度与图像亮度的对应关系确定所述目标图像的标定亮度；
基于已采集的当前拍摄场景的第一图像的亮度分布信息与预先设置的亮度分布信息的偏差对所述标定亮度进行修正，得到所述第一亮度，其中，所述亮度分布信息用于表征图像中的像素点的亮度分布情况。
在一些实施例中，所述亮度分布信息包括图像中的至少一个目标像素点集中像素点的平均亮度。
在一些实施例中，所述目标像素点集中的每个像素点的亮度值均大于所述第一图像中的其他像素点的亮度值。
在一些实施例中，所述处理器用于基于已采集的当前拍摄场景的第一图像的亮度分布信息与预先设置的亮度分布信息的偏差对所述标定亮度进行修正，得到所述第一亮度时，具体用于：
基于已采集的当前拍摄场景的第一图像的亮度分布信息与预先设置的亮度分布信息的偏差以及所述第一图像的亮度确定至少一个第二亮度；
基于所述标定亮度和所述至少一个第二亮度确定所述第一亮度。
在一些实施例中，所述处理器用于基于所述标定亮度和所述至少一个第二亮度确定所述第一亮度时，具体用于：
取所述标定亮度与所述至少一个第二亮度中的中值作为所述第一亮度。
在一些实施例中，所述亮度分布信息包括图像中的至少一个目标像素点集中像素点的平均亮度，所述处理器用于基于已采集的第一图像的亮度分布信息与预先设置的亮度分布信息的偏差以及所述第一图像的亮度确定至少一个第二亮度时，具体用于：
基于所述第一图像中的所述至少一个目标像素点集中像素点的平均亮度与预先设置的所述至少一个目标像素点集中像素点的平均亮度确定至少一个偏差；
基于所述至少一个偏差和所述第一图像的亮度确定至少一个所述第二亮度。
在一些实施例中，所述至少一个目标像素点集包括第一像素点集和第二像素点集，所述第一像素点集中的像素点为所述第一图像中亮度最大的M个像素点，所述第二像素点集中的像素点为所述第一图像中亮度最大的N个像素点，其中，M、N均为整数，M<N。
在一些实施例中，所述第二亮度与所述标定亮度的偏差不超过预设偏差。在一些实施例中，若所述第一图像的对比度大于预设对比度，所述处理器还用于：
在采集到所述目标图像后，基于所述目标亮度与所述标定亮度的差异对所述目标图像中的指定像素点的像素值进行修正，所述指定像素点包括亮度值小于预设亮度的像素点。
在一些实施例中，所述环境亮度基于以下方式确定：
根据已采集的当前拍摄场景的第一图像的亮度以及采集所述第一图像时的曝光参数确定所述环境亮度。
在一些实施例中，所述第一图像的亮度基于以下方式确定：
将所述第一图像划分成多个图像块；
针对所述多个图像中的每个图像块，分别基于所述每个图像块的亮度和/或所述每个图像块在所述第一图像中的位置确定所述每个图像块的权重；
基于所述每个图像块的亮度以及所述权重确定所述第一图像的亮度。
在一些实施例中，所述处理器用于基于所述每个图像块的亮度确定所述每个图像块的权重时，具体用于：
基于所述每个图像块的亮度确定所述每个图像块所属的类型，其中，不同类型对应不同的权重；
基于所述每个图像块所属的类型确定所述每个图像块对应的权重。
在一些实施例中，所述处理器用于基于所述每个图像块的亮度确定所述每个图像块所属的类型时，具体用于：
在所述每个图像块的亮度大于第一预设亮度或小于第二预设亮度的情况下，将所述每个图像块确定为第一类型；
在所述每个图像块的亮度大于第二预设亮度，且小于第一预设亮度的情况下，将所述每个图像块确定为第二类型，其中，第二类型对应的所述权重大于第一类型对应的所述权重。
在一些实施例中，属于所述第一类型的图像块的数量不超过预设数量。
在一些实施例中，针对亮度相同的所述图像块，位于所述第一图像边缘区域的图像块的权重小于位于所述第一图像中心区域的图像块的权重。
此外，本申请实施例还提供另一种曝光控制装置，如图4所示，所述装置包括处理器41、存储器42、存储于所述存储器42可供所述处理器41执行的计算机程序，所述处理器41执行所述计算机程序时，实现以下步骤：
根据当前的环境亮度以及预先标定的环境亮度与图像亮度的对应关系确定待采集的目标图像的标定亮度；
基于已采集当前拍摄场景的第一图像的亮度分布信息与预期的亮度分布信息的偏差对所述标定亮度进行修正，得到目标亮度，以根据所述目标亮度确定采集所述目标图像时的曝光参数，其中，所述亮度分布信息用于表征图像中的像素点的亮度分布情况。
另外，本申请实施例还提供另一张一种曝光控制装置，如图4所示，所述装置包括处理器41、存储器42、存储于所述存储器42可供所述处理器41执行的计算机程序，所述处理器41执行所述计算机程序时，实现以下步骤：
基于已采集的第一图像中的图像块的亮度以及所述图像块在所述第一图像中的位置确定所述图像块的权重；
根据所述图像块的亮度和所述权重确定所述第一图像的亮度；
基于所述第一图像的亮度确定当前环境的环境亮度；
