一种获得图像的方法及装置与流程

本发明涉及图像采集技术领域，特别是涉及一种获得图像的方法及装置。

背景技术：

在一些明暗反差过大的拍摄场景中，一般的摄像机由于受到传感器件的感光特性的限制，传感器件可以是ccd(charge-coupleddevice，电荷耦合元件)等，摄像机输出的图像往往会出现明亮区域或黑暗区域，其中，明亮区域因曝光过度成为白色，而黑暗区域因曝光不足成为黑色，严重影响图像质量。通常，图像中的最大亮度与最小亮度的比值被称为动态范围。一般，动态范围越高，表明所拍摄的图像中最大亮度与最小亮度的比值越大，图像质量受感光特性的影响程度越大。针对这种情况，宽动态技术应运而生，较好地解决了这一问题。

目前，基于宽动态技术的图像曝光大多采用均值曝光的方式。但是，在某些高动态范围场景中，明亮区域所占图像区域较大，黑暗区域所占图像区域较小，如果采用均值曝光的方式进行图像采集，容易使得暗场景的图像亮度较低，导致该部分区域的图像细节表现较差，进而所获得的图像质量差。

技术实现要素：

本发明实施例的目的在于提供一种获得图像的方法及装置，以实现在不同动态范围的图像采集场景下获得高质量的图像。

为达到上述目的，本发明实施例公开了一种获得图像的方法，应用于图像采集设备，所述图像采集设备每次接收到图像采集信号后采集长帧图像和短帧图像两幅图像；其中，所述长帧图像的曝光时间大于所述短帧图像的曝光时间，所述方法包括：

监测是否接收到图像采集信号；

若为是，则获得用于采集长帧图像b的第一曝光量和用于采集短帧图像b′的第二曝光量；

根据所述第一曝光量和所述第二曝光量采集所述长帧图像b和所述短帧图像b′；

将所述长帧图像b和所述短帧图像b′按照预设的图像合成规则生成合成图像；

其中，所述第一曝光量和所述第二曝光量通过以下方式计算得到：

获得上一次采集图像的曝光比k；其中，所述曝光比为同一图像采集信号下采集长帧图像的曝光量与采集短帧图像的曝光量的比值；

获得上一次所采集的长帧图像a的灰度统计值ga；

根据所述灰度统计值ga，确定所述第一曝光量；

根据所述曝光比k和所述第一曝光量，计算所述第二曝光量。

较佳的，所述获得上一次所采集的长帧图像a的灰度统计值ga，包括：

根据预设的加权值计算规则，计算上一次所采集的长帧图像a对应的灰度范围内每一灰度值的加权值；

按照以下公式，获得所述长帧图像a的灰度统计值ga：

其中，i表示所述长帧图像a对应的灰度范围内的任一灰度值，hi表示所述长帧图像a中灰度值为i的像素点的数量，qi表示灰度值i的加权值。

较佳的，所述根据预设的加权值计算规则，计算上一次所采集的长帧图像a对应的灰度范围内每一灰度值的加权值，包括：

根据上一次所采集的长帧图像a中像素点的灰度值，计算所述长帧图像a对应的灰度范围内每一灰度值的概率分布值；

根据每一灰度值的预设概率缩放系数，对每一灰度值的概率分布值进行缩放；其中，所述概率缩放系数用于控制图像中暗处区域优先曝光的程度；

按照灰度值由大到小的顺序，计算所述长帧图像a中各个灰度值的概率分布值的累加概率值；

根据以下表达式，计算所述长帧图像a对应的灰度范围内每一灰度值的加权值：

qi＝pi′-tipi；

其中，qi表示长帧图像a对应的灰度范围内的任一灰度值i的加权值，pi为灰度值i的概率分布值，pi′为灰度值i的累加概率值，ti为灰度值i的预设概率缩放系数。

较佳的，曝光量包括：曝光时间分量和增益分量；

所述根据所述曝光比k和所述第一曝光量，计算所述第二曝光量，包括：

根据如下表达式，计算所述第二曝光量：

aeb′＝min(tmaxb′,saeb′)，

其中，aeb为所述第一曝光量的曝光时间分量，gainb为所述第一曝光量的增益分量；saeb′为所述第二曝光量，aeb′为所述第二曝光量的曝光时间分量，gainb′为所述第二曝光量的增益分量，tmaxb′为预设的最大短帧图像曝光时间。

