一种摄像机的日切夜和夜切日模式控制方法及系统的制作方法
【专利摘要】本发明提供了一种摄像机的日切夜和夜切日模式控制方法及系统，所述摄像机的日切夜模式控制方法及系统通过获取图像亮度值、增益及曝光时间，并根据图像亮度值、增益及曝光时间计算出外界环境亮度值，之后获取日切夜阈值，并将切换前日模式下的外界环境亮度值作为日模式亮度值，与日切夜阈值相比较，当日模式亮度值小于或等于日切夜阈值时，才会判断满足日切夜的条件。能够根据当前环境下的图像亮度值、增益及曝光时间来反演出此时外部环境的亮度信息，即外界环境亮度值，并根据外界环境亮度值和日切夜阈值的关系来判断是否满足日切夜的条件，有效地减少了由于判断不准造成的日夜模式来回切换以及不能正常切换的现象。
【专利说明】一种摄像机的日切夜和夜切日模式控制方法及系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及视频监控【技术领域】。具体地说涉及一种摄像机的日切夜和夜切日模式控制方法及系统。
【背景技术】
[0002]为了维护社会的稳定，有些重要的场合或者路段需要满足全天候的监控需求，因此摄像机需要有日夜切换的功能，能够根据外界环境自动进行日夜切换。当外界环境照度充足时，使用滤红外的滤光片将红外滤除来获取图像；当外界环境照度不足时，使用全通滤光片，不滤除红外，利用全部光线来获取图像。因此，对摄像机而言，自动进行滤红外的滤光片与全通滤光片之间的切换显得尤为重要。
[0003]目前摄像机实现这种切换主要有硬件和软件两种做法，硬件上主要是利用光敏电阻来判断，增加对可见光敏感的光敏电阻即可，操作简单，但会增加制造时的工艺复杂度；软件上可以节约制造成本，但难点是如何确定日夜切换的条件。现有技术中，软件上主要是通过图像的亮度信息进行判断，第一种做法是判断图像是正常图像还是红外图像，通过图像中心区域的信息与周围信息进行对比来判断，但在某些场景中判断是否为红外图像比较困难。第二种做法是利用增益来判断，根据不同环境下的增益设定阈值进行切换判断，但主要问题是会导致部分场景下的昼夜模式来回切换，比如当外界环境变暗时，此时增益变大，切换至夜模式，此时红外灯开启导致增益减小，若达到切换至日模式的条件，则会又切换至日模式，而日模式下红外灯又会关闭，导致增益变大，当达到切换至夜模式的条件时，又会切换回夜模式，如此反复切换，将会影响设备的正常使用。最近几年来，有人提出了结合增益与快门信息作为判断的参考量的做法，利用视频检测技术代替光敏电阻来进行判断，相对于传统做法，这种方法有一定的改进，但是当红外灯打开后，增益变化很大，快门也随之达到上限，通过对快门的调整不易区分增益的变化，因此在使用时仍存在一定的局限性。
【发明内容】
[0004]为此，本发明所要解决的技术问题在于现有技术中的摄像机，缺少一种能够准确判断并进行日夜模式切换控制的方法，导致摄像机易出现日夜模式来回切换以及不能正常切换的现象，从而提供一种能够准确判断并进行日夜模式切换控制的摄像机的日切夜和夜切日模式控制方法及系统。
[0005]为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下:
[0006]本发明提供了一种摄像机的日切夜模式控制方法，包括如下步骤:
[0007]获取图像亮度值、增益及曝光时间；
[0008]根据图像亮度值、增益及曝光时间计算出外界环境亮度值；
[0009]获取日切夜阈值；
[0010]将切换前日模式下的外界环境亮度值作为日模式亮度值，与所述日切夜阈值相比较，当所述日模式亮度值小于或等于所述日切夜阈值时，判断满足日切夜的条件。
[0011]本发明所述的摄像机的日切夜模式控制方法，所述获取日切夜阈值的方法，具体包括:
[0012]在日模式下，获取外界环境发生变化的某一时间段内的多个外界环境亮度值；
[0013]计算上述多个外界环境亮度值的平均值，将其作为所述日切夜阈值。
[0014]本发明所述的摄像机的日切夜模式控制方法，所述判断满足日切夜的条件之后，还包括:
[0015]判断是否连续M次满足日切夜的条件，若是，则判断切换至夜模式并进行相应的操作；若否，继续进行是否满足日切夜的条件的判断，所述M为大于2的正整数。
[0016]本发明所述的摄像机的日切夜模式控制方法，所述判断切换至夜模式并进行相应的操作之后，还包括:
[0017]获取切换前日模式下的日模式亮度值，并计算所述日模式亮度值的平均值；
[0018]在曝光稳定后，计算此时的外界环境亮度值作为第一夜模式亮度值。
[0019]本发明还提供了一种摄像机的夜切日模式控制方法，包括如下步骤:
[0020]获取图像亮度值、增益及曝光时间；
[0021]根据图像亮度值、增益及曝光时间计算出外界环境亮度值；
[0022]获取夜曝光量阈值；
[0023]将切换前夜模式下的外界环境亮度值作为第二夜模式亮度值；
[0024]将所述第一夜模式亮度值和所述日模式亮度值的平均值的差值作为第一环境亮度差，将所述第二夜模式亮度值和所述第一夜模式亮度值的差值作为第二环境亮度差；
