[发明专利]基于场景中的运动水平优化捕获场景的图像帧序列中的图像帧的曝光的相机和方法

说明书

技术领域

本发明涉及基于场景中的运动水平优化捕获场景的图像帧序列中的图像帧的曝光的方法。本发明还涉及上面记录有程序的计算机可读记录介质，该程序用于当在具有处理能力的设备上被执行时实现上面的方法。此外，本发明还涉及具有执行上面的计算机可读记录介质的处理能力的设备。而且，本发明还涉及被设置为基于场景中的运动水平优化捕获场景的图像帧序列中的图像帧的曝光的相机。 

背景技术

经常使用相机来监控建筑物、道路、商店等。特别地，相机用来监控场景，以便检测和/或跟踪呈运动存在形式的事件。 

根据由相机监控的事件的运动水平，可以调节捕获由相机监控的场景的视频图像流中图像帧序列中的图像帧的曝光时间。例如，根据US 2008/0043112，只要在所捕获的场景中没有运动或者有低的运动水平，那么就使用长的曝光时间。相反，当所监控的场景包括具有高运动水平的事件时，发生曝光向较短曝光时间的切换。然而，这种方法的问题是当切换到较短曝光时间时，该曝光时间对于监控具有低运动水平的事件来说过短。当曝光时间过短时，将难以区分具有低运动水平的事件的细节，尤其是在暗光照条件下。此外，如果对具有高运动水平的事件的检测失败，由此如果使用长曝光时间，则在所捕获的图像中，该事件会变模糊。 

上面问题的解决方案是使用两个或更多个相机，不同的相机具有不同的曝光时间。然而，这种已知的解决方案使用起来是昂贵和麻烦的。 

发明内容

本发明的目的是能够在基于场景中的运动水平优化捕获所述场景的图像帧序列中的图像帧的曝光方面做出改进。 

本发明的另一目的是能够在不使高运动事件模糊的情况下提高低运动事件或无运动事件的信噪比。 

为了实现这些目的以及从下面的描述中变得显而易见的其它目的，本发明提供了根据权利要求1的一种基于场景中的运动水平优化捕获场景的图像帧序列中的图像帧的曝光的方法；根据权利要求9的一种计算机可读记录介质，其上记录有程序，所述程序用于当在具有处理能力的计算设备上被执行时实现根据权利要求1所述的方法；根据权利要求10的一种设备，所述设备具有执行根据权利要求9所述的计算机可读记录介质的处理能力；以及根据权利要求11的一种相机，所述相机被设置为基于场景中的运动水平优化捕获所述场景的图像帧序列中的图像帧的曝光。本发明的更多实施例公开在从属权利要求中。 

具体地说，根据本发明的第一方面，提供了一种基于场景中的运动水平优化捕获场景的图像帧序列中的图像帧的曝光的方法。所述方法包括：根据来自多个图像传感器帧的图像数据，确定所述场景的包括不同运动水平的区域；确定所述图像帧的图像帧区域，其中图像帧区域对应于所述场景的至少一个区域；以及通过利用来自多个图像传感器帧的图像数据产生每个图像帧区域，通过对每个图像帧区域的区域特定曝光时间进行模拟，优化所述图像帧的曝光，其中用于产生特定图像帧区域的图像传感器帧的数量是基于所述场景的所述至少一个对应区域中的所述运动水平。 

据此，根据所述场景的对应区域中的所述运动水平，对不同图像帧区域的不同曝光时间进行模拟，从而优化所述图像帧的曝光。因此，可以通过利用长的模拟曝光时间捕获所述场景的具有低运动水平的区域，而可以通过利用短的曝光时间捕获所述场景的具有高运动水平的区域。因此，在可以增强静止目标或慢移动目标的细节的同时，还可以捕获快速移动目标，而不会模糊。图像帧的表示场景的静态区域的区域或者表示场景的仅具有低运动水平的区域的区域将具有增大的信噪比。这是由于图像帧的这些区域是通过利用来自多个图像传感器帧的图像数据产生。 

用于产生每个图像帧区域的所述图像数据可以是源自于所述场景的至少一个对应区域的图像数据。 

至少一个图像帧区域可以通过合并来自两个或更多个图像传感器帧的图像数据来产生。图像帧区域，其中利用来自两个或更多个图像传感器帧的图像数据产生所述图像帧区域，将表现出增大的信噪比。合并来自两个或更多个图像传感器帧的图像数据可以是通过对来自两个或更多个图像传感器帧的图像数据进行相加和/或求平均来实现。