较佳的，在所述根据所述曝光比k和所述第一曝光量，计算所述第二曝光量之前，还包括：

所述长帧图像a和所述短帧图像a′合成图像caa′，根据合成图像caa′中像素点的灰度值，计算针对曝光比的动态范围因子f；其中，所述动态范围因子f用于对所述曝光比k进行调节；

按照预设的动态范围因子的取值范围，调节所述动态范围因子f；

根据调节后的所述态范围因子f，调节所述曝光比k。

较佳的，所述根据合成图像caa′中像素点的灰度值，计算针对曝光比的动态范围因子f，包括：

获得所述合成图像caa′在bayer域中预设子灰度范围(m，b)内的峰域区间(c，d)；其中，m为所述合成图像caa′在bayer域中预设灰度范围(a，b)内的灰度中值；所述预设灰度范围由所述合成图像caa′的灰阶来确定；c、d均为整数且c<d；

根据以下公式计算针对曝光比的动态范围因子f：

其中，n为所述预设子灰度范围(m，b)内峰域峰值对应的灰度值；hi为灰度值i对应的灰度值统计值；a、b均为整数且a<b。

为达到上述目的，本发明实施例公开了一种获得图像的装置，应用于图像采集设备，所述图像采集设备每次接收到图像采集信号后采集长帧图像和短帧图像两幅图像；其中，所述长帧图像的曝光时间大于所述短帧图像的曝光时间，所述装置包括：

采集信号监测模块，用于监测是否接收到图像采集信号；

曝光量获得模块，用于在监测接收到所述图像采集信号时，获得用于采集长帧图像b的第一曝光量和用于采集短帧图像b′的第二曝光量；

图像采集模块，用于根据所述第一曝光量和所述第二曝光量采集所述长帧图像b和所述短帧图像b′；

图像合成模块，用于将所述长帧图像b和所述短帧图像b′按照预设的图像合成规则生成合成图像；

其中，所述装置还包括曝光量计算模块，包括：

曝光比获得子模块，用于获得上一次采集图像的曝光比k；其中，所述曝光比为同一图像采集信号下采集长帧图像的曝光量与采集短帧图像的曝光量的比值；

灰度统计子模块，用于获得上一次所采集的长帧图像a的灰度统计值ga；

第一曝光量确定子模块，用于根据所述灰度统计值ga，确定所述第一曝光量；

第二曝光量计算子模块，用于根据所述曝光比k和所述第一曝光量，计算所述第二曝光量。

较佳的，所述灰度统计子模块，包括：

加权值计算单元，用于根据预设的加权值计算规则，计算上一次所采集的长帧图像a对应的灰度范围内每一灰度值的加权值；

灰度统计单元，用于按照以下公式，获得所述长帧图像a的灰度统计值ga：

其中，i表示所述长帧图像a对应的灰度范围内的任一灰度值，hi表示所述长帧图像a中灰度值为i的像素点的数量，qi表示灰度值i的加权值。

较佳的，所述加权值计算单元，具体用于：

根据上一次所采集的长帧图像a中像素点的灰度值，计算所述长帧图像a对应的灰度范围内每一灰度值的概率分布值；

根据每一灰度值的预设概率缩放系数，对每一灰度值的概率分布值进行缩放；其中，所述概率缩放系数用于控制图像中暗处区域优先曝光的程度；

按照灰度值由大到小的顺序，计算所述长帧图像a中各个灰度值的概率分布值的累加概率值；

根据以下表达式，计算所述长帧图像a对应的灰度范围内每一灰度值的加权值：

qi＝pi′-tipi；

其中，qi表示长帧图像a对应的灰度范围内的任一灰度值i的加权值，pi为灰度值i的概率分布值，pi′为灰度值i的累加概率值，ti为灰度值i的预设概率缩放系数。

较佳的，曝光量包括：曝光时间分量和增益分量；

所述第二曝光量计算子模块，具体用于：

根据如下表达式，计算所述第二曝光量：

aeb′＝min(tmaxb′,saeb′)，

其中，aeb为所述第一曝光量的曝光时间分量，gainb为所述第一曝光量的增益分量；saeb′为所述第二曝光量，aeb′为所述第二曝光量的曝光时间分量，gainb′为所述第二曝光量的增益分量，tmaxb′为预设的最大短帧图像曝光时间。