根据所述环境亮度确定待采集的目标图像的目标亮度，以基于所述目标亮度确定采集所述目标图像时的曝光参数。
其中，上述各实施例中的曝光控制装置可以集成在图像采集装置中，比如，该曝光控制装置可以是图像采集装置上的处理器或者是图像处理芯片(比如ISP芯片)。该曝光控制装置也可以集成在搭载图像采集装置的可移动平台上或者集成在与图像采集装置通信连接的设备上，比如，无人机、无人机小车、手持云台等。所述曝光装置用于曝光控制的具体实施细节可参考上述方法实施例中的描述，在此不再赘述。
相应地，本说明书实施例还提供一种计算机存储介质，所述存储介质中存储有程序，所述程序被处理器执行时实现上述任一实施例中图像处理方法。
本说明书实施例可采用在一个或多个其中包含有程序代码的存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。计算机可用存储介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体，可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括但不限于：相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。
对于装置实施例而言，由于其基本对应于方法实施例，所以相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中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模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包 括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上对本发明实施例所提供的方法和装置进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (46)
- 一种曝光控制方法，其特征在于，所述方法包括：根据当前的环境亮度以及预先标定的环境亮度与图像亮度的对应关系确定待采集的目标图像的第一亮度；基于当前拍摄场景中的纯色区域确定补偿系数；利用所述补偿系数对所述第一亮度进行补偿，得到目标亮度，以利用所述目标亮度确定采集所述目标图像时的曝光参数。
- 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于当前拍摄场景中的纯色区域确定补偿系数，包括：根据当前拍摄场景中的纯色区域确定所述目标图像中纯色区域的面积与所述目标图像的面积的目标占比；根据所述目标占比确定所述补偿系数。
- 根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据当前拍摄场景中的纯色区域确定所述目标图像中纯色区域的面积与所述目标图像的面积的目标占比，包括：将已采集的所述当前拍摄场景的第一图像划分成多个图像块；根据每个所述图像块的R通道值、G通道值和/或B通道值确定所述图像块为纯色区域的概率；基于所述概率确定所述目标占比。
- 根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，所述纯色区域对应多种类型，根据当前拍摄场景中的纯色区域确定所述目标图像中纯色区域的面积与所述目标图像的面积的目标占比，包括：根据当前拍摄场景中的纯色区域分别确定所述目标图像中每种类型的纯色区域的面积与所述目标图像的面积的第一占比；选取所述第一占比中的最大值作为所述目标占比。
- 根据权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，所述纯色区域包括纯红色区域、纯绿色区域、纯蓝色区域中的一种或多种。
- 根据权利要求1-5任一项所述的方法，其特征在于，根据所述目标占比确定所述补偿系数，包括：若所述目标占比小于第一预设占比，则所述补偿系数为第一预设系数；或，若所述目标占比大于第二预设占比，则所述补偿系数为第二预设系数，其中，所述第二预设系数大于所述第一预设系数；或，若所述目标占比大于所述第一预设占比且小于所述第二预设占比，则基于所述第一预设占比、所述第二预设占比、所述目标占比、所述第一预设系数以及所述第二预设系数确定所述补偿系数。
- 根据权利要求1-6任一项所述的方法，其特征在于，根据当前的环境亮度以及预先标定的环境亮度与图像亮度的对应关系确定待采集的目标图像的第一亮度，包括：根据当前的环境亮度以及预先标定的环境亮度与图像亮度的对应关系确定所述目标图像的标定亮度；基于已采集的当前拍摄场景的第一图像的亮度分布信息与预先设置的亮度分布信息的偏差对所述标定亮度进行修正，得到所述第一亮度，其中，所述亮度分布信息用于表征图像中的像素点的亮度分布情况。