[0025]当所述第一环境亮度差小于O时，只将当前夜模式下的曝光量与所述夜曝光量阈值相比较，当所述当前夜模式下的曝光量小于或等于所述夜曝光量阈值，即判断满足夜切日的条件。
[0026]本发明所述的摄像机的夜切日模式控制方法，获取第一环境亮度差和第二环境亮度差后，还包括:
[0027]当所述第一环境亮度差大于或等于O且所述第二环境亮度差大于或等于O时，将所述当前夜模式下的曝光量与所述夜曝光量阈值相比较，将所述第二环境亮度差与第一系数Kl*第一环境亮度差相比较，只有当所述当前夜模式下的曝光量小于或等于所述夜曝光量阈值，且所述第二环境亮度差大于第一系数K1*第一环境亮度差时，才能判断满足夜切日的条件，所述第一系数Kl为大于O的数。
[0028]本发明所述的摄像机的夜切日模式控制方法，获取第一环境亮度差和第二环境亮度差后，还包括:
[0029]当所述第一环境亮度差大于或等于O且所述第二环境亮度差小于O时，将所述当前夜模式下的曝光量与所述夜曝光量阈值相比较，将所述第二环境亮度差的绝对值与第二系数K2*第一环境亮度差相比较，只有当所述当前夜模式下的曝光量小于或等于所述夜曝光量阈值，且所述第二环境亮度差的绝对值大于第二系数K2*第一环境亮度差时，才能判断满足夜切日的条件，所述第二系数K2为大于O的数并满足K2 < K1。
[0030]本发明所述的摄像机的夜切日模式控制方法，所述判断满足夜切日的条件之后，还包括:
[0031]判断是否连续N次满足夜切日的条件，若是，则判断切换至日模式并进行相应的操作；若否，继续进行是否满足夜切日的条件的判断，所述N为大于2的正整数。
[0032]本发明所述的摄像机的夜切日模式控制方法，所述获取夜曝光量阈值的方法，具体包括:
[0033]在夜模式下,获取外界环境发生变化的某一时间段内的多个夜模式下的曝光量；
[0034]计算上述多个夜模式下的曝光量的平均值，将其作为夜曝光量阈值。
[0035]根据上述摄像机的日切夜模式控制方法或上述摄像机的夜切日模式控制方法，通过如下公式计算所述外界环境亮度值:
,f(Iuma)
[0036]lrueiighl =-；~-
g(AGL ,c\p_nme)
[0037]其中，luma表示当前的图像亮度值,AGC表示此时的增益,exp_time表示此时的曝光时间，f (Iuma)表示与Iuma有关的函数，g(AGC, exp_time)表示与AGC、exp_time有关的函数，true light表示此时的外界环境亮度值。
[0038]本发明还提供了一种摄像机的日切夜模式控制系统，包括:
[0039]第一获取装置，用于获取图像亮度值、增益及曝光时间；
[0040]第一计算装置，用于根据图像亮度值、增益及曝光时间计算出外界环境亮度值；
[0041]第一阈值获取装置，用于获取日切夜阈值；
[0042]第一条件判断装置，用于将切换前日模式下的外界环境亮度值作为日模式亮度值，与所述日切夜阈值相比较，当所述日模式亮度值小于或等于所述日切夜阈值时，判断满足日切夜的条件。
[0043]本发明所述的摄像机的日切夜模式控制系统，所述第一阈值获取装置包括:
[0044]日模式获取单元，用于在日模式下，获取外界环境发生变化的某一时间段内的多个外界环境亮度值；
[0045]第一阈值计算单元，用于计算上述多个外界环境亮度值的平均值，将其作为所述日切夜阈值。
[0046]本发明所述的摄像机的日切夜模式控制系统，还包括:
[0047]第一切换判断装置，用于判断是否连续M次满足日切夜的条件，若是，则判断切换至夜模式并进行相应的操作；若否，继续进行是否满足日切夜的条件的判断，所述M为大于2的正整数。
[0048]本发明所述的摄像机的日切夜模式控制系统，还包括:
[0049]亮度平均值获取装置，用于获取切换前日模式下的日模式亮度值，并计算所述日模式亮度值的平均值；
[0050]稳定计算装置，用于在曝光稳定后，计算此时的外界环境亮度值作为第一夜模式亮度值。
[0051]本发明还提供了一种摄像机的夜切日模式控制系统，包括:
[0052]第二获取装置，用于获取图像亮度值、增益及曝光时间；
[0053]第二计算装置，用于根据图像亮度值、增益及曝光时间计算出外界环境亮度值；
[0054]第二阈值获取装置，用于获取夜曝光量阈值；
[0055]第一设定装置，用于将切换前夜模式下的外界环境亮度值作为第二夜模式亮度值；
[0056]亮度差获取装置，用于将所述第一夜模式亮度值和所述日模式亮度值的平均值的差值作为第一环境亮度差，将所述第二夜模式亮度值和所述第一夜模式亮度值的差值作为第二环境亮度差；
[0057]第二条件判断装置，用于当所述第一环境亮度差小于O时，只将当前夜模式下的曝光量与所述夜曝光量阈值相比较，当所述当前夜模式下的曝光量小于或等于所述夜曝光量阈值，即判断满足夜切日的条件。
[0058]本发明所述的摄像机的夜切日模式控制系统，还包括:
