[发明专利]一种基于图像亮度梯度的光照角度调节方法及系统

权利要求书

1.一种基于图像亮度梯度的光照系统角度调节方法，其特征在于，包括下述步骤：

步骤100，获取当前光照条件下的目标图像，并存储为待测图像；

步骤200，输入设定的初始参数，其中，所述初始参数包括终止条件阈值R；

步骤300，接收所述待测图像并将其转换为灰度图；

步骤400，根据所述灰度图进行梯度矢量计算，其包括计算梯度幅值g和计算梯度方向，所述步骤400包括：

步骤401，计算梯度幅值g，运用亮斑检测算法检测图像中光斑亮度值最高区域中心点坐标，得到A(x₁,y₁)，将图像中心点的坐标设为O(x₀,y₀)，则图像中心点O与光斑亮度值最高区域中心点A连线在水平面的距离为L_OA，其中，x₀为图像中心点像素的横坐标值，x₁为光斑亮度值最高区域中心点像素的横坐标值，y₀为图像中心点像素的纵坐标值，y₁光斑亮度值最高区域中心点像素的纵坐标值，则

将光斑亮度值最高区域中心A点的灰度值设为G_A，将图像中心O点的灰度值设为G_O，则O点与A点之间的灰度差值ΔG＝G_A-G_O，所以OA之间的梯度幅值g即为

步骤402，计算梯度方向β，通过高斯滤波算法及亮斑检测算法检测图像中光斑亮度值最高点坐标，通过公式计算图像中心点与光斑亮度值最高点连线与水平轴线之间的夹角β，β即为梯度方向，其中，x₀为图像中心点的横坐标值，x₁为光斑亮度值最高区域中心点横坐标值，y₀为图像中心点的纵坐标值，y₁光斑亮度值最高区域中心点纵坐标值；

步骤500，根据灰度数值255获取多个梯度幅值等级Z₁....Z_n，并获取所述多个梯度幅值等级分别对应的角度α₁.....α_n，所述步骤500包括：

步骤501，将灰度数值255等分成两份或两份以上，分别定义为Z₁,Z₂...Z_n，其中，Z_n为梯度幅值等级；

步骤502，定义角度α₁，α₂，...，α_n，α的取值为5°≤α≤60°，n为自然数，将梯度幅值等级Z₁,Z₂...Z_n分别对应角度α₁，α₂，...，α_n；

步骤600，比较计算的梯度幅值g和设定终止条件阈值R，当gR时，以梯度幅值g检索相应的梯度幅值等级Z_n，通过对应关系导出指定角度α_n；

步骤700，根据梯度方向调整光照方向，根据角度α_n调整光照角度，所述步骤700中，将所述角度α_n和所述梯度方向β转换成控制信号，以调整光照角度和光照方向。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤200中的所述初始参数还包括：设定初始时间周期T₀，设定图像中心区域为Mmm×Nmm，其中，M为图像中心区域的长度，N为图像中心区域的宽度。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤300包括：

步骤301，接收待测图像信息存储相对时间内的图像，

步骤302，截取指定时间内的瞬时图像，通过颜色空间转化函数将RGB模式图像转化成Gray模式灰度图。