图像曝光方法、装置、拍摄设备及无人机与流程

本发明实施例涉及无人机
技术领域：
，尤其涉及一种图像曝光方法、装置、拍摄设备及无人机。
背景技术：
：在航拍无人机中，通常采用前视、后视、下视、左视、右视和上视六个方向的摄像头采集图像数据。现有技术中，各个方向的摄像头采用相同的拍摄方式进行拍摄，使得拍摄的图像质量不满足要求。技术实现要素：本发明实施例提供一种图像曝光方法、装置、拍摄设备及无人机，可以提高无人机拍摄的图像质量。第一方面，本发明实施例提供了一种图像曝光方法，用于无人机，该方法包括：获取摄像头在无人机中所处的视角；根据所述视角确定摄像头拍摄图像的曝光方式；控制所述摄像头拍摄图像按照所述曝光方式进行曝光，以获得目标图像。进一步的，所述摄像头包括所述无人机的前视摄像头、后视摄像头、左视摄像头或右视摄像头中的至少一个，则，所述根据所述视角确定摄像头拍摄图像的曝光方式，包括：按照第一曝光时长和第二曝光时长连续曝光两次，其中，所述第一曝光时长小于所述第二曝光时长；则，所述控制所述摄像头拍摄图像按照所述曝光方式进行曝光，以获得所述目标图像，包括：按照所述第一曝光时长对所述拍摄图像进行曝光，以获得第一拍摄图像；按照所述第二曝光时长对所述拍摄图像进行曝光，以获得第二拍摄图像；将所述第一拍摄图像和所述第二拍摄图像对应像素点的亮度值求平均，以获得所述目标图像。进一步地，所述摄像头包括所述无人机的前视摄像头、后视摄像头、左视摄像头或右视摄像头中的至少一个，则，所述根据所述视角确定摄像头拍摄图像的曝光方式，包括：按照所述摄像头的自动曝光时长曝光一次；则，所述控制所述摄像头拍摄图像按照所述曝光方式进行曝光，以获得所述目标图像，包括：按照所述自动曝光时长进行曝光，以获得初始图像；获取曝光权重表，并根据所述曝光权重表对所述初始图像像素点的亮度值进行加权计算，以获得所述目标图像。进一步地，所述摄像头包括所述无人机的下视摄像头，则，所述根据所述视角确定摄像头拍摄图像的曝光方式，包括：增加所述摄像头的曝光亮度和/或提高所述摄像头的曝光时长。进一步地，所述摄像头包括所述无人机的上视摄像头，则，所述根据所述视角确定摄像头拍摄图像的曝光方式，包括：降低所述摄像头的曝光亮度和/或降低所述摄像头的曝光时长。第二方面，本发明实施例还提供了一种图像曝光装置，用于无人机，该装置包括：视角获取模块，用于获取摄像头在无人机中所处的视角；曝光方式确定模块，用于根据所述视角确定摄像头拍摄图像的曝光方式；目标图像获取模块，用于控制所述摄像头拍摄图像按照所述曝光方式进行曝光，以获得目标图像。进一步的，所述摄像头包括所述无人机的前视摄像头、后视摄像头、左视摄像头或右视摄像头中的至少一个；则，所述曝光方式确定模块，具体用于按照第一曝光时长和第二曝光时长连续曝光两次，其中，所述第一曝光时长小于所述第二曝光时长；则，所述目标图像获取模块，具体用于按照所述第一曝光时长对所述拍摄图像进行曝光，以获得第一拍摄图像；按照所述第二曝光时长对所述拍摄图像进行曝光，以获得第二拍摄图像；将所述第一拍摄图像和所述第二拍摄图像对应像素点的亮度值求平均，以获得所述目标图像。进一步的，所述摄像头包括所述无人机的为前视摄像头、后视摄像头、左视摄像头或右视摄像头中的至少一个，则，所述曝光方式确定模块，具体用于按照所述摄像头的自动曝光时长曝光一次；则，所述目标图像获取模块，具体用于按照所述自动曝光时长进行曝光，以获得初始图像；获取曝光权重表，并根据所述曝光权重表对所述初始图像像素点的亮度值进行加权计算，以获得所述目标图像。进一步的，所述摄像头包括所述无人机的下视摄像头；则，所述曝光方式确定模块，具体用于增加所述摄像头的曝光亮度和/或提高所述摄像头的曝光时长。进一步的，所述摄像头包括所述无人机的上视摄像头；则，所述曝光方式确定模块，具体用于降低所述摄像头的曝光亮度和/或降低所述摄像头的曝光时长。