用于控制相机的曝光的系统及其方法
【专利说明】用于控制相机的曝光的系统及其方法
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请基于并要求于2014年11月26日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请N0.10-2014-0166610的优先权，将其公开的全部内容通过引用结合于此。
技术领域
[0003]本发明涉及用于控制相机的曝光的系统及其方法，且特别涉及通过生成虚拟直方图来设定相机的最佳曝光的技术。
【背景技术】
[0004]为解决停车和泊车问题、交通问题、交通事故等问题，其中在车辆、建筑物等中配备诸如黑匣子和CCTV等相机成像设备的情况日益增多。
[0005]就相机成像设备而言，图像质量会依赖于曝光，且因此开发了通过曝光控制来改善图像质量的自动控制相机的曝光的技术。
[0006]但是，现有的自动控制相机曝光的方法控制全部图像的平均灰度或某些选取点的平均灰度值来跟踪特定值。
[0007]该方法根据周围环境来使曝光不同，并通过角膜改变光照反射点的亮度，并因此改变用于每帧图像的闪光的亮度，这对于闪光检测的阈值设定具有不利影响，致使难以跟踪闪光。
[0008]而且，闪光一般在255次以上饱和，并因此当饱和受到绝对抑制时，面部过暗，并因此面部识别会失败。
【发明内容】
[0009]作出本公开内容，以解决存在于现有技术中的上述问题，同时完好保留由现有技术所实现的优点。
[0010]本发明的一方面提供了一种用于控制相机的曝光的系统及其方法，其能够通过生成虚拟直方图，并且对在虚拟直方图中选择预期为最高图像质量的曝光进行控制，来提供最佳曝光。
[0011]根据本发明的示例性实施方式，一种用于控制相机的曝光的系统，包括直方图计算器，被配置为从输入图像中计算直方图；虚拟直方图生成器，被配置为通过对所计算的直方图不同地施加曝光来生成虚拟直方图；直方图中断滤波器(histogram hole filter)，被配置为通过对所述虚拟直方图中产生的中断进行滤波以产生最终直方图；直方图均衡化单元，被配置为将最终直方图均衡化；以及最佳曝光设置单元，被配置为根据均衡化的直方图适用曝光值。
[0012]所述系统还可包括:直方图存储器，被配置为存储计算出的直方图；第一临时直方图存储器，被配置为存储第一临时直方图；以及第二临时直方图存储器，被配置为存储第二临时直方图。
[0013]当具有O值的中断存在时，直方图中断滤波器可取出(bring，采用)并存储中断的左边区间的值，增加虚拟直方图的区间的指数，以生成第一临时直方图，并且当具有O值的中断存在时，直方图中断滤波器可取出并存储中断的右边区间的值，减小虚拟直方图的区间的指数，以生成第二临时直方图。
[0014]当所述第一临时直方图和第二临时直方图的区间中的任何一个区间具有O值时，直方图中断滤波器可存储O值，并且当第一临时直方图和第二临时直方图的区间都不具有O值时，直方图中断滤波器存储第一临时直方图和第二临时直方图区间的平均值以生成最终直方图。
[0015]直方图中断滤波器可将最终直方图的每个区间的值增大Ι/k倍，使得最终直方图的全部区间的和等于计算出的直方图的全部区间之和。
[0016]虚拟直方图生成器可设置曝光因子大于1，以在所述虚拟直方图的区间的数量多于所述计算出的直方图的区间的数量时，在所述虚拟直方图的区间之中于所述计算出的直方图的最后区间之后累积一值，并将所累积的值存储为所述虚拟直方图的最后区间的值。
[0017]所述虚拟直方图生成器可设置曝光因子小于1，以在在所述虚拟直方图的区间的数量少于所述计算出的直方图的区间的数量时将在所述虚拟直方图的最后区间的紧靠前的区间的值存储多达与所述计算出的直方图的剩余区间的数量，使得所述虚拟直方图的区间的数量等于所述计算出的直方图的区间的数量。