- 根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述亮度分布信息包括图像中的至少一个目标像素点集中像素点的平均亮度。
- 根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述目标像素点集中的每个像素点的亮度值均大于所述第一图像中的其他像素点的亮度值。
- 根据权利要求7-9任一项所述的方法，其特征在于，基于已采集的当前拍摄场景的第一图像的亮度分布信息与预先设置的亮度分布信息的偏差对所述标定亮度进行修正，得到所述第一亮度，包括：基于已采集的当前拍摄场景的第一图像的亮度分布信息与预先设置的亮度分布信息的偏差以及所述第一图像的亮度确定至少一个第二亮度；基于所述标定亮度和所述至少一个第二亮度确定所述第一亮度。
- 根据权利要求10所述的方法，其特征在于，基于所述标定亮度和所述至少一个第二亮度确定所述第一亮度，包括：取所述标定亮度与所述至少一个第二亮度中的中值作为所述第一亮度。
- 根据权利要求10或11所述的方法，其特征在于，所述亮度分布信息包括图像中的至少一个目标像素点集中像素点的平均亮度，基于已采集的第一图像的亮度分布信息与预先设置的亮度分布信息的偏差以及所述第一图像的亮度确定至少一个第二亮度，包括：基于所述第一图像中的所述至少一个目标像素点集中像素点的平均亮度与预先设置的所述至少一个目标像素点集中像素点的平均亮度确定至少一个偏差；基于所述至少一个偏差和所述第一图像的亮度确定至少一个所述第二亮度。
- 根据权利要求8-12任一项所述的方法，其特征在于，所述至少一个目标像素点集包括第一像素点集和第二像素点集，所述第一像素点集中的像素点为所述第一图像中亮度 最大的M个像素点，所述第二像素点集中的像素点为所述第一图像中亮度最大的N个像素点，其中，M、N均为整数，M<N。
- 根据权利要求10-13任一项所述的方法，其特征在于，所述第二亮度与所述标定亮度的偏差不超过预设偏差。
- 根据权利要求7-14任一项所述的方法，其特征在于，若所述第一图像的对比度大于预设对比度，所述方法还包括：在采集到所述目标图像后，基于所述目标亮度与所述标定亮度的差异对所述目标图像中的指定像素点的像素值进行修正，所述指定像素点包括亮度值小于预设亮度的像素点。
- 根据权利要求1-15任一项所述的方法，其特征在于，所述环境亮度基于以下方式确定：根据已采集的当前拍摄场景的第一图像的亮度以及采集所述第一图像时的曝光参数确定所述环境亮度。
- 根据权利要求8或16所述的方法，其特征在于，所述第一图像的亮度基于以下方式确定：将所述第一图像划分成多个图像块；针对所述多个图像中的每个图像块，分别基于所述每个图像块的亮度和/或所述每个图像块在所述第一图像中的位置确定所述每个图像块的权重；基于所述每个图像块的亮度以及所述权重确定所述第一图像的亮度。
- 根据权利要求17所述的方法，其特征在于，基于所述每个图像块的亮度确定所述每个图像块的权重，包括：基于所述每个图像块的亮度确定所述每个图像块所属的类型，其中，不同类型对应不同的权重；基于所述每个图像块所属的类型确定所述每个图像块对应的权重。
- 根据权利要求18所述的方法，其特征在于，基于所述每个图像块的亮度确定所述每个图像块所属的类型，包括：在所述每个图像块的亮度大于第一预设亮度或小于第二预设亮度的情况下，将所述每个图像块确定为第一类型；在所述每个图像块的亮度大于第二预设亮度，且小于第一预设亮度的情况下，将所述每个图像块确定为第二类型，其中，第二类型对应的所述权重大于第一类型对应的所述权重。
- 根据权利要求19所述的方法，其特征在于，属于所述第一类型的图像块的数量 不超过预设数量。
- 根据权利要求17所述的方法，其特征在于，针对亮度相同的所述图像块，位于所述第一图像边缘区域的图像块的权重小于位于所述第一图像中心区域的图像块的权重。
- 一种曝光控制方法，其特征在于，所述方法包括：根据当前的环境亮度以及预先标定的环境亮度与图像亮度的对应关系确定待采集的目标图像的标定亮度；基于已采集的当前拍摄场景的第一图像的亮度分布信息与预先设置的亮度分布信息的偏差对所述标定亮度进行修正，得到目标亮度，以根据所述目标亮度确定采集所述目标图像时的曝光参数，其中，所述亮度分布信息用于表征图像中的像素点的亮度分布情况。
