[实用新型]低照度摄像机成像控制装置及摄像系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种低照度摄像机成像控制装置及摄像系统。

背景技术

夜视摄像机作为一种特殊的夜间成像系统，可以在极低的照度条件下对目标成像，利用它可以大大地扩展人的眼睛在微弱光照照度条件下的观察能力。一般情况下夜视摄像机的图像信噪比很低，尤其当工作在可探测范围的下限时，图像信号可能会被噪声淹没。但是当夜视摄像机工作环境中有强光的情况下，却极其容易导致图像饱和而失真。

根据帧间图像信号的相关性和噪声的不相关性理论，帧积分可以有效地提高夜视相机的信噪比，改善图像的质量。但在特定的场合中可能会遭遇强光，采用单纯的帧积分方法则会导致图像的饱和失真。

因此，需要能够保证低照度下目标图像能够增强，并且能够抑制强光。如果夜视摄像机满足上述两种条件下成像，将会大大扩展夜视相机的应用范围。

目前的夜视摄像机通常都具有电子快门，自动增益和光积分的功能，如果参数设定的较为合适，则可能尽量满足上述两种条件，但实际应用中，这种设置的参数并不能依据图像数据进行自动调节。换句话说，随着场景的变化图像的内容也随时在发生变化，固定的参数设置则可能造成图像质量下降或导致图像饱和失真，如何适时自动调整成像参数实现最佳地成像效果显得尤为重要。

另外，目前抑制强光的技术手段是采用机电装置来实现的，在滤除强光的同时也将弱光也滤除掉了，对成像效果造成不良影响。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种低照度摄像机成像控制装置及摄像系统，保证相机能够适应低照度的工作环境变化，改善图像成像质量和对比度，同时又能抑制工作环境中出现的强光。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种低照度摄像机成像控制装置，包括：

保存从成像及数字化部件读取的图像帧数据的缓存器；

根据所述图像帧数据计算图像的灰度分布和统计特征的计算单元；

根据所述灰度分布和统计特征确定电子快门速度的快门速度确定单元；

根据所述灰度分布和统计特征确定电荷自动增益调整级别的增益调整级别确定单元；

根据所述图像帧数据对图像的直方图进行变换和/或平移，并根据灰度分布范围确定图像帧积分时间的积分时间确定单元；

根据所述灰度分布和统计特征确定图像帧积分时间、电子快门速度和电荷自动增益调整级别的调整顺序对应的控制模式的控制模式确定单元；

根据确定的控制模式执行上述步骤确定的图像帧积分时间、电子快门速度和电荷自动增益调整级别的参数调整的参数调整执行单元。

进一步的，所述计算单元具体包括：

计算所述图像帧数据的高亮部分灰度与黑暗部分灰度个数的第一比值的第一比值计算子单元；

计算所述图像帧数据的高亮部分灰度占整个图像灰度的第二比值的第二比值计算子单元；

根据所述第二比值确定所述第一比值的整体范围，并判断所述第一比值在所述整体范围中的对应等级的等级确定子单元。

为实现上述目的，本实用新型还提供了一种具有前述低照度摄像机成像控制装置的摄像系统，还包括：

镜头，

成像器件，

像素传输及控制单元，具有模数转换模块，用于将成像器件拍摄的图像进行模数转换，并保存到缓存器中。

进一步的，所述成像器件为光电转换器件。

优选的，所述光电转换器件为CCD成像器件或CMOS成像器件。

基于上述技术方案，本实用新型利用帧图像数据的灰度分布统计特性对影响成像的控制参数进行动态调整，自动适应工作环境的照度条件，避免由于摄像机参数固定，导致图像质量不能随着照度变化而导致图像失真；并且利用帧图像数据的灰度分布统计特性确定控制参数的调整顺序，抑制在低照度的环境下出现强光造成的图像饱和而失真的情况，通过权衡强光和低照度，优化图像质量和改善图像对比度。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型低照度摄像机成像控制装置的一实施例的结构示意图。

图2为本实用新型低照度摄像机成像控制装置实施例所应用的低照度摄像机成像控制方法的流程图。

图3为本实用新型低照度摄像机成像控制装置实施例所应用的低照度摄像机成像控制方法中自适应帧积分时间确定流程的示意图。