较佳的，所述曝光量计算模块，还包括：

动态范围因子计算子模块，用于在所述第二曝光量计算子模块根据所述曝光比k和所述第一曝光量，计算所述第二曝光量之前，所述长帧图像a和所述短帧图像a′合成图像caa′，根据合成图像caa′中像素点的灰度值，计算针对曝光比的动态范围因子f；其中，所述动态范围因子f用于对所述曝光比k进行调节；

动态范围因子调节子模块，用于按照预设的动态范围因子的取值范围，调节所述动态范围因子f；

曝光比调节子模块，用于根据调节后的所述态范围因子f，调节所述曝光比k。

较佳的，所述动态范围因子计算子模块，具体用于：

获得所述合成图像caa′在bayer域中预设子灰度范围(m，b)内的峰域区间(c，d)；其中，m为所述合成图像caa′在bayer域中预设灰度范围(a，b)内的灰度中值；所述预设灰度范围由所述合成图像caa′的灰阶来确定；c、d均为整数且c<d；

根据以下公式计算针对曝光比的动态范围因子f：

其中，n为所述预设子灰度范围(m，b)内峰域峰值对应的灰度值；hi为灰度值i对应的灰度值统计值；a、b均为整数且a<b。

本发明实施例提供的一种获得图像的方法及装置，应用于图像采集设备，该图像采集设备监测是否接收到图像采集信号，在检测到该信号时，获得用于采集长帧图像b的第一曝光量和用于采集短帧图像b′的第二曝光量，并根据第一曝光量和第二曝光量采集长帧图像b和短帧图像b′；然后，将长帧图像b和短帧图像b′按照预设的图像合成规则生成合成图像。其中，第一曝光量和第二曝光量通过以下方式计算得到：获得上一次采集图像的曝光比k；获得上一次所采集的长帧图像a的灰度统计值ga；根据灰度统计值ga，确定第一曝光量；根据曝光比k和第一曝光量，计算第二曝光量。

由以上技术方案可见，应用本发明实施例提供的方案，能够动态调整曝光比，并针对不同动态范围的场景使用不同的曝光比，进而获得高质量的图像。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1a为本发明实施例提供的一种获得图像的方法的流程示意图；

图1b为本发明实施例提供的长帧图像a的灰度直方图曲线；

图1c为本发明实施例提供的用于表示长帧图像a对应的灰度范围内每一灰度值的概率分布值的直方图曲线；

图1d为本发明实施例提供的一种针对灰度值的概率缩放系数的直方图曲线；

图1e为本发明实施例提供的一种按照图1d对长帧图像a对应的灰度范围内每一灰度值的概率分布值进行缩放后的直方图曲线；

图1f为本发明实施例提供的用于表示长帧图像a中各个灰度值的概率分布值的累加概率分布值的直方图曲线；

图1g为本发明实施例提供的用于表示长帧图像a对应的灰度范围内的任一灰度值i的加权值的直方图曲线；

图1h为本发明实施例提供的不同动态范围场景下合成图像在bayer域中的灰度值的分布直方图曲线；

图2为本发明实施例提供的一种获得图像的装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1a所示，为本发明实施例提供的一种获得图像的方法的流程示意图，该方法应用于图像采集设备，图像采集设备每次接收到图像采集信号后采集长帧图像和短帧图像两幅图像；其中，长帧图像的曝光时间大于短帧图像的曝光时间。

需要说明的是，所采集的两幅图像的曝光时间是不等的，长帧图像的曝光时间比短帧图像的曝光时间要长。一般的，曝光时间越长，图像采集设备中的感光芯片接收到的光线越多，所采集的图像容易偏亮；反之，曝光时间越短，图像采集设备中的感光芯片接收到的光线越少，所采集的图像容易偏暗。