[0059]第三条件判断装置，用于当所述第一环境亮度差大于或等于O且所述第二环境亮度差大于或等于O时，将所述当前夜模式下的曝光量与所述夜曝光量阈值相比较，将所述第二环境亮度差与第一系数K1*第一环境亮度差相比较，只有当所述当前夜模式下的曝光量小于或等于所述夜曝光量阈值，且所述第二环境亮度差大于第一系数K1*第一环境亮度差时，才能判断满足夜切日的条件，所述第一系数Kl为大于O的数。
[0060]本发明所述的摄像机的夜切日模式控制系统，还包括:
[0061]第四条件判断装置，用于当所述第一环境亮度差大于或等于O且所述第二环境亮度差小于O时，将所述当前夜模式下的曝光量与所述夜曝光量阈值相比较，将所述第二环境亮度差的绝对值与第二系数K2*第一环境亮度差相比较，只有当所述当前夜模式下的曝光量小于或等于所述夜曝光量阈值，且所述第二环境亮度差的绝对值大于第二系数K2*第一环境亮度差时，才能判断满足夜切日的条件，所述第二系数K2为大于O的数并满足K2
<Kl0
[0062]本发明所述的摄像机的夜切日模式控制系统，还包括:
[0063]第二切换判断装置，用于判断是否连续N次满足夜切日的条件，若是，则判断切换至日模式并进行相应的操作；若否，继续进行是否满足夜切日的条件的判断，所述N为大于2的正整数。
[0064]本发明所述的摄像机的夜切日模式控制系统，所述第二阈值获取装置包括:
[0065]夜模式获取单元，用于在夜模式下，获取外界环境发生变化的某一时间段内的多个夜模式下的曝光量；
[0066]第二阈值计算单元，用于计算上述多个夜模式下的曝光量的平均值，将其作为夜曝光量阈值。
[0067]根据上述摄像机的日切夜模式控制系统或上述摄像机的夜切日模式控制系统，所述第一计算装置和所述第二计算装置均通过如下公式计算所述外界环境亮度值:
[0068]Iruehghl =-:--
g(A GC, cxp_ lime)
[0069]其中，luma表示当前的图像亮度值,AGC表示此时的增益,exp_time表示此时的曝光时间，f (Iuma)表示与Iuma有关的函数，g(AGC, exp_time)表示与AGC、exp_time有关的函数，truelight表示此时的外界环境亮度值。本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点:
[0070](I)本发明提供了一种摄像机的日切夜模式控制方法及系统，通过获取图像亮度值、增益及曝光时间，并根据图像亮度值、增益及曝光时间计算出外界环境亮度值，之后获取日切夜阈值，并将切换前日模式下的外界环境亮度值作为日模式亮度值，与日切夜阈值相比较，当日模式亮度值小于或等于日切夜阈值时，才会判断满足日切夜的条件。因此，本发明所述摄像机的日切夜模式控制方法及系统，根据当前环境下的图像亮度值、增益及曝光时间来反演出此时外部环境的亮度信息，即外界环境亮度值，并根据外界环境亮度值和日切夜阈值的关系来判断是否满足日切夜的条件，能够有效地减少由于判断不准造成的日夜模式来回切换以及不能正常切换的现象。
[0071](2)本发明还提供了一种摄像机的夜切日模式控制方法及系统，也是通过获取图像亮度值、增益及曝光时间，并根据图像亮度值、增益及曝光时间计算出外界环境亮度值，并将所述外界环境亮度值用于是否满足夜切日的条件的判断，同样能够有效地减少由于判断不准造成的日夜模式来回切换以及不能正常切换的现象。
【专利附图】
【附图说明】
[0072]为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中
[0073]图1是本发明所述摄像机的日切夜模式控制方法的流程图；
[0074]图2是本发明所述摄像机的夜切日模式控制方法的流程图；
[0075]图3是本发明所述摄像机的日切夜模式控制系统的结构框图；
[0076]图4是本发明所述摄像机的夜切日模式控制系统的结构框图。
[0077]图中附图标记表示为:11_第一获取装置，12-第一计算装置，13-第一阈值获取装置，14-第一条件判断装置，15-第一切换判断装置，16-亮度平均值获取装置，17-稳定计算装置，131-日模式获取单元，132-第一阈值计算单元，21-第二获取装置，22-第二计算装置，23-第二阈值获取装置，24-第一设定装置，25-亮度差获取装置，26-第二条件判断装置，27-第三条件判断装置，28-第四条件判断装置，29-第二切换判断装置，231-夜模式获取单元，232-第二阈值计算单元。
【具体实施方式】
[0078]实施例1
[0079]本实施例提供了一种摄像机的日切夜模式控制方法，如图1所示，包括如下步骤:
[0080]S101.获取图像亮度值、增益及曝光时间；
[0081]S102.根据图像亮度值、增益及曝光时间计算出外界环境亮度值；
[0082]S103.获取日切夜阈值；
[0083]S104.将切换前日模式下的外界环境亮度值作为日模式亮度值，与所述日切夜阈值相比较，当所述日模式亮度值小于或等于所述日切夜阈值时，判断满足日切夜的条件。
[0084]具体地，所述图像亮度值、增益及曝光时间等参数均可由摄像机的内置芯片中获取。
[0085]优选地，所述步骤S103还可以具体包括:
