专利名称：相机无传感器连续自动曝光时间调节控制装置的制作方法
技术领域：
本发明属于相机曝光时间调节控制技术领域，涉及一种相机无传感器连续自动曝光时间调节控制装置，特别涉及一种以变参数二次函数为控制模型的自动曝光时间调节控制装置。
背景技术：
随着图像处理技术的普及和不断完善，监控系统得到了广泛应用，而且对系统性能的需求也是越来越高。自动曝光时间调节是相机的一项重要技术参数，由于监控系统所监视的区域通常难以维持某一恒定的照度，随着光照强度和对比度的改变相机的成像质量势必会受到严重的影响，所以曝光时间的自动调整是视频监控系统首要解决的问题之一。不同的应用中，相机自动调光技术大同小异，各有特点，但是没有通用的调光算法 及相应的控制硬件系统。根据反馈方式不同可以将自动调光系统分为辅助传感器调光和无辅助传感器调光，根据步长控制的不同可以分为分级自动调光和连续自动调光。在实际应用中，辅助传感器调光系统硬件结构相对复杂，没有对主光路图像进行分析，仅仅对检测点照度进行采样，通常无法解决局部饱和等问题；分级调光法通常很难找到一个适应性强的曝光时间分级机制，在使用环境发生变化时需要拟定新的分级方案。因此实际应用中我们更期望有这样一种无传感器连续自动调光方法，可以在控制算法控制下使相机获取精确的曝光时间，从而获得闻质量的图像。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种能够动态调整步长的相机无传感器连续自动曝光时间调节控制装置，该装置可以根据图像的灰度变化动态调整步长从而在图像较亮和图像较暗情况下都能获得预期的调光效果。为了解决上述技术问题，本发明的相机无传感器连续自动曝光时间调节控制装置包括视频图像直方图统计装置采集视频图像数据，完成视频图像的直方图统计，将直方图统计数据发送到计算MBL、PBL和DMP的装置；计算MBL、PBL和DMP的装置根据直方图统计数据计算整幅图像灰度平均值MBL、
伪中值PBL和平均特征距离DMP
N
S Hi FiMBL = --(I)
/=O
权利要求
1.一种相机无传感器连续自动曝光时间调节控制装置，其特征在于包括 视频图像直方图统计装置采集视频图像数据，完成视频图像的直方图统计，将直方图统计数据发送到计算MBL、PBL和DMP的装置； 计算MBL、PBI^P DMP的装置根据直方图统计数据计算整幅图像灰度平均值MBL、伪中值PBL和平均特征距离DMP
2.根据权利要求I所述的相机无传感器连续自动曝光时间调节控制装置其特征在于所述视频图像直方图统计装置为FPGA内部功能模块，该装置根据直方图统计数据计算MBL、PBL和DMP ；由MBL、PBL和DMP构建误差函数E = fE(MBL, MBLh, MBL1)的装置、步长计算装置和曝光时间调整装置为DSP内部功能模块；DSP通过高速同步缓存FIFO与FPGA实现数据交换，计算误差函数。
3.根据权利要求I或2所述的相机无传感器连续自动曝光时间调节控制装置，其特征在于还包括步长控制装置所述步长控制装置将计算出的步长At与最大步长Atmax进行比较，若大于最大步长A tmax则令A t等于A tmax ； AtMX=mt(13) 其中m为比例系数，0〈m〈l。
4.根据权利要求3所述的相机无传感器连续自动曝光时间调节控制装置其特征在于所述步长控制装置为DSP内部功能模块。
5.根据权利要求I或2所述的相机无传感器连续自动曝光时间调节控制装置，其特征在于还包括幅值变换装置；所述幅值变换装置根据相机曝光时间的调节范围将计算出的下一帧曝光时间t'进行放大和缩小。
6.根据权利要求5所述的相机无传感器连续自动曝光时间调节控制装置其特征在于所述幅值变换装置为FPGA内部功能模块块。
全文摘要
本发明涉及一种相机无传感器连续自动曝光时间调节控制装置，该装置包括视频图像直方图统计装置；计算MBL、PBL和DMP的装置；构建误差函数E＝fE(MBL，MBLh,MBLl)的装置；步长、增益计算装置；曝光时间调整装置。本发明采用动态增益控制，实现在灰度级较低时增益较小灰度级较高时增益很大，进而实现控制算法收敛特性的动态调整，解决了不同曝光区间动态步长调光控制的收敛特性不均问题；从而解决了视觉系统主观亮度感觉和客观亮度之间的非线性映射的问题。
文档编号G03B7/08GK102801920SQ20121025979
公开日2012年11月28日 申请日期2012年7月25日 优先权日2012年7月25日
发明者隋龙, 赵建, 张艳超 申请人:中国科学院长春光学精密机械与物理研究所