这里提及的“图像采集设备”，可以是由两个普通摄像机组成的图像采集设备，其中，普通摄像机是指接收到图像采集信号后仅采集一幅图像的图像采集设备，上述两个普通摄像机一个用于采集长帧图像，一个用于采集短帧图像；还可以是由特殊感光芯片构成的图像采集设备，该特殊感光芯片能够在接收到图像采集信号后，进行两次曝光并采集两幅图像。当然，本发明实施例不需要对图像采集设备的具体形式进行限定，任何可能的实现方式均可以应用于本发明。

另外，还需要说明的是，不论图像采集设备采用何种实现形式，利用该图像采集设备采集长帧图像和短帧图像的时间间隔不能大于预设的采集间隔阈值，如果时间间隔大于预设的采集间隔阈值，对于动态场景而言，长帧图像与短帧图像所拍摄的图像有可能出现较大的差异，这样容易导致合成图像的质量下降。

具体的，上述获得图像的方法包括以下步骤：

步骤s101：监测是否接收到图像采集信号，若为是，则执行步骤s102。

图像采集信号是指用于触发图像采集设备进行图像采集的信号，具体来说，可以是控制图像采集设备中的感光芯片进行图像曝光的信号。

步骤s102：获得用于采集长帧图像b的第一曝光量和用于采集短帧图像b′的第二曝光量。

其中，第一曝光量和第二曝光量通过以下方式计算得到：

(11)获得上一次采集图像的曝光比k。

其中，曝光比为同一图像采集信号下采集长帧图像的曝光量与采集短帧图像的曝光量的比值。

(12)获得上一次所采集的长帧图像a的灰度统计值ga。

实施例一：可以按照以下步骤获得上一次所采集的长帧图像a的灰度统计值ga：

(12.1)根据预设的加权值计算规则，计算上一次所采集的长帧图像a对应的灰度范围内每一灰度值的加权值。

需要说明的是，这里提及的“预设的加权值计算规则”是根据图像的灰度值得到的加权值计算规则，本发明不需要对预设的加权值计算规则的具体实现形式进行限定，本领域内的技术人员需要根据实际应用中的具体情况进行合理的设置。

(12.2)按照以下公式，获得长帧图像a的灰度统计值ga：

其中，i表示长帧图像a对应的灰度范围内的任一灰度值，hi表示长帧图像a中灰度值为i的像素点的数量，qi表示灰度值i的加权值。

需要说明的是，上述实施例一仅是获得上一次所采集的长帧图像a的灰度统计值ga的一种具体实现形式，本发明不需要对此进行限定，任何可能的实现方式均可以应用于本发明中。

下面结合图1b至图1g，对步骤(12.1)计算上一次所采集的长帧图像a对应的灰度范围内每一灰度值的加权值的具体过程进行一下说明，参见图1b，为本发明实施例提供的长帧图像a的灰度直方图曲线：

a、根据上一次所采集的长帧图像a中像素点的灰度值，计算长帧图像a对应的灰度范围内每一灰度值的概率分布值，参见图1c，为本发明实施例提供的用于表示长帧图像a对应的灰度范围内每一灰度值的概率分布值的直方图曲线。对比图1c与图1b可以看出，图1c与图1b中的曲线类似。

需要说明的是，步骤a中获得长帧图像a中像素点的灰度值的方法属于现有技术，步骤a将长帧图像a中像素点的灰度值进行统计，得到属于每个灰度值的概率分布值。例如，对于一个图像尺寸为30*30的8位图像而言，其对应的灰度范围(即灰阶)为{0，2⁸-1)}，即(0,255)，共有900个像素点；若其中灰度值为20的像素点的数量为450个，灰度值为200的像素点的数量为450个，那么，根据步骤a中的方法可以得出，灰度值为20的概率分布值为：450/900＝0.5，灰度值为200的概率分布值为450/900＝0.5。当然，这里仅仅是举例说明下如何根据长帧图像a中像素点的灰度值来计算得到长帧图像a对应的灰度范围内每一灰度值的概率分布值，本发明实施例不需要对长帧图像的灰度范围进行限定，例如，对于16位图像而言图像灰度范围还可以为(0,65535)。

b、根据每一灰度值的预设概率缩放系数，对每一灰度值的概率分布值进行缩放，参见图1d，为本发明实施例提供的一种针对灰度值的概率缩放系数的曲线。

其中，所述概率缩放系数用于控制图像中暗处区域优先曝光的程度。

进一步的，参见图1e，为本发明实施例提供的一种按照图1d对长帧图像a对应的灰度范围内每一灰度值的概率分布值进行缩放后的直方图曲线。

c、按照灰度值由大到小的顺序，计算长帧图像a中各个灰度值的概率分布值的累加概率值，参见图1f，为本发明实施例提供的用于表示长帧图像a中各个灰度值的概率分布值的累加概率分布值的直方图曲线。