[0086]S1031.在日模式下，获取外界环境发生变化的某一时间段内的多个外界环境亮度值；
[0087]S1032.计算上述多个外界环境亮度值的平均值，将其作为所述日切夜阈值。
[0088]具体地，白天因为外界环境照度充足，摄像机处于日模式下，此时摄像机使用滤红外的滤光片将红外滤除来获取图像，并且图像色彩为彩色，摄像机的红外灯不开启。而当下午，会有一个时段处于白天和夜晚的交替时段，这一时间段内外界环境会发生变化，比如冬天，北方有的地区一般下午五点到六点之间会完成昼夜交替，我们会将五点到六点这一时间段作为外界环境发生变化的某一时间段，并在日模式下，获取该时间段内的多个外界环境亮度值，因为该时间段是昼夜交替的时间段，当外界环境由白天变为夜晚时，为了获取到清晰的图像，就需要将摄像机由日模式切换至夜模式，如果计算该时间段内的多个外界环境亮度值的平均值，并将其作为日切夜阈值，因此日切夜阈值能够真实反映出昼夜交替临界点的外界环境亮度值，之后将日切夜阈值同日模式亮度值相比较，一旦日模式亮度值小于或等于日切夜阈值，也即当前的外界环境亮度值小于或等于日切夜阈值(昼夜交替阶段所有外界环境亮度值的平均值)，外界环境变暗，就会认为当前的外界环境已经进入夜晚，需要将日模式切换至夜模式了，满足日切夜的条件，确保了判断的准确性。
[0089]优选地，所述步骤S104之后，还可以包括:
[0090]S105.判断是否连续M次满足日切夜的条件，若是，则判断切换至夜模式并进行相应的操作；若否，继续进行是否满足日切夜的条件的判断，所述M为大于2的正整数。
[0091]具体地，M可以为10，当连续10次判断满足日切夜的条件后，再判断切换至夜模式并进行相应的操作，通过连续判断是否满足日切夜的条件，可以避免外界环境亮度的突变造成的误判断，比如摄像机被障碍物遮挡导致摄像机周围突然变暗的情况。当判断需要由日模式切换至夜模式时，摄像机通过自身的切换装置将滤红外的滤光片切换为全通滤光片，不滤除红外，利用全部光线来获取图像以增强图像的清晰度，并将图像色彩调整至黑白以适应夜晚的环境，并开启红外灯在必要时打光拍摄或照相。
[0092]优选地，所述步骤S105之后，还可以包括:
[0093]S106.获取切换前日模式下的日模式亮度值，并计算所述日模式亮度值的平均值。
[0094]S107.在曝光稳定后，计算此时的外界环境亮度值作为第一夜模式亮度值。
[0095]具体地，一般在摄像机由日模式切换至夜模式的时间点起算，2-3秒后即可认为符合曝光稳定的条件。曝光稳定后在计算此时的外界环境亮度值作为第一夜模式亮度值。日模式亮度值的平均值和第一夜模式亮度值可以用来做夜模式切换至日模式的判断参数。
[0096]本实施例所述的摄像机的日切夜模式控制方法，能够根据当前环境下的图像亮度值、增益及曝光时间来反演出此时外部环境的亮度信息，即外界环境亮度值，并根据外界环境亮度值和日切夜阈值的关系来判断是否满足日切夜的条件，能够有效地减少由于判断不准造成的日夜模式来回切换以及不能正常切换的现象。
[0097]实施例2
[0098]本实施例提供了一种摄像机的夜切日模式控制方法，如图2所示，包括如下步骤:
[0099]S201.获取图像亮度值、增益及曝光时间；
[0100]S202.根据图像亮度值、增益及曝光时间计算出外界环境亮度值；
[0101]S203.获取夜曝光量阈值；
[0102]S204.将切换前夜模式下的外界环境亮度值作为第二夜模式亮度值；
[0103]S205.将所述第一夜模式亮度值和所述日模式亮度值的平均值的差值作为第一环境亮度差，将所述第二夜模式亮度值和所述第一夜模式亮度值的差值作为第二环境亮度差；
[0104]S206.当所述第一环境亮度差小于O时，只将当前夜模式下的曝光量与所述夜曝光量阈值相比较，当所述当前夜模式下的曝光量小于或等于所述夜曝光量阈值，即判断满足夜切日的条件。
[0105]具体地，所述图像亮度值、增益及曝光时间等参数均可由摄像机的内置芯片中获取。因为当所述第一环境亮度差小于O这种情况出现比较少，可以简化处理以适应大多数的外界环境，此时可以只将当前夜模式下的曝光量与夜曝光量阈值相比较，当当前夜模式下的曝光量小于或等于所述夜曝光量阈值，即可判断满足夜切日的条件。
[0106]具体地，日模式亮度值的平均值和第一夜模式亮度值可以采用实施例1中步骤S106和步骤S107所述的方法来获取，也即可以在摄像机由日模式切换至夜模式的过程中来计算并存储，以作为夜模式切换至日模式的判断参数。
[0107]优选地，所述步骤S205之后还可以包括:
[0108]S207.当所述第一环境亮度差大于或等于O且所述第二环境亮度差大于或等于O时，将所述当前夜模式下的曝光量与所述夜曝光量阈值相比较，将所述第二环境亮度差与第一系数Kl*第一环境亮度差相比较，只有当所述当前夜模式下的曝光量小于或等于所述夜曝光量阈值，且所述第二环境亮度差大于第一系数Kl*第一环境亮度差时，才能判断满足夜切日的条件，所述第一系数Kl为大于O的数。
[0109]优选地，所述步骤S205之后，还可以包括:
