[发明专利]基于图像多阈值控制的自动曝光控制方法

权利要求书

1.一种基于图像多阈值控制的自动曝光控制方法，其特征在于，按照以下步骤实施：

步骤1)设定阈值

依据图像传感器饱和值设定亮区阈值、暗区阈值、合理亮度阈值区间，以及过饱和阈值、欠饱和阈值、过亮阈值、过暗阈值；

步骤2)对当前帧图像进行计算和统计

依据当前帧图像的像元值计算得到当前帧图像的平均亮度，统计得到当前帧图像的饱和像元数、亮像元数；

具体为：将图像中大于暗区阈值的像元值进行累加求平均值，得到当前帧图像的平均亮度；将图像中像元值等于图像传感器饱和值的像元进行统计，得到当前帧图像的饱和像元数；将图像中像元值大于亮区阈值的像元进行统计，得到当前帧图像的亮像元数；

步骤3)将计算和统计结果与设定阈值进行比较，确定是否更新曝光时间

将步骤2)得到的当前帧图像的平均亮度、饱和像元数、亮像元数与步骤1)中设定的合理亮度阈值区间、过饱和阈值、欠饱和阈值、过亮阈值、过暗阈值进行比较，依次判断当前帧图像的平均亮度是否位于合理亮度阈值区间之外，饱和像元数是否高于过饱和阈值，亮像元数是否高于过亮阈值，饱和像元数是否低于欠饱和阈值且亮像元数低于过暗阈值；如果任一判断结果为是，则更新曝光时间，并返回步骤2)，将连续帧循环迭代直至图像的平均亮度位于合理亮度阈值区间，且饱和像元数不高于过饱和阈值，亮像元数不高于过亮阈值，饱和像元数不低于欠饱和阈值或亮像元数不低于过暗阈值；如果判断结果均为否，则图像符合设定要求，曝光控制结束；

具体包括以下步骤：

3.1)若当前帧图像的平均亮度位于合理亮度阈值区间之外，则依据当前帧图像的平均亮度调整下一帧图像曝光时间，下一帧图像曝光时间＝(图像传感器饱和值*当前帧图像曝光时间)/(2*当前帧图像平均亮度)，并返回步骤2)；否则执行下一步；

3.2)若当前帧图像的饱和像元数高于过饱和阈值，则在当前帧图像曝光时间的基础上减小下一帧图像曝光时间，下一帧图像曝光时间＝当前帧图像曝光时间*0.8，并返回步骤2)；否则执行下一步；

3.3)若当前帧图像的亮像元数高于过亮阈值，则在当前帧图像曝光时间的基础上减小下一帧图像曝光时间，下一帧图像曝光时间＝当前帧图像曝光时间*0.9，并返回步骤2)；否则执行下一步；

3.4)若当前帧图像的饱和像元数低于欠饱和阈值且亮像元数低于过暗阈值，则在当前帧图像曝光时间的基础上增加下一帧图像曝光时间，下一帧图像曝光时间＝当前帧图像曝光时间*1.1，并返回步骤2)；

否则，图像符合设定要求，曝光控制结束。

2.根据权利要求1所述的基于图像多阈值控制的自动曝光控制方法，其特征在于：

步骤1)中所述亮区阈值的范围为图像传感器饱和值的7/10～9/10；

所述暗区阈值的范围为图像传感器饱和值的1/10～3/10；

所述合理亮度阈值区间为图像传感器饱和值的3/10～7/10；

所述过饱和阈值的范围为图像像元总数的万分之一至万分之五；

所述欠饱和阈值的范围为图像像元总数的百万分之一至百万分之五；

所述过亮阈值的范围为图像像元总数的百分之一至百分之五；

所述过暗阈值的范围为图像像元总数的千分之一至千分之五。

3.根据权利要求2所述的基于图像多阈值控制的自动曝光控制方法，其特征在于：

步骤1)中所述亮区阈值为图像传感器饱和值的4/5；

所述暗区阈值为图像传感器饱和值的1/5；

所述合理亮度阈值区间为图像传感器饱和值的1/3～2/3；

所述过饱和阈值为图像像元总数的万分之一；

所述欠饱和阈值为图像像元总数的百万分之三；

所述过亮阈值为图像像元总数的百分之一；

所述过暗阈值为图像像元总数的千分之一。