[发明专利]自动曝光方法

权利要求书

1.一种用于空间复用曝光(SME)高动态范围(HDR)图像传感器的自动曝光方法，所述自动曝光方法包括：

从所述空间复用曝光高动态范围图像传感器的曝光取得原始图像数据，所述原始图像数据包括来自所述空间复用曝光高动态范围图像传感器的由长曝光时间表征的像素的长曝光像素值和来自所述空间复用曝光高动态范围图像传感器的由短曝光时间表征的像素的短曝光像素值；

对所述长曝光像素值和所述短曝光像素值进行预处理，以从其中去除无法满足一个或多个图像质量要求的长曝光像素值和短曝光像素值，其中，预处理步骤包括缩放所述长曝光像素值和所述短曝光像素值，以补偿所述空间复用曝光高动态范围图像传感器与由所述原始图像数据表示的场景之间光学梯度滤波器的存在；

将在所述预处理步骤之后剩余的所述长曝光像素值和在所述预处理步骤之后剩余的所述短曝光像素值合成为高动态范围直方图；

从所述高动态范围直方图中得到优良性度量；

至少部分地基于所述优良性度量来调整所述长曝光时间和所述短曝光时间中的至少一项；以及

将所述长曝光时间和所述短曝光时间中的经调整的所述至少一项输出到所述空间复用曝光高动态范围图像传感器。

2.如权利要求1所述的自动曝光方法，所述优良性度量包括在整个所述高动态范围直方图中所述高动态范围直方图的单独直条对所述高动态范围直方图的总熵的贡献的方差。

3.如权利要求2所述的自动曝光方法，所述得到步骤包括将所述高动态范围直方图的每个单独直条i的所述贡献S_i计算为S_i＝-p_ilog₂(p_i)，其中，p_i是所述单独直条i中的计数。

4.如权利要求2或3所述的自动曝光方法，进一步包括在所述合成步骤之前从所述长曝光像素值和所述短曝光像素值中去除噪声影响。

5.如权利要求4所述的自动曝光方法，其中，所述去除所述噪声影响的步骤包括根据噪声模型对(a)所述长曝光像素值的第一直方图和(b)所述短曝光像素值的第二直方图中的每一者进行去卷积。

6.如权利要求5所述的自动曝光方法，用像素值的线性函数对噪声方差的期望值进行建模。

7.如权利要求2所述的自动曝光方法，进一步包括执行所述取得、预处理、合成、得到、调整和输出步骤的多次迭代，以确定使所述方差最小化的所述长曝光时间和所述短曝光时间的最佳集合。

8.如权利要求7所述的自动曝光方法，

进一步包括在执行所述多次迭代的步骤之前确定最佳长曝光时间；并且

执行所述多次迭代的步骤包括在将所述长曝光时间保持在所述最佳长曝光时间的同时确定最佳短曝光时间。

9.如权利要求8所述的自动曝光方法，所述确定所述最佳长曝光时间的步骤包括改变所述长曝光时间以最小化在过渡点处所述长曝光像素值与所述短曝光像素值之间的噪声差异，所述过渡点定义在对由所述空间复用曝光高动态范围图像传感器捕获的图像进行去马赛克时在使用所述长曝光像素值与使用所述短曝光像素值之间的过渡。