[0110]S208.当所述第一环境亮度差大于或等于O且所述第二环境亮度差小于O时，将所述当前夜模式下的曝光量与所述夜曝光量阈值相比较，将所述第二环境亮度差的绝对值与第二系数K2*第一环境亮度差相比较，只有当所述当前夜模式下的曝光量小于或等于所述夜曝光量阈值，且所述第二环境亮度差的绝对值大于第二系数K2*第一环境亮度差时，才能判断满足夜切日的条件，所述第二系数K2为大于O的数并满足K2 < K1。
[0111]具体地，第一系数Kl的取值范围可以为0.25-0.75间的任意数值，第二系数K2可以取第一系数Kl的五分之一，比如当第一系数Kl取0.5时，第二系数K2可以取0.1。
[0112]所述步骤S207中，第二环境亮度差大于或等于0，因为第二环境亮度差是第二夜模式亮度值和第一夜模式亮度值的差值，而第一夜模式亮度值是由日模式切换至夜模式，且曝光稳定后，计算的当时的外界环境亮度值，第二夜模式亮度值是切换前夜模式下的外界环境亮度值，第二环境亮度差大于或等于O说明外界环境越来越亮了，因此步骤S207的尤其适用于黎明前夜切日的判断。
[0113]所述步骤S208中，第二环境亮度差小于0，说明外界环境越来越暗了，因为午夜(晚上12点)过后，大部分灯光都会熄灭，此时外界环境会更加暗，因此步骤S208的方法尤其适用于午夜后夜切日的判断。摄像机中的控制芯片会根据实时计算出的当前夜模式下的曝光量、第二夜模式亮度值来选择具体用哪种判断方法。
[0114]因此，本实施例所述的摄像机的夜切日模式控制方法，综合考虑了多种外界环境，判断结果准确，符合外界环境的需求，捕捉的画面效果更好。
[0115]优选地，所述判断满足夜切日的条件之后，还可以包括:
[0116]S209.判断是否连续N次满足夜切日的条件，若是，则判断切换至日模式并进行相应的操作；若否，继续进行是否满足夜切日的条件的判断，所述N为大于2的正整数。
[0117]具体地，N可以为25，当连续25次判断满足夜切日的条件后，再判断切换至日模式并进行相应的操作，通过连续判断是否满足夜切日的条件，可以避免外界环境亮度的突变造成的误判断，比如红外灯开启、道路上的车灯快速通过以及手电筒之类的光源的短暂性照射等使摄像机周围的环境突然变亮的情况。当判断需要由夜模式切换至日模式时，摄像机通过自身的切换装置将全通滤光片切换为滤红外的滤光片，使用滤红外的滤光片将红外滤除来获取图像以增强图像的清晰度，并将图像色彩调整至彩色以适应白天的环境，并关闭红外灯以节约能源。
[0118]优选地，所述步骤S203可以具体包括:
[0119]S2031.在夜模式下，获取外界环境发生变化的某一时间段内的多个夜模式下的曝光量;
[0120]S2032.计算上述多个夜模式下的曝光量的平均值，将其作为夜曝光量阈值。
[0121]具体地，因为黎明之前，会有一个时段处于夜晚和白天的交替时段，这一时间段内外界环境会发生变化，比如冬天，北方有的地区一般凌晨六点到七点之间会完成夜昼交替，我们会将凌晨六点到七点这一时间段作为外界环境发生变化的某一时间段，并在夜模式下，获取该时间段内的多个外界环境亮度值，因为该时间段是夜昼交替的时间段，当外界环境由夜晚变为白天时，为了获取到清晰的图像，就需要将摄像机由夜模式切换至日模式，如果获取该时间段内的多个夜模式下的曝光量，并计算上述多个夜模式下的曝光量的平均值，将其作为夜曝光量阈值，则夜曝光量阈值能够真实反映出昼夜交替临界点的外界环境亮度值。
[0122]本实施例所述摄像机的夜切日模式控制方法，也是通过获取图像亮度值、增益及曝光时间，并根据图像亮度值、增益及曝光时间计算出外界环境亮度值，并将所述外界环境亮度值用于是否满足夜切日的条件的判断，同样能够有效地减少由于判断不准造成的日夜模式来回切换以及不能正常切换的现象。
[0123]优选地，实施例1所述的摄像机的日切夜模式控制方法或实施例2所述的摄像机的夜切日模式控制方法，可以通过如下公式计算所述外界环境亮度值:
f (Inηια)
[0124]lruehgh! = ———-；~-
g(AGC ,cxp_nme)
[0125]其中，luma表示当前的图像亮度值,AGC表示此时的增益,exp_time表示此时的曝光时间，f (Iuma)表示与Iuma有关的函数，g(AGC, exp_time)表示与AGC、exp_time有关的函数，true light表示此时的外界环境亮度值。
[0126]具体地，对于范围较小的环境，f (Iuma)可以取I。
[0127]实施例1和实施例2给出了多种判定方法，在不同的场景中可以有不同的选择，可以有效解决近距离时，红外灯因为强反射引起的反复切换问题。
[0128]实施例3
[0129]本实施例提供了一种摄像机的日切夜模式控制系统，如图3所示，包括:
[0130]第一获取装置11,用于获取图像亮度值、增益及曝光时间；
[0131]第一计算装置12，用于根据图像亮度值、增益及曝光时间计算出外界环境亮度值；
[0132]第一阈值获取装置13，用于获取日切夜阈值；