- 一种曝光控制方法，其特征在于，所述方法包括：基于已采集的第一图像中的图像块的亮度以及所述图像块在所述第一图像中的位置确定所述图像块的权重；根据所述图像块的亮度和所述权重确定所述第一图像的亮度；基于所述第一图像的亮度确定当前环境的环境亮度；根据所述环境亮度确定待采集的目标图像的目标亮度，以基于所述目标亮度确定采集所述目标图像时的曝光参数。
- 一种曝光控制装置，其特征在于，所述装置包括处理器、存储器、存储于所述存储器可供所述处理器执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时，实现以下步骤：根据当前的环境亮度以及预先标定的环境亮度与图像亮度的对应关系确定待采集的目标图像的第一亮度；基于当前拍摄场景中的纯色区域确定补偿系数；利用所述补偿系数对所述第一亮度进行补偿，得到目标亮度，以利用所述目标亮度确定采集所述目标图像时的曝光参数。
- 根据权利要求24所述的装置，其特征在于，所述处理器用于基于当前拍摄场景中的纯色区域确定补偿系数时，具体用于：根据当前拍摄场景中的纯色区域确定所述目标图像中纯色区域的面积与所述目标图像的面积的目标占比；根据所述目标占比确定所述补偿系数。
- 根据权利要求25所述的装置，其特征在于，所述处理器用于根据当前拍摄场景中的纯色区域确定所述目标图像中纯色区域的面积与所述目标图像的面积的目标占比时， 具体用于：将已采集的所述当前拍摄场景的第一图像划分成多个图像块；根据每个所述图像块的R通道值、G通道值和/或B通道值确定所述图像块为纯色区域的概率；基于所述概率确定所述目标占比。
- 根据权利要求24-26任一项所述的装置，其特征在于，所述纯色区域对应多种类型，所述处理器用于根据当前拍摄场景中的纯色区域确定所述目标图像中纯色区域的面积与所述目标图像的面积的目标占比时，具体用于：根据当前拍摄场景中的纯色区域分别确定所述目标图像中每种类型的纯色区域的面积与所述目标图像的面积的第一占比；选取所述第一占比中的最大值作为所述目标占比。
- 根据权利要求24-27任一项所述的装置，其特征在于，所述纯色区域包括纯红色区域、纯绿色区域、纯蓝色区域中的一种或多种。
- 根据权利要求24-28任一项所述的装置，其特征在于，所述处理器用于根据所述目标占比确定所述补偿系数时，具体用于：若所述目标占比小于第一预设占比，则所述补偿系数为第一预设系数；或，若所述目标占比大于第二预设占比，则所述补偿系数为第二预设系数，其中，所述第二预设系数大于所述第一预设系数；或，若所述目标占比大于所述第一预设占比且小于所述第二预设占比，则基于所述第一预设占比、所述第二预设占比、所述目标占比、所述第一预设系数以及所述第二预设系数确定所述补偿系数。
- 根据权利要求24-29任一项所述的装置，其特征在于，所述处理器用于根据当前的环境亮度以及预先标定的环境亮度与图像亮度的对应关系确定待采集的目标图像的第一亮度时，具体用于：根据当前的环境亮度以及预先标定的环境亮度与图像亮度的对应关系确定所述目标图像的标定亮度；基于已采集的当前拍摄场景的第一图像的亮度分布信息与预先设置的亮度分布信息的偏差对所述标定亮度进行修正，得到所述第一亮度，其中，所述亮度分布信息用于表征图像中的像素点的亮度分布情况。
- 根据权利要求30所述的装置，其特征在于，所述亮度分布信息包括图像中的至少一个目标像素点集中像素点的平均亮度。
- 根据权利要求31所述的装置，其特征在于，所述目标像素点集中的每个像素点的亮度值均大于所述第一图像中的其他像素点的亮度值。
- 根据权利要求30-32任一项所述的装置，其特征在于，所述处理器用于基于已采集的当前拍摄场景的第一图像的亮度分布信息与预先设置的亮度分布信息的偏差对所述标定亮度进行修正，得到所述第一亮度时，具体用于：基于已采集的当前拍摄场景的第一图像的亮度分布信息与预先设置的亮度分布信息的偏差以及所述第一图像的亮度确定至少一个第二亮度；基于所述标定亮度和所述至少一个第二亮度确定所述第一亮度。
- 根据权利要求33所述的装置，其特征在于，所述处理器用于基于所述标定亮度和所述至少一个第二亮度确定所述第一亮度时，具体用于：取所述标定亮度与所述至少一个第二亮度中的中值作为所述第一亮度。
- 根据权利要求33或34所述的装置，其特征在于，所述亮度分布信息包括图像中的至少一个目标像素点集中像素点的平均亮度，所述处理器用于基于已采集的第一图像的亮度分布信息与预先设置的亮度分布信息的偏差以及所述第一图像的亮度确定至少一个第二亮度时，具体用于：基于所述第一图像中的所述至少一个目标像素点集中像素点的平均亮度与预先设置的所述至少一个目标像素点集中像素点的平均亮度确定至少一个偏差；基于所述至少一个偏差和所述第一图像的亮度确定至少一个所述第二亮度。
