[发明专利]自动光圈控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种自动光圈控制方法，特别是涉及基于自适应调整的自动光圈控制方法。

背景技术

摄像机通常都是在大范围光照度变化的场合应用的，因此，为保证摄像机能够正确曝光成像，就必须随时调整镜头的光圈，以保证电视图像不出现限幅现象，否则可能使图像亮处失去灰度层次，或因通光量减小而使画面灰暗且出现噪点。然而摄像机位置一旦固定下来以后，每天去手动调整光圈是非常不便的，只有使摄像机能够附带自动光圈功能(提供驱动自动光圈镜头的接口)，才能在配接自动光圈镜头的情况下，使摄像机输出的视频图像信号自动地保持在标准状态。

然而由于镜头的光圈较小，小幅变化即可导致亮度变化较大，从而导致控制困难，同时不同厂家生产的镜头的自动光圈控制电路也存在差异。造成现有的自动光圈控制算法，容易出现控制缓慢，控制不准，来回震荡，适用性差等问题。

专利CN 102135700 B提出了一种控制方法，通过比较当前亮度与目标亮度的差别来确定偏差，同时对比前后两次亮度的偏差确定其运动方向和速度，通过加入与速度有关的调节量，虽然能防止其超调，但由于这种方法未考虑光圈运动时存在的机械惯性，和光圈调节的非线性，不能有效防止其在调解过程当中由于机械惯性出现的震荡。

发明内容

本发明为了解决上述问题而提供一种自动光圈控制方法。

本发明为解决这一问题所采取的技术方案是：

本发明的自动光圈控制方法，包括以下步骤：

I获取当前亮度，通过感光元件获取当前亮度值为L(m)，设置光圈调节时间间隔相同；

II计算亮度偏差，根据当前亮度值L(m)和目标亮度值L确定亮度偏差e(m)＝L(m)–L及与亮度偏差有关的调整量F1；

III估算光圈速度，根据两次调整获得的亮度偏差e(m)和e(m-1)，确定光圈的运动方向和速度v(m)＝e(m)-e(m-1)/Δt，并估算与光圈速度有关的调整量F2，其中Δt是两次调整亮度值的时间间隔；

IV估算亮度加速度，根据两次调整获得的光圈速度v(m)和v(m-1)，确定光圈加速度a(m)＝v(m)–v(m-1)，并估算与光圈加速度有关的调整量F3；

V计算驱动值，根据与亮度偏差有关的调节量F1、与光圈速度有关的调整量F2、与光圈加速度有关的调整量F3，计算光圈驱动值变化量△F(m)＝F1+F2+F3；

VI当此光圈驱动值为变化量△F(m)与当前驱动电压的合，根据光圈驱动值驱动光圈动作；

VII重复以上步骤I～VI调节光圈至所需状态；其中，m表示按某一时间间隔进行亮度值获取的次数，且m≥3；

所述的步骤II中，与亮度偏差有关的调整量F1＝k1*e(m)＝k1*(L(m)-L)，其中k1为提前确定的与偏差有关的系数，通过将驱动值范围缩放到亮度差值的范围确定；

所述的步骤III中，与速度有关的调节量F2＝k2*v(m)＝k2*[e(m)-e(m-1)/Δt)],其中k2为提前确定的与速度有关的系数；

所述的步骤IV中，与加速度有关的调节量F3＝k3*a(m)＝k3*[v(m)-v(m-1)]，其中k3为提前确定的与加速度有关的系数。

在最初的两次控制时，无发计算上一次亮度的值，也无法上一次的速度值时，只需给出初值，通过本方法可自动调节到想要的状态。

本发明具有的优点和积极效果是：本发明的自动光圈控制方法，由于加入了对与加速度有关的控制量，对机械惯性起到了良好的抑制作用，因此不会导致机械震荡。同时如果由于外界环境的变化导致亮度偏差过大，调节量过大，也会对其起到抑制作用，从而保证光圈的稳定性。

附图说明

图1是本发明的自动光圈调整装置示意图；

图2是本发明的自动光圈控制方法流程图。

具体实施方式

以下参照附图及实施例对本发明的自动光圈控制方法进行详细的说明。

图1是本发明的自动光圈调整装置示意图；图2是本发明的自动光圈控制方法流程图。如图1所示，本发明的一种自动光圈控制方法，包括以下步骤：

I获取当前亮度，通过感光元件获取当前的亮度值为L(m)；

II计算亮度偏差，根据当前亮度值L(m)和目标亮度值L确定亮度偏差e(m)＝L(m)–L及与亮度偏差有关的调整量F1；