第三方面，本发明实施例还提供了一种拍摄设备，设置于无人机上，包括前视摄像头、后视摄像头、下视摄像头、左视摄像头、右视摄像头和上视摄像头；所述前视摄像头、所述后视摄像头、所述左视摄像头、所述右视摄像头和所述上视摄像头采用第一光圈镜头；所述下视摄像头采用第二光圈镜头；其中，所述第二光圈大于所述第一光圈；所述上视摄像头的镜头设置有减光片；所述减光片用于降低所述上视摄像头的通光量。第四方面，本发明实施例还提供了一种无人机，包括机身，与所述机身相连的机臂以及设于所述机臂和/或机身的动力装置，所述无人机还包括本发明实施例所述的拍摄设备，所述拍摄设备设于所述无人机的机身。第五方面，本发明实施例还提供了一种算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如本发明实施例所述的图像曝光方法。本发明实施例，首先获取摄像头在无人机中所处的视角，然后根据视角确定摄像头拍摄图像的曝光方式，最后控制摄像头拍摄图像按照曝光方式进行曝光，以获得目标图像。本发明实施例提供的图像曝光方法，根据摄像头在无人机中所处的视角确定摄像头拍摄图像的曝光方式，可以解决在不同的角度图片过曝或偏暗的问题，从而提高无人机拍摄的图像的质量。附图说明图1a为本发明实施例一中的一种无人机的结构框图；图1b是本发明实施例一中的设置有拍摄设备的无人机仰视结构示意图；图1c是本发明实施例一中的设置有拍摄设备的无人机俯视结构示意图；图2是本发明实施例一中的一种图像曝光方法的流程图；图3是本发明实施例二中的一种图像曝光装置的结构示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。实施例一图1a为本发明实施例一提供的一种无人机的结构框图。如图1a所示，该无人机10包括处理器12、以及与处理器12连接的存储器14、机身16、机臂18和动力装置19。其中，机身16与机臂18相连接，动机装置19设置于机身16和/或机臂18上。机身16上设置有拍摄装置166。无人机10中处理器12的数量可以是一个或多个，图1a中以一个处理器12为例；无人机10中的处理器12、存储器14、机身16、机臂18和动力装置19可以通过总线或其他方式连接，图1a中以通过总线连接为例。图1b为本发明实施例一提供的设置有拍摄设备的无人机仰视结构示意图，图1c为本发明实施例一提供的设置有拍摄设备的无人机俯视结构示意图，如图1b和图1c所示，拍摄设备166包括前视摄像头1661、后视摄像头1662、左视摄像头1663、右视摄像头1664、上视摄像头1665和下视摄像头1666。各视角摄像头的数量为至少两个。其中，前视摄像头1661、后视摄像头1662、左视摄像头1663、右视摄像头1664、上视摄像头1665采用第一光圈镜头；下视摄像头1666采用第二光圈镜头；第二光圈大于第一光圈。由于下视摄像头1666对着地面，所拍摄的图像偏暗，下视摄像头1666采用较大光圈镜头，可以提升图像的输入亮度。上视摄像头1665的镜头设置有减光片；减光片用于降低所述上视摄像头1665的通光量。其中，可以降低20％-50％的通光亮。由于上视摄像头1665对着天空，太阳高强度照射会让图像过曝，设置减光片的好处是可以防止图像过曝。图2为本发明实施例一提供的一种图像曝光方法的流程图，本实施例可适用于通过无人机进行拍摄的情况，该方法可以由图像曝光装置来执行，该装置可以是设置于安装有拍摄设备的无人机等。如图2所示，该方法具体包括如下步骤：步骤110，获取摄像头在无人机中所处的视角。无人机10的视角包括前视、后视、左视、右视、上视和下视六个视角，在六个视角方向中均安装有摄像头，分别为前视摄像头1661、后视摄像头1662、左视摄像头1663、右视摄像头1664、上视摄像头1665和下视摄像头1666。通过摄像头可以拍摄对应视角的图像。步骤120，根据视角确定摄像头拍摄图像的曝光方式。