[0018]根据本发明的另一个示例性实施方式，一种用于控制相机的曝光的方法，包括从输入图像数据计算并存储直方图；通过基于所述计算出的直方图改变曝光来生成虚拟直方图；通过对所述虚拟直方图中形成的中断进行滤波，生成最终直方图；将最终直方图均衡化；并根据均衡化的直方图适用曝光值。
[0019]在生成所述虚拟直方图中，曝光因子可设置为大于1，以在所述虚拟直方图的区间的数量大于所述计算出的直方图的区间的数量时，在所述虚拟直方图的区间之中于所述计算出的直方图的最后区间之后累积一值，并且所累积的值可存储为所述虚拟直方图的最后区间的值。
[0020]在生成所述虚拟直方图中，曝光因子可设置为小于I以在所述虚拟直方图的区间的数量少于所述计算出的直方图的区间的数量时，将在所述虚拟直方图的最后区间的紧靠前的区间的值存储多达与所述计算出的直方图的剩余区间的数量，使得所述虚拟直方图的区间的数量等于所述计算出的直方图的区间的数量。
[0021]在生成所述最终直方图中，当具有O值的所述中断存在时，可取出并且存储中断的左边区间的值，增加所述虚拟直方图的区间的指数，以生成第一临时直方图，以及当具有O值的所述中断存在时，可取出并且存储所述中断的右边区间的值，减小所述虚拟直方图的区间的指数，以生成第二临时直方图。
[0022]在生成所述最终直方图中，当所述第一临时直方图和所述第二临时直方图的区间中的任何一个区间具有O值时，可存储O值，并且当所述第一临时直方图和所述第二临时直方图的区间都不具有O值时，可存储所述第一临时直方图和所述第二临时直方图的区间的平均值以生成所述最终直方图。
【附图说明】
[0023]本公开内容的以上及其他目的、特征和优点通过结合附图而写下的以下详细说明将会更显然:
[0024]图1为根据本发明的示例性实施方式的用于控制相机的曝光的系统的构造示意图；
[0025]图2为示出根据本发明的示例性实施方式的用于控制相机的曝光的方法的流程图；
[0026]图3为用于描述图2中的用于生成虚拟直方图的方法的流程图；
[0027]图4为用于描述图2中的用于滤波虚拟直方图中断(hole)的方法的流程图；
[0028]图5A为根据本发明的示例性实施方式的饱和虚拟直方图的示例性示意图；
[0029]图5B为根据本发明的示例性实施方式的饱和的、具有的曝光因子小于1，且具有的临时直方图 round(k*bin)的值小于(bin-round(k*bin)*histogram(bin_l))的虚拟直方图的示例性示意图；
[0030]图5C为根据本发明的示例性实施方式的饱和的、具有的曝光因子小于1，且具有的临时直方图 round(k*bin)的值大于(bin-round(k*bin)*histogram(bin_l))的虚拟直方图的示例性示意图；
[0031]图6A为根据输入图像计算的原始直方图的示例性示意图；
[0032]图6B为当曝光适用于图6A的直方图两倍时用于描述产生中断的现象的示意图；
[0033]图7A为根据本发明的示例性实施方式的虚拟直方图的示例性示意图；
[0034]图7B为根据本发明的示例性实施方式的第一临时直方图的示例性示意图；
[0035]图7C为根据本发明的示例性实施方式的第二临时直方图的示例性示意图；
[0036]图7D为根据本发明的示例性实施方式的最终的临时直方图的示例性示意图；
[0037]图8为根据本发明的示例性实施方式的用于描述直方图均衡化的曲线图。
[0038]图9A为固定曝光时，瞳孔和闪光(glint，眨眼)识别失败时的示例性示意图；
[0039]图9B为根据本发明的示例性实施方式的通过执行曝光控制来增加瞳孔和闪光检测成功率的情况的示例性示意图；以及
[0040]图10为示出了应用根据本发明的示例性实施方式的用于控制相机的曝光的算法的硬件构造的示意图。
【具体实施方式】
[0041]下文中，将参考附图详细说明本发明的最优选实施方式，使得本领域的技术人员能够容易地实现本发明的精神实质。
[0042]下文中，本发明的示例性实施方式将参考图1至图10进行详细说明。
[0043]图1为根据本发明的示例性实施方式的用于控制相机的曝光的系