[发明专利]基于亮度直方图的自动曝光方法和装置

摘要

一种基于亮度直方图的自动曝光方法，包括如下步骤：(1)将输入图像分为N*N个图像块；(2)计算平均亮度；(3)计算统计直方图；(4)将亮度直方图分为三个区域；(5)将欠曝光区域分为m个子区域(6)将过曝光区域分为n个子区域(7)对于N*N个平均亮度值，判断每个平均亮度值是否落在欠曝光区域或过曝光区域的各子区域中；(8)计算过曝光值；(9)计算欠曝光值；(10)调整曝光时间。一种为实施上述自动曝光方法的自动曝光装置包括成像传感器、图像处理模块、直方图统计模块和曝光计算模块。本发明能够在不同亮度和对比度条件下得到更快速、更准确的自动曝光调整。

主权项

1、一种基于亮度直方图的自动曝光方法，其特征在于该方法包括如下步骤：(1)图像处理模块将输入图像分为N*N个图像块；(2)图像处理模块计算每个图像块的平均亮度，即对每个图像块中的所有像素点的亮度值取平均，得到N*N个平均亮度值；(3)图像处理模块计算所有N*N个平均亮度值的统计直方图；(4)图像处理模块将亮度直方图分为三个区域：欠曝光区域、正常曝光区域和过曝光区域，亮度值小于T1的为欠曝光区域，亮度值大于T2的为过曝光区域，亮度值在T1和T2之间的为正常曝光区域；(5)图像处理模块将欠曝光区域分为m个子区域，对于不同子区域分配不同的权重值，亮度越低，权重越大；(6)图像处理模块将过曝光区域分为n个子区域，对于不同子区域分配不同的权重值，亮度越高，权重越大；(7)图像处理模块对于N*N个平均亮度值，判断每个平均亮度值是否落在欠曝光区域或过曝光区域的各子区域中，如果某个平均亮度值落在某个欠曝光/过曝光子区域中，则将该子区域的计数值加1；(8)直方图统计模块计算图像的过曝光值为各过曝光子区域的计数值的加权求和值，权重为各子区域所分配的权重值：式中Over_value为过曝光值，Woi为第i个区域的过曝光计算权重，Overblock_counti为第i个区域的过曝光计数值；(9)直方图统计模块计算图像的欠曝光值为各欠曝光子区域的计数值的加权求和值，权重为各子区域所分配的权重值：式中Under_value为欠曝光值，Wui为第i个区域的欠曝光计算权重，Underblock_counti为第i个区域的欠曝光计数值；(10)曝光计算模块根据过曝光值Over_value和欠曝光值Under_value判断曝光时间调整的方向和调整的步长：步骤(10. 1)：首先判断Over_value是否大于某阈值O_T1，如果是，则认为图像为过曝光，需要降低曝光时间，转步骤(10.2)；如果否，转步骤(10.3)；步骤(10. 2)：进一步判断Over_value是否大于另一阈值O_T2，O_T2>O_T1，如果是，则以大步长降低曝光时间，否则，以小步长降低曝光时间，转步骤(10.5)；步骤(10. 3)：如果Over_value小于O_T1，认为图像没有过曝光，则进一步判断图像是否欠曝光，判断的依据为Under_value大于某阈值U_T1，同时Over_value小于某个较小的阈值O_T3，O_T3U_T1，如果是，则以大步长增加曝光时间，否则，以小步长增加曝光时间；步骤(10. 5)：如果过曝光和欠曝光的条件均不成立，则认为图像以达到正确曝光，无需调整曝光时间；步骤(10. 6)：结束本次调整。