[发明专利]带有逆光补偿的自动曝光处理方法及装置

说明书

本发明属于视频图像处理技术领域，具体涉及一种带有逆光补偿的自动曝光处理方法及装置。本方法包括步骤：计算图像帧的亮度数据，获得直方图信息；根据直方图信息和图像的亮度信息判断图像是否处于逆光情况；若处于逆光情况，执行逆光补偿处理；若为正常光线情况，执行自动曝光处理。本方案根据摄像头实时采集的图像帧，判断是否出现逆光情况并通过调整摄像头的曝光值，改善接下来采集图像的逆光现象，并通过有限制地提高曝光值，使相对暗的区域，亮度得到增加，清晰度有所提高,可以解决传统的自动曝光处理逆光场景下，人脸亮度不足影响辨识的问题。

技术领域

本发明属于视频图像处理技术领域，具体涉及一种带有逆光补偿的自动曝光处理方法及装置。

背景技术

在楼宇监控和对讲的场景中，对于摄像头采集的图像，相比周围的环境，更侧重近处人脸的清晰度。当摄像机处于逆光环境中拍摄时，画面会出现黑色的图像，然而在安防中逆光环境是难以避免的，这个时候就需要进行逆光补偿处理，传统的逆光补偿处理基本都是针对已经拍摄好的视频或图像采用不同的算法进行补偿处理，这种方式无法调整摄像头的曝光值，改善后续采集图像的逆光现象。另外，若人脸处于逆光场景下，传统的自动曝光处理，为了抑制过亮的背光，会将曝光值调整到较低的值，这样的处理，容易使人脸的亮度不足，影响对人脸的辨识。

申请号为201010503176.0的中国专利，公开了一种视频图像处理的方法及装置，该专利是对已经拍摄好的视频，若存在逆光现象，进行改善，将画面主体亮度调整到适合观看的亮度,但无法根据摄像头实时采集的图像帧，判断是否出现逆光情况并通过调整摄像头的曝光值，改善接下来采集图像的逆光现象。

申请号为201110167944.4的中国专利，公开了一种逆光补偿方法，该专利通过检测曝光主体是否处于逆光环境中，获取增量曝光时间，根据增量曝光时间，是直接对暗区、亮区的像素灰度值进行修改，获得修改后的图像。该专利是对某一图像帧进行的逆光补偿处理，如果对连续的视频文件，必须对每一帧做相同处理，效率较低。另外，该专利同样无法根据摄像头实时采集的图像帧，判断是否出现逆光情况并通过调整摄像头的曝光值，改善接下来采集图像的逆光现象。

发明内容

本发明的目的之一在于克服以上缺点，通过图像数据处理，并根据结果调整摄像头曝光值，改善后续采集图像质量，同时解决人脸处于逆光场景下，传统的自动曝光处理为了抑制过亮的背光，会将曝光值调整到较低的值，导致人脸的亮度不足，影响对人脸的辨识的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种带有逆光补偿的自动曝光处理方法，包括以下步骤：

计算图像帧的亮度数据，获得直方图信息；

根据直方图信息和图像的亮度信息判断图像是否处于逆光情况；

若处于逆光情况，执行逆光补偿处理；

若为正常光线情况，执行自动曝光处理。

上述技术方案，区别于对已经拍摄的视频图像文件进行逆光补偿的处理方式，可根据摄像头实时采集的图像帧，判断是否出现逆光情况并通过调整摄像头的曝光值，改善后续采集图像的逆光现象。

进一步地，所述直方图信息包括灰度直方图、灰度直方图的标准差和灰度直方图的平均值。

进一步地，所述根据直方图信息和图像的亮度信息判断图像是否处于逆光情况,包括以下步骤：

若灰度直方图的标准差大于阈值，则进入下一步骤，否则判断为正常光线情况；

将图像分为若干区域，对每个区域的亮度信息进行计算区分出过亮区域、过暗区域或正常区域；

若存在过暗区域或过亮区域，则图像处于逆光情况，否则图像处于正常光线情况。

进一步地，所述对每个区域的亮度信息进行计算区分出过亮区域、过暗区域或正常区域，包括以下步骤：