一般的，对于8位图像而言，其灰度范围为(0,255)，灰度值为0的像素点为纯黑的像素点，而灰度值为255的像素点为纯白的像素点，因此，步骤b中按照灰度值由大到小的顺序计算长帧图像a中各个灰度值的概率分布值的累加概率值，实际上是按照像素点由亮到暗的顺序进行累加计算的。

从图1f中可以看，随着灰度值的增加，累加概率分布值的直方图的数值呈现出下降的趋势，因此，灰度值的数值越小，其对应的概率分布值的直方图的数值就越大。需要说明的是，这样进行概率累加的目的是为了优先曝光场景中较暗的区域，以使得所拍摄的图像能够达到合适的亮度。

d、根据以下表达式，计算长帧图像a对应的灰度范围内每一灰度值的加权值：

qi＝pi′-tipi；

其中，qi表示长帧图像a对应的灰度范围内的任一灰度值i的加权值，pi为灰度值i的概率分布值，pi′为灰度值i的累加概率值，ti为灰度值i的预设概率缩放系数。

参见图1g，为本发明实施例提供的用于表示长帧图像a对应的灰度范围内的任一灰度值i的加权值的直方图曲线。

需要说明的是，上述步骤a至步骤d仅仅是列举了一种对于优先曝光场景中较暗区域的一种曝光方式而已，当然还可以有其他的实现方式，本发明不需要对此进行限定，任何可能的实现方式均可以应用于本发明中。

(13)根据灰度统计值ga，确定第一曝光量。

需要说明的是，根据灰度统计值ga来确定第一曝光量，可以是按照预设的第一曝光量确定规则来确定的，也可以是由本领域内的技术人员根据经验值来进行确定的。例如，假设灰度统计值ga的数值为60，针对该灰度统计值可以预设一个灰度统计值阈值tg(例如50)，显然灰度统计值ga已超过该灰度统计值阈值tg，因此，本领域内的技术人员可以根据经验值将第一曝光量调低(例如，降低曝光时间或降低增益等)。另外，对于按照预设的第一曝光量确定规则来确定的第一曝光量的实现方式请参见步骤(15)至步骤(17)。由此可见，应用本发明实施例提供的方案，利用图像采集设备进行图像采集时，可以根据上一次所采集的长帧图像来获得第一曝光量的，且该第一曝光量与上一次所采集的长帧图像的明暗程度有关。

当然，这里仅仅是举例说明下第一曝光量是可以根据灰度统计值ga进行调节的，但是，本发明实施例不需要对具体如何依据灰度统计值ga进行调节以及调节的幅度大小进行限定，本领域内的技术人员需要根据实际应用中的具体情况进行设置。

(14)根据曝光比k和第一曝光量，计算第二曝光量。

其中，曝光量可以包括：曝光时间分量和增益分量。

一种实现方式中，可以根据如下表达式，计算第二曝光量：

aeb′＝min(tmaxb′,saeb′)，

其中，aeb为第一曝光量的曝光时间分量，gainb为第一曝光量的增益分量；saeb′为所述第二曝光量，aeb′为第二曝光量的曝光时间分量，gainb′为第二曝光量的增益分量，tmaxb′为预设的最大短帧图像曝光时间。

需要说明的是，上述列举的计算第二曝光量的实现方式仅为举例说明，本发明实施例不需要对计算第二曝光量的具体形式进行限定，任何可能的实现方式均可以应用于本发明中。

实施例二：

在实施例一的基础之上，在步骤(14)之前，实施例二还可以包括：

(15)长帧图像a和短帧图像a′合成图像caa′，根据合成图像caa′中像素点的灰度值，计算针对曝光比的动态范围因子f。

其中，动态范围因子f用于对曝光比k进行调节。

举例而言，可以采用反馈式调节，当动态范围因子f大于预设的动态范围因子的取值范围的最大值时，增大曝光比，可以使动态范围因子f降低，直到落到该取值范围内；同样的，当动态范围因子f小于该取值范围的最小值时，降低曝光比，可以使动态范围因子f落到该取值范围内。通过对动态范围因子f的控制，能够实现对曝光比的控制与调节，以使得能够得到合适的曝光比。