[0133]第一条件判断装置14，用于将切换前日模式下的外界环境亮度值作为日模式亮度值，与所述日切夜阈值相比较，当所述日模式亮度值小于或等于所述日切夜阈值时，判断满足日切夜的条件。
[0134]优选地，所述第一阈值获取装置13可以包括:
[0135]日模式获取单元131，用于在日模式下，获取外界环境发生变化的某一时间段内的多个外界环境亮度值；
[0136]第一阈值计算单元132，用于计算上述多个外界环境亮度值的平均值，将其作为所述日切夜阈值。
[0137]优选地，摄像机的日切夜模式控制系统还可以包括:
[0138]第一切换判断装置15，用于判断是否连续M次满足日切夜的条件，若是，则判断切换至夜模式并进行相应的操作；若否，继续进行是否满足日切夜的条件的判断，所述M为大于2的正整数。
[0139]优选地，摄像机的日切夜模式控制系统还可以包括:
[0140]亮度平均值获取装置16，用于获取切换前日模式下的日模式亮度值，并计算所述日模式亮度值的平均值；
[0141]稳定计算装置17，用于在曝光稳定后，计算此时的外界环境亮度值作为第一夜模式亮度值。
[0142]本实施例所述的摄像机的日切夜模式控制系统，能够根据当前环境下的图像亮度值、增益及曝光时间来反演出此时外部环境的亮度信息，即外界环境亮度值，并根据外界环境亮度值和日切夜阈值的关系来判断是否满足日切夜的条件，能够有效地减少由于判断不准造成的日夜模式来回切换以及不能正常切换的现象。
[0143]实施例4
[0144]本实施例提供了一种摄像机的夜切日模式控制系统，如图4所示，包括:
[0145]第二获取装置21，用于获取图像亮度值、增益及曝光时间；
[0146]第二计算装置22，用于根据图像亮度值、增益及曝光时间计算出外界环境亮度值；
[0147]第二阈值获取装置23，用于获取夜曝光量阈值；
[0148]第一设定装置24，用于将切换前夜模式下的外界环境亮度值作为第二夜模式亮度值；
[0149]亮度差获取装置25，用于将所述第一夜模式亮度值和所述日模式亮度值的平均值的差值作为第一环境亮度差，将所述第二夜模式亮度值和所述第一夜模式亮度值的差值作为第二环境亮度差；
[0150]第二条件判断装置26，用于当所述第一环境亮度差小于O时，只将当前夜模式下的曝光量与所述夜曝光量阈值相比较，当所述当前夜模式下的曝光量小于或等于所述夜曝光量阈值，即判断满足夜切日的条件。
[0151]优选地，摄像机的夜切日模式控制系统还可以包括:
[0152]第三条件判断装置27，用于当所述第一环境亮度差大于或等于O且所述第二环境亮度差大于或等于O时，将所述当前夜模式下的曝光量与所述夜曝光量阈值相比较，将所述第二环境亮度差与第一系数Kl*第一环境亮度差相比较，只有当所述当前夜模式下的曝光量小于或等于所述夜曝光量阈值，且所述第二环境亮度差大于第一系数K1*第一环境亮度差时，才能判断满足夜切日的条件，所述第一系数Kl为大于O的数。
[0153]优选地，摄像机的夜切日模式控制系统还可以包括:
[0154]第四条件判断装置28，用于当所述第一环境亮度差大于或等于O且所述第二环境亮度差小于O时，将所述当前夜模式下的曝光量与所述夜曝光量阈值相比较，将所述第二环境亮度差的绝对值与第二系数K2*第一环境亮度差相比较，只有当所述当前夜模式下的曝光量小于或等于所述夜曝光量阈值，且所述第二环境亮度差的绝对值大于第二系数K2*第一环境亮度差时，才能判断满足夜切日的条件，所述第二系数K2为大于O的数并满足K2
<Kl0
[0155]优选地，摄像机的夜切日模式控制系统还可以包括:
[0156]第二切换判断装置29，用于判断是否连续N次满足夜切日的条件，若是，则判断切换至日模式并进行相应的操作；若否，继续进行是否满足夜切日的条件的判断，所述N为大于2的正整数。
[0157]优选地，所述第二阈值获取装置23可以包括:
[0158]夜模式获取单元231，用于在夜模式下，获取外界环境发生变化的某一时间段内的多个夜模式下的曝光量；
[0159]第二阈值计算单元232，用于计算上述多个夜模式下的曝光量的平均值，将其作为夜曝光量阈值。
[0160]本实施例所述摄像机的夜切日模式控制系统，也是通过获取图像亮度值、增益及曝光时间，并根据图像亮度值、增益及曝光时间计算出外界环境亮度值，并将所述外界环境亮度值用于是否满足夜切日的条件的判断，同样能够有效地减少由于判断不准造成的日夜模式来回切换以及不能正常切换的现象。
[0161]优选地，实施例3所述的摄像机的日切夜模式控制系统或实施例4所述的摄像机的夜切日模式控制系统，所述第一计算装置12和所述第二计算装置22均可以通过如下公式计算所述外界环境亮度值:.,.,f(Iuma)
[0162]iruelighi = ———----
g{AGC，exp」/膨)
[0163]其中，Iuma表示当前的图像亮度值,AGC表示此时的增益,exp_time表示此时的曝光时间，f (Iuma)表示与Iuma有关的函数，g(AGC, exp_time)表示与AGC、exp_time有关的函数，true light表示此时的外界环境亮度值。
[0164]具体地，对于范围较小的环境，f (Iuma)可以取I。
