电子内窥镜曝光装置及曝光方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及一种电子内窥镜成像系统，具体涉及一种电子内窥镜曝光装置及曝光 方法。
【背景技术】
[0002] 目前的图像探测器自动曝光方式主要是探测器自动完成，探测器在通过采集到的 视频信号的同时，提取每帧视频信号的亮度信息计算得到亮度值之后，再设置快门值，进而 控制曝光量。现有图像探测器的自动曝光，主要是根据每帧的亮度值与目标亮度值及门限 值对比，采用固定步长、等阶梯调整的方式设定快门值达到目标值的曝光量。
[0003] 采用固定步长方式设置快门值，在图像中主要拍摄对象与背景衬比度较低时，图 像能够得到较好的重现。但当主要拍摄对象与背景反差过大时，由于图像探测器动态范围 较窄，需要较多帧才能达到目标值，造成消光速度慢；并且当亮度值到达门限值附近时会过 度调整，产生来回振荡，视频画面则显示出亮暗变换。
【发明内容】
[0004] 为了克服上述现有技术中存在的缺陷，本发明的目的是提供一种电子内窥镜曝光 装置及曝光方法，使图像的质量更清晰，无过曝或过暗的情况，提高曝光速度，解决了图像 刺眼、闪烁的问题。
[0005] 为了实现本发明的上述目的，本发明提供了一种电子内窥镜曝光装置，包括图像 探测模块、图像处理模块和图像输出模块，所述图像探测模块与图像处理模块连接，图像处 理模块与图像输出模块连接，所述图像探测模块包括图像探测器、亮度统计模块和快门值 控制模块，所述图像探测器输出端与亮度统计模块输入端连接，亮度统计模块输出端与快 门值控制模块输入端连接，所述快门值控制模块输出端连接图像探测器输入端，图像探测 器的另一输入端连接图像处理模块。
[0006] 图像探测器将探测区域的视频信号传给亮度统计模块，亮度统计模块计算出探测 区域的当前亮度值Y。和目标亮度值Y a，并传递给快门值控制模块；快门值控制模块计算出 目标快门值33控制快门，达到合适曝光量；图像探测器将在合适曝光量下的探测区域的视 频信号发送给图像处理模块；图像处理模块对接收到的视频信号后进行图像处理，完成后 传递给图像输出模块输出。
[0007] 与现有电子内窥镜相比，本发明在现有电子内窥镜基础上，不采用图像探测器的 自动曝光模式，在原有的系统中加入了亮度统计模块和快门值控制模块，在背景对比度较 大时，不产生过曝和欠曝情况，避免了局部位置过亮或过暗；背景快速变换时，能快速消光， 迅速的达到目标值，不会产生亮暗交替闪烁的情况；提高曝光速度，解决了图像刺眼、闪烁 的问题。
[0008] 优选的，所述图像探测器为CCD图像传感器，能较好较清晰的反应探测区域的图 像。
[0009] 基于上述电子内窥镜曝光装置，本发明还提出了一种电子内窥镜曝光方法，包括 以下步骤：SI.图像探测器采集探测区域的视频信号，并以电信号方式反应给亮度统计模 块；S2.亮度统计模块计算出探测区域的当前亮度值Y。，然后通过调试、验证得到目标亮度 值Ya，将当前亮度值Y。和目标亮度值Y 起传递给快门值控制模块；S3.快门值控制模块 根据接收到的当前亮度值Y。和目标亮度值Y a计算出目标快门值S a，并根据得到的目标快门 值33控制快门，达到合适曝光量；S4.图像探测器将在合适曝光量下的探测区域的视频信 号发送给图像处理模块；S5.图像处理模块对接收到的视频信号后进行图像处理，完成后 传递给图像输出模块输出。
[0010] 经过亮度的计算和曝光量的计算使得输出的图像克服了在背景对比度较大时，产 生的过曝或欠曝的问题；同时也克服了背景快速变换时，产生的亮暗交替闪烁的情况，提高 曝光速度，解决了图像刺眼、闪烁的问题。
[0011] 进一步的，所述步骤S2包括：S2-1.亮度统计模块将接收到的每帧信号划分为N 个不同的区域，N为正整数，中央区域为有效区域，边缘区域作为无效区域不进行亮度值统 计；S2-2.计算出每个有效区域的亮度值；S2-3.对有效区域的亮度值进行均值计算，得到 当前亮度值Ye;S2-4.根据当前亮度值Y。进行调试和验证得到目标亮度值Y a;S2-5.将当前 亮度值Y。和目标亮度值Y 起发送给快门值控制模块。
[0012] 在接收到的每帧信号中，将边缘区域作为无效区域不进行亮度值统计，在划分的 有效区域内采用均值计算得到当前亮度值Y。和目标亮度值Y a，较为准确的反应了探测区域 的亮度情况，对得到较为准确的目标快门值起到决定性的作用。
[0013] 进一步的，所述步骤S3中目标快门值计算方法为：若当前亮度值小于设定亮度门 限值，为无过曝情况，目标快门值S a= Ya*syY。;若当前亮度值大于设定亮度门限值，为有过 曝情况，目标快门值Sa= Y a*S。/ω Y。;其中，S。为当前快门值，Y a为目标亮度值，当前亮度值 Υε，1〈ω〈3〇
[0014] 分两种情况计算目标快门值Sa，将曝光可能出现在情况都包含在内，比较全面的 考虑了实际情况，使得输出的图像的曝光效果更好。
[0015] 优选的，所述设定亮度门限值为240cd/m2。
[0016] 本发明的有益效果是：本发明在现有电子内窥镜基础上，不采用图像探测器的自 动曝光模式，在原有的系统中加入了亮度统计模块和快门值控制模块，在背景对比度较大 时，不产生过曝和欠曝情况，背景快速变换时，不会产生亮暗交替闪烁的情况，提高曝光速 度，解决了图像刺眼、闪烁的问题。
[0017] 本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变 得明显，或通过本发明的实践了解到。
【附图说明】
[0018] 本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变 得明显和容易理解，其中：
[0019] 图1是本发明的原理框图。
【具体实施方式】
[0020] 下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终 相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附 图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
[0021] 在本发明的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语"安装"、"相连"、 "连接"应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可 以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据 具体情况理解上述术语的具体含义。
[0022] 如图1所示，本发明提供了一种电子内窥镜曝光装置，包括图像探测模块、图像处 理模块和图像输出模块，所述图像探测模块与图像处理模块连接，图像处理模块与图像输 出模块连接，所述图像探测模块包括图像探测器、亮度统计模块和快门值控制模块，所述图 像探测器输出端与亮度统计模块输入端连接，亮度统计模块输出端与快门值控制模块输入 端连接，所述快门值控制模块输出端连接图像探测器输入端，图像探测器的另一输入端连 接图像处理