需要说明的是，上述仅为通过动态范围因子f来调节曝光比k的一种具体方式，当然还可以有其他可行的实现方式，任何可能的实现方式均可以应用于本发明中。

一种实现方式中，可以根据以下公式计算针对曝光比的动态范围因子f：

获得所述合成图像caa′在bayer域中预设子灰度范围(m，b)内的峰域区间(c，d)；其中，m为所述合成图像caa′在bayer域中预设灰度范围(a，b)内的灰度中值；所述预设灰度范围由所述合成图像caa′的灰阶来确定；c、d均为整数且c<d；

根据以下公式计算针对曝光比的动态范围因子f：

其中，n为所述预设子灰度范围(m，b)内峰域峰值对应的灰度值；hi为灰度值i对应的灰度值统计值；a、b均为整数且a<b。

结合图1h，对上述提及的计算针对曝光比的动态范围因子f的具体实现方式进行下说明，其中，图1h是由本领域内的技术人员根据实实验数据绘制出的。图1h为本发明实施例提供的不同动态范围场景下合成图像在bayer域中的灰度值的分布直方图曲线，其中，横轴表示的是bayer域中像素点的灰度值，纵轴表示的是合成图像中具有同一灰度值的像素点的数量的统计结果。

从图1h中可以看出，无论是何种动态范围场景下采集的图像，在图1h中的直方图曲线均呈现出这样的趋势：在灰度值较小的区域范围内(即从灰度范围的最小值到灰度范围的中值的区间范围，记为第一区域范围)和灰度值较大的区域范围内(即从灰度范围的中值到灰度范围的最大值的区间范围内，记为第二区域范围)分别具有一个峰值区域(简称峰域)，例如，图1h中灰度范围(0,10)为第一区域范围内的峰域所在的范围，图1h中灰度范围(45,60)为第二区域范围内的峰域所在的范围。

(16)按照预设的动态范围因子的取值范围，调节动态范围因子f。

(17)根据调节后的态范围因子f，调节曝光比k。

步骤(15)至步骤(17)为上述提及的按照预设的第一曝光量确定规则来确定的第一曝光量的一种具体实现方式，当然，除此之外还可以有其他可行的实现方式，本发明不需要在此一一列举出来，本领域内的技术人员需要根据实际应用中的具体情况进行合理的设置。

步骤s103：根据第一曝光量和第二曝光量采集长帧图像b和短帧图像b′。

需要说明的是，步骤s103需要按照步骤s102中获得的第一曝光量采集长帧图像b以及按照所获得的第二曝光量采集短帧图像b′，其中，具体的图像采集的过程为现有技术，在此不再赘述。

步骤s104：将长帧图像b和短帧图像b′按照预设的图像合成规则生成合成图像。

一种实现方式中，可以将长帧图像中的黑暗区域与短帧图像中的明亮区域进行合成并得到与长帧图像b和短帧图像b′对应的合成图像。需要说明的是，这里仅仅是对如何将长帧图像b和短帧图像b′按照预设的图像合成规则生成合成图像的举例说明，当然还可以有其他可行的实现方式，本发明实施例不需要在此一一列举出来。

应用本发明实施例提供的技术方案，在利用图像采集设备获得图像的过程中，能够动态调整曝光比，并针对不同动态范围的场景使用不同的曝光比，进而获到高质量的图像。

如图2所示，为本发明实施例提供的一种获得图像的装置的结构示意图，应用于图像采集设备，图像采集设备每次接收到图像采集信号后采集长帧图像和短帧图像两幅图像；其中，长帧图像的曝光时间大于短帧图像的曝光时间。