[0165]实施例3和实施例4综合了多种判定装置，在不同的场景中可以有不同的选择，可以有效解决近距离时，红外灯因为强反射引起的反复切换问题。
[0166]本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
[0167]本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
[0168]这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
[0169]这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
[0170]尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
【权利要求】
1.一种摄像机的日切夜模式控制方法，其特征在于，包括如下步骤: 获取图像亮度值、增益及曝光时间； 根据图像亮度值、增益及曝光时间计算出外界环境亮度值； 获取日切夜阈值； 将切换前日模式下的外界环境亮度值作为日模式亮度值，与所述日切夜阈值相比较，当所述日模式亮度值小于或等于所述日切夜阈值时，判断满足日切夜的条件。
2.根据权利要求1所述的摄像机的日切夜模式控制方法，其特征在于，所述获取日切夜阈值的方法，具体包括: 在日模式下，获取外界环境发生变化的某一时间段内的多个外界环境亮度值； 计算上述多个外界环境亮度值的平均值，将其作为所述日切夜阈值。
3.根据权利要求1或2所述的摄像机的日切夜模式控制方法，其特征在于，所述判断满足日切夜的条件之后，还包括: 判断是否连续M次满足日切夜的条件，若是，则判断切换至夜模式并进行相应的操作；若否，继续进行是否满足日切夜的条件的判断，所述M为大于2的正整数。
4.根据权利要求3所述的摄像机的日切夜模式控制方法，其特征在于，所述判断切换至夜模式并进行相应的操作之后，还包括: 获取切换前日模式下的日模式亮度值，并计算所述日模式亮度值的平均值； 在曝光稳定后，计算此时的外界环境亮度值作为第一夜模式亮度值。
5.一种摄像机的夜切日模式控制方法，其特征在于，包括如下步骤: 获取图像亮度值、增益及曝光时间； 根据图像亮度值、增益及曝光时间计算出外界环境亮度值； 获取夜曝光量阈值； 将切换前夜模式下的外界环境亮度值作为第二夜模式亮度值； 将所述第一夜模式亮度值和所述日模式亮度值的平均值的差值作为第一环境亮度差，将所述第二夜模式亮度值和所述第一夜模式亮度值的差值作为第二环境亮度差； 当所述第一环境亮度差小于O时，只将当前夜模式下的曝光量与所述夜曝光量阈值相比较，当所述当前夜模式下的曝光量小于或等于所述夜曝光量阈值，即判断满足夜切日的条件。
6.根据权利要求5所述的摄像机的夜切日模式控制方法，其特征在于，获取第一环境亮度差和第二环境亮度差后，还包括: 当所述第一环境亮度差大于或等于O且所述第二环境亮度差大于或等于O时，将所述当前夜模式下的曝光量与所述夜曝光量阈值相比较，将所述第二环境亮度差与第一系数Kl*第一环境亮度差相比较，只有当所述当前夜模式下的曝光量小于或等于所述夜曝光量阈值，且所述第二环境亮度差大于第一系数K1*第一环境亮度差时，才能判断满足夜切日的条件，所述第一系数Kl为大于O的数。
7.根据权利要求5所述的摄像机的夜切日模式控制方法，其特征在于，获取第一环境亮度差和第二环境亮度差后，还包括: 当所述第一环境亮度差大于或等于O且所述第二环境亮度差小于O时，将所述当前夜模式下的曝光量与所述夜曝光量阈值相比较，将所述第二环境亮度差的绝对值与第二系数K2*第一环境亮度差相比较，只有当所述当前夜模式下的曝光量小于或等于所述夜曝光量阈值，且所述第二环境亮度差的绝对值大于第二系数Κ2*第一环境亮度差时，才能判断满足夜切日的条件，所述第二系数Κ2为大于O的数并满足Κ2 < Kl。
8.根据权利要求5-7任一所述的摄像机的夜切日模式控制方法，其特征在于，所述判断满足夜切日的条件之后，还包括: 判断是否连续N次满足夜切日的条件，若是，则判断切换至日模式并进行相应的操作；若否，继续进行是否满足夜切日的条件的判断，所述N为大于2的正整数。
9.根据权利要求5所述的摄像机的夜切日模式控制方法，其特征在于，所述获取夜曝光量阈值的方法，具体包括: 在夜模式下，获取外界环境发生变化的某一时间段内的多个夜模式下的曝光量； 计算上述多个夜模式下的曝光量的平均值，将其作为夜曝光量阈值。
10.根据权利要求1所述的摄像机的日切夜模式控制方法或权利要求5所述的摄像机的夜切日模式控制方法，其特征在于，通过如下公式计算所述外界环境亮度值: truelight = ~~ g(AGC\cxp_lime) 其中，Iuma表示当前的图像亮度值，AGC表示此时的增益，exp_time表示此时的曝光时间，f (Iuma)表示与Iuma有关的函数，g(AGC, exp_time)表示与AGC、exp_time有关的函数，truelight表示此时的外界环境亮度值。