本实施例中，无人机10在航拍时，前视摄像头1661、后视摄像头1662、左视摄像头1663和右视摄像头1664均处于水平方向，所拍摄的图像一半为地面，一半为天空；上视摄像头1665垂直水平线向上方向，拍摄的图像为天空；下视摄像头1666垂直水平线向下方向，拍摄的图像为地面。因此，可以根据不同的视角方向，将设置于无人机10中的摄像头分为两类，每一类对应不同的拍摄方式。第一类摄像头包括前视摄像头1661、后视摄像头1662、左视摄像头1663和右视摄像头1664，拍摄的图像上半部分为天空场景，下半部分为地面场景；第二类摄像头包括上视摄像头1665和下视摄像头1666，上视摄像头1665拍摄的图像为天空场景；下视摄像头1666拍摄的图像为地面场景。其中，曝光方式包括调整曝光次数、调整曝光时长或调整曝光亮度。具体地，调整曝光次数的曝光方式为：可以在一定曝光时长条件下设置摄像头曝光次数。调整曝光时长的曝光方式为：增加或减少曝光时长。当曝光时长为长曝光时，可增加摄像头的进光量，以采集到过暗图像中的细节，当曝光时长为短曝光时，可减少摄像头的进光量，以避免图像过亮。可选的，当曝光时长为小于等于3ms时，为短曝光，当曝光时长为大于3ms时，为长曝光。调整曝光亮度的曝光方式可以是，增加或减少相机的增益参数。还可以通过硬件的改进来调整曝光亮度，如：可以设置为不同的光圈，以调整摄像头的通光量，其中，光圈越大，摄像头的通光量越多；或者，还可以在摄像头的镜片上增加减光片，来减少摄像头所拍摄图像的通光量。对于设置于无人机10中的第一类摄像头：前视摄像头1661、后视摄像头1662、左视摄像头1663和右视摄像头1664。可选的，可以控制第一类摄像头拍摄图像按照调整曝光时长和曝光次数的曝光方式进行曝光。示例性地，采取按照第一曝光时长和第二曝光时长连续曝光两次的曝光方式进行曝光。具体地，第一曝光时长小于第二曝光时长。其中，第一曝光时长可以理解为短曝光，第二曝光时长可以理解为长曝光，例如，第一曝光时长为2ms，第二曝光时长为10ms。可选的，对于设置于无人机10中的第一类摄像头：前视摄像头1661、后视摄像头1662、左视摄像头1663和右视摄像头1664，还可以控制第一类摄像头拍摄图像按照自动曝光时长曝光一次的曝光方式进行曝光。其中，自动曝光时长是摄像头根据测光系统测得被拍摄画面的曝光值，自动设定快门速度。对于设置于无人机10中的第二类摄像头：上视摄像头1665和下视摄像头1666，可选的，可以控制第二类摄像头拍摄图像按照调整曝光亮度和/或调整曝光时长的曝光方式进行曝光。示例性地，对于上视摄像头1665，可以通过降低上视摄像头1665的曝光亮度和/或降低上视摄像头1665的曝光时长的方式，来减少上视摄像头1665所拍摄图像的通光亮，以避免上视摄像头1665拍摄天空场景图像时，因太阳高度照射而产生图像过曝；对于下视摄像头1666，可以通过增加下视摄像头1666的曝光亮度和/或提高下视摄像头1666的曝光时长的方式，来增加下视摄像头1666所拍摄图像的通光量，以采集过暗图像中的细节。步骤130，控制摄像头拍摄图像按照曝光方式进行曝光，以获得目标图像。进一步的，对于不同视角的摄像头所拍摄的图像，按照不同的曝光方式进行曝光，以获得更加清晰的目标图像。可选的，对于设置于无人机10中的第一类摄像头：前视摄像头1661、后视摄像头1662、左视摄像头1663和右视摄像头1664。可选的，当采用调整曝光时长和曝光次数的曝光方式时，按照第一曝光时长对所拍摄图像进行曝光，以获得第一拍摄图像，按照第二曝光时长对所拍摄图像进行曝光，以获得第二拍摄图像，将第一拍摄图像和第二拍摄图像对应像素点的亮度值求平均，以获得目标图像。具体地，按照第一曝光时长(如：2ms)对所拍摄图像进行曝光后获得第一拍摄图像，对应的第一像素点亮度值为ys；按照第二曝光时长(如：10ms)对所拍摄图像进行曝光后获得第二拍摄图像，对应的第二像素点亮度值为yh，将第一像素点亮度值和第二像素点亮度值叠加后取平均，得到输出的目标帧图像。