具体的，上述获得图像的装置可以包括以下模块：

采集信号监测模块201，用于监测是否接收到图像采集信号；

曝光量获得模块202，用于在监测接收到图像采集信号时，获得用于采集长帧图像b的第一曝光量和用于采集短帧图像b′的第二曝光量；

图像采集模块203，用于根据第一曝光量和第二曝光量采集长帧图像b和短帧图像b′；

图像合成模块204，用于将长帧图像b和短帧图像b′按照预设的图像合成规则生成合成图像；

其中，该装置还可以包括，曝光量计算模块205，该曝光量计算模块205包括：曝光比获得子模块、灰度统计子模块、第一曝光量确定子模块和第二曝光量计算子模块。

具体的，曝光比获得子模块，用于获得上一次采集图像的曝光比k。

其中，曝光比为同一图像采集信号下采集长帧图像的曝光量与采集短帧图像的曝光量的比值。

具体的，灰度统计子模块，用于获得上一次所采集的长帧图像a的灰度统计值ga。

具体的，第一曝光量确定子模块，用于根据灰度统计值ga，确定第一曝光量。

具体的，第二曝光量计算子模块，用于根据曝光比k和第一曝光量，计算第二曝光量。

具体的，灰度统计子模块，可以包括：

加权值计算单元，用于根据预设的加权值计算规则，计算上一次所采集的长帧图像a对应的灰度范围内每一灰度值的加权值；

灰度统计单元，用于按照以下公式，获得长帧图像a的灰度统计值ga：

其中，i表示长帧图像a对应的灰度范围内的任一灰度值，hi表示长帧图像a中灰度值为i的像素点的数量，qi表示灰度值i的加权值。

其中，加权值计算单元，具体用于：

根据上一次所采集的长帧图像a中像素点的灰度值，计算长帧图像a对应的灰度范围内每一灰度值的概率分布值；

按照灰度值由大到小的顺序，计算长帧图像a中各个灰度值的概率分布值的累加概率值；

根据每一灰度值的预设累加概率缩放系数，对每一灰度值的累加概率值进行缩放；其中，所述累加概率缩放系数用于控制图像中暗处区域优先曝光的程度；

根据以下表达式，计算长帧图像a对应的灰度范围内每一灰度值的加权值：

qi＝pi′-tipi；

其中，qi表示长帧图像a对应的灰度范围内的任一灰度值i的加权值，pi为灰度值i的概率分布值，pi′为灰度值i的累加概率值，ti为灰度值i的预设累加概率缩放系数。

具体的，曝光量可以包括：曝光时间分量和增益分量；

第二曝光量计算子模块，具体用于根据如下表达式，计算第二曝光量：

aeb′＝min(tmaxb′,saeb′)，

其中，aeb为第一曝光量的曝光时间分量，gainb为第一曝光量的增益分量；saeb′为所述第二曝光量，aeb′为第二曝光量的曝光时间分量，gainb′为第二曝光量的增益分量，tmaxb′为预设的最大短帧图像曝光时间。

具体的，曝光量计算模块205，还可以包括：

动态范围因子计算子模块，用于在第二曝光量计算子模块根据曝光比k和第一曝光量，计算第二曝光量之前，长帧图像a和短帧图像a′合成图像caa′，根据合成图像caa′中像素点的灰度值，计算针对曝光比的动态范围因子f；其中，动态范围因子f用于对曝光比k进行调节；

动态范围因子调节子模块，用于按照预设的动态范围因子的取值范围，调节动态范围因子f；

曝光比调节子模块，用于根据调节后的态范围因子f，调节曝光比k。

具体的，动态范围因子计算子模块，具体用于：

获得所述合成图像caa′在bayer域中预设子灰度范围(m，b)内的峰域区间(c，d)；其中，m为所述合成图像caa′在bayer域中预设灰度范围(a，b)内的灰度中值；所述预设灰度范围由所述合成图像caa′的灰阶来确定；c、d均为整数且c<d；

根据以下公式计算针对曝光比的动态范围因子f：

其中，n为所述预设子灰度范围(m，b)内峰域峰值对应的灰度值；hi为灰度值i对应的灰度值统计值；a、b均为整数且a<b。

应用本发明实施例提供的技术方案，在利用图像采集设备获得图像的过程中，能够动态调整曝光比，并针对不同动态范围的场景使用不同的曝光比，进而获到高质量的图像。

对于装置实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本领域普通技术人员可以理解实现上述方法实施方式中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可以存储于计算机可读取存储介质中，这里所称的存储介质，如：rom/ram、磁碟、光盘等。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。