11.一种摄像机的日切夜模式控制系统，其特征在于，包括: 第一获取装置(11)，用于获取图像亮度值、增益及曝光时间； 第一计算装置(12)，用于根据图像亮度值、增益及曝光时间计算出外界环境亮度值； 第一阈值获取装置(13)，用于获取日切夜阈值； 第一条件判断装置(14)，用于将切换前日模式下的外界环境亮度值作为日模式亮度值，与所述日切夜阈值相比较，当所述日模式亮度值小于或等于所述日切夜阈值时，判断满足日切夜的条件。
12.根据权利要求11所述的摄像机的日切夜模式控制系统，其特征在于，所述第一阈值获取装置(13)包括: 日模式获取单元(131)，用于在日模式下，获取外界环境发生变化的某一时间段内的多个外界环境亮度值； 第一阈值计算单元(132)，用于计算上述多个外界环境亮度值的平均值，将其作为所述日切夜阈值。
13.根据权利要求11或12所述的摄像机的日切夜模式控制系统，其特征在于，还包括: 第一切换判断装置(15)，用于判断是否连续M次满足日切夜的条件，若是，则判断切换至夜模式并进行相应的操作；若否，继续进行是否满足日切夜的条件的判断，所述M为大于2的正整数。
14.根据权利要求13所述的摄像机的日切夜模式控制系统，其特征在于，还包括: 亮度平均值获取装置(16)，用于获取切换前日模式下的日模式亮度值，并计算所述日模式亮度值的平均值； 稳定计算装置(17)，用于在曝光稳定后，计算此时的外界环境亮度值作为第一夜模式亮度值。
15.一种摄像机的夜切日模式控制系统，其特征在于，包括: 第二获取装置(21)，用于获取图像亮度值、增益及曝光时间； 第二计算装置(22)，用于根据图像亮度值、增益及曝光时间计算出外界环境亮度值； 第二阈值获取装置(23)，用于获取夜曝光量阈值； 第一设定装置(24)，用于将切换前夜模式下的外界环境亮度值作为第二夜模式亮度值； 亮度差获取装置(25)，用于将所述第一夜模式亮度值和所述日模式亮度值的平均值的差值作为第一环境亮度差，将所述第二夜模式亮度值和所述第一夜模式亮度值的差值作为第二环境亮度差； 第二条件判断装置(26)，用于当所述第一环境亮度差小于O时，只将当前夜模式下的曝光量与所述夜曝光量阈值相比较，当所述当前夜模式下的曝光量小于或等于所述夜曝光量阈值，即判断满足夜切日的条件。
16.根据权利要求15所述的摄像机的夜切日模式控制系统，其特征在于，还包括: 第三条件判断装置(27)，用于当所述第一环境亮度差大于或等于O且所述第二环境亮度差大于或等于O时，将所述当前夜模式下的曝光量与所述夜曝光量阈值相比较，将所述第二环境亮度差与第一系数Kl*第一环境亮度差相比较，只有当所述当前夜模式下的曝光量小于或等于所述夜曝光量阈值，且所述第二环境亮度差大于第一系数Kl*第一环境亮度差时，才能判断满足夜切日的条件，所述第一系数Kl为大于O的数。
17.根据权利要求15所述的摄像机的夜切日模式控制系统，其特征在于，还包括: 第四条件判断装置(28)，用于当所述第一环境亮度差大于或等于O且所述第二环境亮度差小于O时，将所述当前夜模式下的曝光量与所述夜曝光量阈值相比较，将所述第二环境亮度差的绝对值与第二系数K2*第一环境亮度差相比较，只有当所述当前夜模式下的曝光量小于或等于所述夜曝光量阈值，且所述第二环境亮度差的绝对值大于第二系数K2*第一环境亮度差时，才能判断满足夜切日的条件，所述第二系数K2为大于O的数并满足K2< Kl0
18.根据权利要求15-17任一所述的摄像机的夜切日模式控制系统，其特征在于，还包括: 第二切换判断装置(29)，用于判断是否连续N次满足夜切日的条件，若是，则判断切换至日模式并进行相应的操作；若否，继续进行是否满足夜切日的条件的判断，所述N为大于2的正整数。
19.根据权利要求15所述的摄像机的夜切日模式控制系统，其特征在于，所述第二阈值获取装置(23)包括: 夜模式获取单元(231)，用于在夜模式下，获取外界环境发生变化的某一时间段内的多个夜模式下的曝光量； 第二阈值计算单元(232)，用于计算上述多个夜模式下的曝光量的平均值，将其作为夜曝光量阈值。
20.根据权利要求11所述的摄像机的日切夜模式控制系统或权利要求15所述的摄像机的夜切日模式控制系统，其特征在于，所述第一计算装置(12)和所述第二计算装置(22)均通过如下公式计算所述外界环境亮度值: U-Uelight =~fiJima)~ g(AGC ,exp time) 其中，luma表示当前的图像亮度值，AGC表示此时的增益，exp—time表示此时的曝光时间，f (Iuma)表示与Iuma有关的函数，g(AGC，exp—time)表示与AGC、exp—time有关的函数，truelight表示此时的外界环境亮度值。
【文档编号】H04N5/232GK104301616SQ201410604251
【公开日】2015年1月21日 申请日期:2014年10月31日 优先权日:2014年10月31日
【发明者】陈磊, 张荣祥, 李祥胜, 章勇, 曹李军, 陈卫东 申请人:苏州科达科技股份有限公司