yhdr＝(ys+yh)/2可选的，对于设置于无人机10中的第一类摄像头：前视摄像头1661、后视摄像头1662、左视摄像头1663和右视摄像头1664。当采用按照自动曝光时长曝光一次的曝光方式时，控制摄像头拍摄图像按照该曝光方式进行曝光后，获得目标图像的过程可以是：按照自动曝光时长进行曝光，以获得初始图像；然后获取曝光权重表，并根据曝光权重表对初始图像像素点的亮度值进行加权计算，以获得目标图像。其中，曝光权重表可以根据拍摄环境、摄像头硬件参数进行设置。示例性的，设置于无人机10中的前视摄像头1661、后视摄像头1662、左视摄像头1663和右视摄像头1664均可以采用如表1所示的曝光权重表。其中，曝光权重表中的各权重值与所拍摄的图像相应位置的像素点相对应。曝光权重值越高，代表相应区域的图像的亮度需要调的越高。对于图像的中间部分，是用户最为关注的区域，因此，在曝光权重表中，将对应图像中间区域的权重值设置为最高。在获得的初始图像中，由于地面区域图像亮度显然比天空区域图像亮度低，因此，在曝光权重表中，可以将天空区域对应的曝光权重设置为最低，设置对应地面区域的权重值仅次于中间区域的权重值。表1曝光权重表111111111111111111111111111111111111111111111111111111111112211111111111111111111123321111111111111111111233332111111111111111112334433211111111111111122345543221111111111111123455554321111111111111223455554322111111111112234455554432211111111122334455554433221111111223344445544443322111112233444444444444332211112334444444444444433211123344444444444444443321233444444444444444444332根据所获得的初始图像的像素点的亮度值与对应曝光权重表中的权重值，计算得到目标图像中对应的像素点的亮度值。可选的，可以采用将所获得的初始图像的像素点的亮度值与对应曝光权重表中的权重值直接相加，得到目标图像中对应的像素点的亮度值。示例性地，假设所获得的初始图像的像素点亮度值为a，对应设定曝光权重表中的权重值为1，则计算得到目标图像对应像素点亮度值为：a+1。可选的，还可以采用将所获得的初始图像的像素点亮度值与对应曝光权重表中的权重值相加后乘以预设的系数，得到目标图像中对应的像素点亮度值。示例性地，假设所获得的初始图像的像素点亮度值为a，对应设定曝光权重表中的权重值为1，则根据曝光权重表对初始图像像素点的亮度值进行加权计算，得到目标图像对应像素点亮度值为：(a+1)·δ，其中，δ为1-2实数范围内的常数。对于设置于无人机10中的第二类摄像头：上视摄像头1665和下视摄像头1666。可选的，当采用调整曝光时长的曝光方式时，可以采取短曝光(如：2ms)的方式对上视摄像头1665拍摄的图像进行曝光，从而获得通光量少的目标图像；可以采取长曝光(如：10ms)的方式对下视摄像头1666拍摄的图像进行曝光，从而获得通光量多的目标图像。当采用调整曝光亮度的曝光方式时，上视摄像头1665可以通过采用第一光圈和/或设置减光片来降低曝光亮度，从而获得通光量少的目标图像；下视摄像头1666可以通过采取大于第一光圈值的第二光圈来增加曝光亮度，以获得通光量多的目标图像。本发明实施例，首先获取摄像头在无人机中所处的视角，然后根据视角确定摄像头拍摄图像的曝光方式，最后控制摄像头拍摄图像按照曝光方式进行曝光，以获得目标图像。本发明实施例提供的图像曝光方法，根据摄像头在无人机中所处的视角确定摄像头拍摄图像的曝光方式，可以解决在不同的角度图片过曝或偏暗的问题，从而提高无人机拍摄的图像的质量。