专利名称：视频成像系统中背光式场景的自动曝光补偿方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种曝光补偿方法，尤其是一种视频成像系统中背光式场景的自动曝光补偿方法，属于图像处理的技术领域。
背景技术：
在视频成像系统中，传统的自动化曝光控制(AEC)利用图像的平均亮度来和静态的曝光参考值做比较。但是这种“灰度世界假设”可能会导致在某种类型照明条件下的不当曝光，如在背光情况下的前景物体不当曝光。这种场景的拍摄通常会造成背景过于明亮而主体偏暗的曝光异常情况。为了避免这个问题，有些相机配备了背光补偿模式，允许用户选择场景是否背光，是否手动激活背光补偿功能。但是这种手动操作可能会给一些用户造成不便，在视频应用上也不实际。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种视频成像系统中背光式场景的自动曝光补偿方法及装置，其操作简单方便，能提高曝光补偿的有效性及稳定性，适应范围广。按照本发明提供的技术方案，一种视频成像系统中背光式场景的自动曝光补偿方法，所述自动曝光补偿方法包括如下步骤a、通过图像采集器采集所需的图像，并将所述图像输入图像统计器内，通过图像统计器统计后输出图像的亮度平均值Y■、亮度偏差Ystd及曝光不足像素百分比Pmtto ;b、根据上述图像的亮度平均值Yave、亮度偏差Ystd计算得到判断参考值Y,ef = Ystd/Yave,并将所述判断参考值Yref与预设的上阈值、下阈值进行比较，以判断图像采集器采集图像的场景状态，所述图像的场景状态为背光场景或正常场景；C、当图像采集器采集图像为背光场景时，根据上述曝光不足像素百分比Punte计算图像的曝光目标值，根据曝光目标值对图像进行曝光补偿，并使得图像采集器在所述曝光目标值下进行正常场景曝光采集图像；否则，图像采集器进行正常场景采集图像。所述步骤b中，包括如下步骤bl、当判断参考值Ym大于预设的上阈值时，则图像采集器采集图像的场景为背光场景；b2、当判断参考值Ym小于预设的上阈值，且判断参考值Ym大于预设的下阈值，且当视频成像系统的上一取景为背光场景时，则图像采集器采集图像的场景为背光场景；其中，下阈值小于上阈值。、
所述图像统计器内利用图像亮度直方图统计后输出图像的亮度平均值Y■、亮度偏差Ystd及曝光不足像素百分比Pundw,图像亮度直方图的纵坐标为像素数目，图像亮度直方图的横坐标为亮度级别对应的箱柜值。
所述图像的亮度平均值Yave为
权利要求
1.一种视频成像系统中背光式场景的自动曝光补偿方法，其特征是所述自动曝光补偿方法包括如下步骤 (a)、通过图像采集器(504)采集所需的图像，并将所述图像输入图像统计器(200)内，通过图像统计器(200)统计后输出图像的亮度平均值Y■、亮度偏差Ystd及曝光不足像素百 (b)、根据上述图像的亮度平均值Y■、亮度偏差Ystd计算得到判断参考值YMf= Ystd/Y■，并将所述判断参考值Yref与预设的上阈值、下阈值进行比较，以判断图像采集器(504)采集图像的场景状态，所述图像的场景状态为背光场景或正常场景； (C)、当图像采集器(504)采集图像为背光场景时，根据上述曝光不足像素百分比Punta计算图像的曝光目标值，根据曝光目标值对图像进行曝光补偿，并使得图像采集器(504)在所述曝光目标值下进行正常场景曝光采集图像；否则，图像采集器(504)进行正常场景采集图像。
2.根据权利要求I所述的视频成像系统中背光式场景的自动曝光补偿方法，其特征是，所述步骤(b)中，包括如下步骤 (bl)、当判断参考值Yref大于预设的上阈值时，则图像采集器(504)采集图像的场景为背光场景； (b2)、当判断参考值YMf小于预设的上阈值，且判断参考值Yref大于预设的下阈值，且当视频成像系统的上一取景为背光场景时，则图像采集器(504)采集图像的场景为背光场景；其中，下阈值小于上阈值。