- 根据权利要求31-35任一项所述的装置，其特征在于，所述至少一个目标像素点集包括第一像素点集和第二像素点集，所述第一像素点集中的像素点为所述第一图像中亮度最大的M个像素点，所述第二像素点集中的像素点为所述第一图像中亮度最大的N个像素点，其中，M、N均为整数，M<N。
- 根据权利要求33-36任一项所述的装置，其特征在于，所述第二亮度与所述标定亮度的偏差不超过预设偏差。
- 根据权利要求30-37任一项所述的装置，其特征在于，若所述第一图像的对比度大于预设对比度，所述处理器还用于在采集到所述目标图像后，基于所述目标亮度与所述标定亮度的差异对所述目标图像中的指定像素点的像素值进行修正，所述指定像素点包括亮度值小于预设亮度的像素点。
- 根据权利要求24-38任一项所述的装置，其特征在于，所述环境亮度基于以下方式确定：根据已采集的当前拍摄场景的第一图像的亮度以及采集所述第一图像时的曝光参数 确定所述环境亮度。
- 根据权利要求31或39所述的方法，其特征在于，所述第一图像的亮度基于以下方式确定：将所述第一图像划分成多个图像块；针对所述多个图像中的每个图像块，分别基于所述每个图像块的亮度和/或所述每个图像块在所述第一图像中的位置确定所述每个图像块的权重；基于所述每个图像块的亮度以及所述权重确定所述第一图像的亮度。
- 根据权利要求40所述的装置，其特征在于，所述处理器用于基于所述每个图像块的亮度确定所述每个图像块的权重时，具体用于：基于所述每个图像块的亮度确定所述每个图像块所属的类型，其中，不同类型对应不同的权重；基于所述每个图像块所属的类型确定所述每个图像块对应的权重。
- 根据权利要求41所述的装置，其特征在于，所述处理器用于基于所述每个图像块的亮度确定所述每个图像块所属的类型时，具体用于：在所述每个图像块的亮度大于第一预设亮度或小于第二预设亮度的情况下，将所述每个图像块确定为第一类型；在所述每个图像块的亮度大于第二预设亮度，且小于第一预设亮度的情况下，将所述每个图像块确定为第二类型，其中，第二类型对应的所述权重大于第一类型对应的所述权重。
- 根据权利要求42所述的装置，其特征在于，属于所述第一类型的图像块的数量不超过预设数量。
- 根据权利要求40所述的装置，其特征在于，针对亮度相同的所述图像块，位于所述第一图像边缘区域的图像块的权重小于位于所述第一图像中心区域的图像块的权重。
- 一种曝光控制装置，其特征在于，所述装置包括处理器、存储器、存储于所述存储器可供所述处理器执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时，实现以下步骤：根据当前的环境亮度以及预先标定的环境亮度与图像亮度的对应关系确定待采集的目标图像的标定亮度；基于已采集当前拍摄场景的第一图像的亮度分布信息与预期的亮度分布信息的偏差对所述标定亮度进行修正，得到目标亮度，以根据所述目标亮度确定采集所述目标图像时的曝光参数，其中，所述亮度分布信息用于表征图像中的像素点的亮度分布情况。
- 一种曝光控制装置，其特征在于，所述装置包括处理器、存储器、存储于所述存储器可供所述处理器执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时，实现以下步骤：基于已采集的第一图像中的图像块的亮度以及所述图像块在所述第一图像中的位置确定所述图像块的权重；根据所述图像块的亮度和所述权重确定所述第一图像的亮度；基于所述第一图像的亮度确定当前环境的环境亮度；根据所述环境亮度确定待采集的目标图像的目标亮度，以基于所述目标亮度确定采集所述目标图像时的曝光参数。
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| PCT/CN2021/082128 WO2022198396A1 (zh) | 2021-03-22 | 2021-03-22 | 曝光控制方法及装置 |
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| PCT/CN2021/082128 WO2022198396A1 (zh) | 2021-03-22 | 2021-03-22 | 曝光控制方法及装置 |
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|---|---|---|---|
| PCT/CN2021/082128 WO2022198396A1 (zh) | 2021-03-22 | 2021-03-22 | 曝光控制方法及装置 |
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2021
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