实施例二图3是本发明实施例二提供的一种图像曝光装置的结构示意图。该图像曝光装置，包括：视角获取模块210，用于获取摄像头在无人机中所处的视角；曝光方式确定模块220，用于根据所述视角确定摄像头拍摄图像的曝光方式；目标图像获取模块230，用于控制所述摄像头拍摄图像按照所述曝光方式进行曝光，以获得目标图像。本发明实施例，首先获取摄像头在无人机中所处的视角，然后根据视角确定摄像头拍摄图像的曝光方式，最后控制摄像头拍摄图像按照曝光方式进行曝光，以获得目标图像。本发明实施例提供的图像曝光方法，根据摄像头在无人机中所处的视角确定摄像头拍摄图像的曝光方式，可以解决在不同的角度图片过曝或偏暗的问题，从而提高无人机拍摄的图像的质量。可选的，所述摄像头包括所述无人机的前视摄像头、后视摄像头、左视摄像头或右视摄像头中的至少一个，则，曝光方式确定模块220具体用于：按照第一曝光时长和第二曝光时长连续曝光两次，其中，第一曝光时长小于第二曝光时长。则，目标图像获取模块230具体用于：按照第一曝光时长对所述拍摄图像进行曝光，以获得第一拍摄图像；按照第二曝光时长对所述拍摄图像进行曝光，以获得第二拍摄图像；将第一拍摄图像和第二拍摄图像对应像素点的亮度值求平均，以获得目标图像。可选的，摄像头包括无人机的前视摄像头、后视摄像头、左视摄像头或右视摄像头中的至少一个，则，曝光方式确定模块220还用于：按照摄像头的自动曝光时长曝光一次。则，目标图像获取模块230还用于：按照自动曝光时长进行曝光，以获得初始图像；获取曝光权重表，并根据曝光权重表对初始图像像素点的亮度值进行加权计算，以获得目标图像。可选的，摄像头包括无人机的下视摄像头，则，曝光方式确定模块220具体用于：增加摄像头的曝光亮度和/或提高摄像头的曝光时长。可选的，摄像头包括无人机的上视摄像头，则，曝光方式确定模块220具体用于：降低摄像头的曝光亮度和/或降低摄像头的曝光时长。上述装置可执行本发明前述所有实施例所提供的方法，具备执行上述方法相应的功能模块和有益效果。未在本实施例中详尽描述的技术细节，可参见本发明前述所有实施例所提供的方法。实施例三本发明实施例三还提供一种包含计算机可执行指令的存储介质，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行一种图像曝光方法，该方法包括：获取摄像头在无人机中所处的视角；根据视角确定摄像头拍摄图像的曝光方式；控制摄像头拍摄图像按照曝光方式进行曝光，以获得目标图像。当然，本发明实施例所提供的一种包含计算机可执行指令的存储介质，其计算机可执行指令不限于如上所述的方法操作，还可以执行本发明任意实施例所提供的图像曝光方法中的相关操作。通过以上关于实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，本发明可借助软件及必需的通用硬件来实现，当然也可以通过硬件实现，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如计算机的软盘、只读存储器(read-onlymemory,rom)、随机存取存储器(randomaccessmemory,ram)、闪存(flash)、硬盘或光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。值得注意的是，上述图像曝光装置的实施例中，所包括的各个模块只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各功能模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本发明的保护范围。注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。当前第1页12