3.根据权利要求I所述的视频成像系统中背光式场景的自动曝光补偿方法，其特征是所述图像统计器(200)内利用图像亮度直方图统计后输出图像的亮度平均值Yave、亮度偏差Ystd及曝光不足像素百分比Pundw,图像亮度直方图的纵坐标为像素数目，图像亮度直方图的横坐标为亮度级别对应的箱柜值。
4.根据权利要求I所述的视频成像系统中背光式场景的自动曝光补偿方法，其特征是所述图像的亮度平均值Yare为 M— IZpM 其中，n为箱柜值，p[n]是所述箱柜编号中的像素数目。
5.根据权利要求I所述的视频成像系统中背光式场景的自动曝光补偿方法，其特征是所述壳度偏差Ystd为 std —^255 「1 其中，n为箱柜值，P [n]是所述箱柜编号中的像素数目，图像的亮度平均值Y_。
6.根据权利要求I所述的视频成像系统中背光式场景的自动曝光补偿方法，其特征是所述曝光不足像素百分比Pmtto为 Punder ^under/^total其中，Ntotal是图像的所有采样像素数目，Nunder是曝光不足的采样像素数目。
7.一种视频成像系统中背光式场景的自动曝光补偿装置，其特征是包括用于采集光学系统(502 )图像的图像采集器(504)，所述图像采集器(504)通过A/D转换器(506 )与图像处理器(508 )相连，图像处理器(508 )通过曝光逻辑控制模块(510 )与图像采集器(504 )相连；图像处理器(508)内包括图像统计器(200)及背光模式检测补偿模块； 图像统计器(200)统计后输出图像采集器(504)采集图像的亮度平均值Y■、亮度偏差Ystd及曝光不足像素百分比Punta ;背光模式检测补偿模块根据上述图像的亮度平均值Yave、亮度偏差Ystd计算得 到判断参考值Yref = Ystd/Yave,并将所述判断参考值Yref与预设的上阈值、下阈值进行比较，以判断光学系统(502)是否处于背光场景；当光学系统(502)处于背光场景时，背光模式检测补偿模块根据上述曝光不足像素百分比Pmta计算曝光目标值，以根据曝光目标值对图像采集器(504)采集的图像进行曝光补偿，通过图像/视频输出模块(512)输出所需的图像；并将所述曝光目标值输入曝光逻辑控制模块(510)，通过曝光逻辑控制模块(510)调整图像采集器(504)的曝光设置。
8.根据权利要求7所述视频成像系统中背光式场景的自动曝光补偿装置，其特征是所述图像采集器(504)包括CXD图像传感器或CMOS图像传感器。
全文摘要
本发明涉及一种视频成像系统中背光式场景的自动曝光补偿方法，其包括如下步骤a、采集所需的图像，并将所述图像输入图像统计器内，通过图像统计器统计后输出图像的亮度平均值Yave、亮度偏差Ystd及曝光不足像素百分比Punder；b、计算得到判断参考值Yref＝Ystd/Yave，并将所述判断参考值Yref与预设的上阈值、下阈值进行比较，以判断图像采集器采集图像的场景状态；c、当图像采集器采集图像为背光场景时，根据上述曝光不足像素百分比Punder计算图像的曝光目标值，根据曝光目标值对图像进行曝光补偿，并使得图像采集器在所述曝光目标值下进行正常场景曝光采集图像；否则，图像采集器进行正常场景采集图像。本发明操作简单方便，能提高曝光补偿的有效性及稳定性，适应范围广。
文档编号H04N5/243GK102724405SQ20121021013
公开日2012年10月10日 申请日期2012年6月21日 优先权日2012年6月21日
发明者栗兆剑 申请人:无锡市中兴光电子技术有限公司