[发明专利]一种适用于阵列相机的空间独立曝光高动态范围增强方法

权利要求书

1. 一种适用于阵列相机空间独立曝光高动态范围增强方法，其中，每个相机都具有摄像头、图像传感器、图像处理芯片；所述阵列相机设为N×N阵列，共N²个相机；每个相机的摄像头具有4个不同的曝光，其中典型的三种为：长曝光，中曝光，短曝光；另一种可为介于两个相邻曝光长度中间的曝光值；对应于4个不同的曝光，有4个曝光通道；一个图像处理芯片包括4个图像处理器，分别对应4个曝光通道；N×N阵列相机，就有4 N²种曝光；其特征在于，具体步骤为：

（1）对于每个图像处理芯片，各自独立控制图像传感器进行曝光

每颗图像处理芯片具有4个图像处理器，每颗芯片的图像处理器之间都空间独立统计，并在当前芯片根据当前区域的直方图分布统计值做出空间独立的自动曝光建议值，把所有的图像处理器曝光建议值通过芯片之间传递，统一送到阵列左上角的主核MCU进行统筹决策，然后把N²颗图像处理芯片的曝光值通过广播机制，给到阵列中各个芯片，每个芯片各自独立控制图像传感器进行曝光；这个时候每颗图像处理器收到的图像是空间独立的，和人眼看到的自然界图像完全不一致；

（2）空间独立曝光的数字增益补偿

对每一路图像传感器各自的曝光输入，进行空间独立的数字增益补偿，把独立曝光的图像恢复到自然界动态范围分布的状态；具体做法为：

首先，计算每一路图像的数字增益，先把4N²个不同的曝光值排序，得到最大曝光值Exposure.max,这个最大曝光值对应的区域的数字增益Digtal_Gain为1，其他4N²-1块区域的数字增益为最大曝光值除以当前区域的曝光值，公式如下：

Digtal_Gain.Current=Exp.max/Exp.current， （1）

然后，将每一路的数字增益送到相应曝光通道的图像处理器进行增益处理，得到4N² 种曝光各自独立的数字增益补偿，使图像恢复到和自然环境一致的线性空间；

（3）空间独立拉伸并统一融合

对于摄像头是典型的3曝光：长曝光，中曝光，短曝光，将同一个图像传感器的三路曝光进行融合，具体规则如下：长曝光没有过曝的区域优先使用长曝光拉伸后的值，长曝光过曝区域且中曝光没有过曝的区域有限使用中曝光拉伸后的值，中曝光过曝区域且短曝光没有过曝的区域使用短曝光拉伸后的值；这样同一个图像传感器输出的三个曝光经过融合得到一个结果。