一种用于多个鱼眼镜头的图像的曝光调整方法和装置与流程
本发明涉及镜头成像领域，尤其涉及一种用于多个鱼眼镜头的图像的曝光调整方法和装置。
背景技术：
本部分旨在为权利要求书中陈述的本发明的实施方式提供背景或上下文。此处的描述不因为包括在本部分中就承认是现有技术。
在目前使用的利用多个镜头拍摄全景图像的技术中，每个镜头独立进行曝光来采集各自的图像，采集图像后将各自的图形拼接在一起并经过后期处理，最终获得拼接后的全景图像。在后期处理时，首先估算每个图像之间的曝光差异，然后根据所估算的曝光差异将不同图像之间的层叠区域进行叠加，并对层叠区域的边缘亮度做适当延展，使得拼接后的全景图像的曝光变化趋于平滑，从而消除每个图像之间的拼接后的层叠区域由曝光差异造成的明暗分界线。然而，目前使用的拼接技术需要在拍摄完成后对每个图像分别进行处理来消除明暗分界线，而由于每个图像的拍摄场景不同，造成没有通用的调整方式来对所有的图像进行统一处理，因此需要大量的人工操作、巨大的时间成本、效率很低。而且，在后期处理时，需要通过将层叠区域进行渐变叠加过渡的方式来消除曝光差异，导致降低层叠区域的图像清晰度，因为不同镜头拍摄同样场景的结果无法完全一致，因此重叠必然导致其清晰度损失，并产生失真。此外，由于全景图像的数据量远远大于传统视角图像的数据量，因此对全景图像的后期处理所消耗的资源也是巨大的。
技术实现要素：
鉴于上述问题，提出了本发明，以便提供一种用于多个鱼眼镜头的图像的曝光调整方法和装置,以克服上述问题或者至少部分地解决上述问题。
根据本发明的第一方面，提供了一种用于多个鱼眼镜头的图像的曝光调整方法，包括：根据所述多个鱼眼镜头中每个鱼眼镜头生成的图像中的像素点，计算所述图像的圆心及半径；根据所述图像的圆心和半径，在所述图像中选择采集点的集合；获取所述采集点的集合中每个采集点的灰度参数和饱和度参数；根据每个采集点的灰度参数和饱和度参数，计算每个鱼眼镜头生成的图像的曝光修正参数；以及根据每个鱼眼镜头生成的图像的曝光修正参数，对所述图像进行曝光调整，以将由多个鱼眼镜头生成的多个所述图像拼接为最终图像。
根据本发明的上述实施方式中的用于多个鱼眼镜头的图像的曝光调整方法中，其中根据所述多个鱼眼镜头中每个鱼眼镜头生成的图像中的像素点，计算所述图像的圆心及半径包括：根据所述每个鱼眼镜头生成的图像中非纯黑色的像素点的横坐标x和纵坐标y，计算所述图像的圆心及半径。
根据本发明的上述任一实施方式中的用于多个鱼眼镜头的图像的曝光调整方法中，其中根据所述图像的圆心和半径，在所述图像中选择采集点的集合还包括：根据所述图像的圆心和半径，在所述图像的边缘处选择采集点的集合。
根据本发明的上述任一实施方式中的用于多个鱼眼镜头的图像的曝光调整方法中，其中根据所述图像的圆心和半径，在所述图像中选择采集点的集合还包括：将所述圆心位置设置为原点，根据各像素点的横坐标x、纵坐标y和视场角
根据本发明的上述任一实施方式中的用于多个鱼眼镜头的图像的曝光调整方法中，其中根据各像素点的横坐标x、纵坐标y和视场角
计算所述畸变函数关于r的一阶导数；
根据本发明的上述任一实施方式中的用于多个鱼眼镜头的图像的曝光调整方法中，其中获取所述采集点的集合中每个采集点的灰度参数和饱和度参数包括：获取所述采集点集合中每个采集点的rgb值；将每个采集点的rgb值通过his颜色空间模型映射为灰度参数和饱和度参数。
根据本发明的上述任一实施方式中的用于多个鱼眼镜头的图像的曝光调整方法中，其中根据每个采集点的灰度参数和饱和度参数，计算每个鱼眼镜头生成的图像的曝光修正参数包括：根据每个采集点的灰度参数，计算所述采集点集合的灰度参数的中间值imiddle和平均值iaverage；根据每个采集点的饱和度参数，计算所述采集点集合的饱和度参数的最大值hmax和平均值haverage；计算每个鱼眼镜头的曝光修正参数e＝a×(iavarage-imiddle)+b×(havarage-hmax)，其中a为灰度参数的权重，且b为饱和度参数的权重。
根据本发明的上述任一实施方式中的用于多个鱼眼镜头的图像的曝光调整方法中，其中根据每个鱼眼镜头生成的图像的曝光修正参数，对所述图像进行曝光调整包括：根据每个鱼眼镜头生成的图像的曝光修正参数，根据负反馈方式对所述图像进行曝光调整。
根据本发明的上述任一实施方式中的用于多个鱼眼镜头的图像的曝光调整方法中，其中根据每个鱼眼镜头生成的图像的曝光修正参数，对所述图像进行曝光调整，以将由多个鱼眼镜头生成的多个所述图像拼接为最终图像包括：将所述多个鱼眼镜头生成的多个图像的曝光修正参数相比较；当所述多个图像的若干个图像曝光修正参数超出预先确定的曝光阈值范围时，对所述若干个图像进行曝光调整，以将调整后的多个图像拼接为最终图像。
根据本发明的第二方面，提供了一种用于多个鱼眼镜头的图像的曝光调整装置，包括：第一计算模块，被配置为根据所述多个鱼眼镜头中每个鱼眼镜头生成的图像中的像素点，计算所述图像的圆心及半径；采集点选择模块，被配置为根据所述图像的圆心和半径，在所述图像中选择采集点的集合；参数获取模块，被配置为获取所述采集点的集合中每个采集点的灰度参数和饱和度参数；第二计算模块，被配置为根据每个采集点的灰度参数和饱和度参数，计算每个鱼眼镜头生成的图像的曝光修正参数；以及调整模块，被配置为根据每个鱼眼镜头生成的图像的曝光修正参数，对所述图像进行曝光调整，以将由多个鱼眼镜头生成的多个所述图像拼接为最终图像。
根据本发明的上述任一实施方式中的用于多个鱼眼镜头的图像的曝光调整装置中，其中所述第一计算模块被配置为：根据所述每个鱼眼镜头生成的图像中非纯黑色的像素点的横坐标x和纵坐标y，计算所述图像的圆心及半径。
根据本发明的上述任一实施方式中的用于多个鱼眼镜头的图像的曝光调整装置中，根据所述图像的圆心和半径，在所述图像的边缘处选择采集点的集合。
根据本发明的上述任一实施方式中的用于多个鱼眼镜头的图像的曝光调整装置中，其中所述采集点选择模块还包括：第三计算模块，被配置为将所述圆心位置设置为原点，根据各像素点的横坐标x、纵坐标y和视场角
根据本发明的上述任一实施方式中的用于多个鱼眼镜头的图像的曝光调整装置中，其中所述第三计算模块被配置为：根据鱼眼镜头的图像的畸变函数
计算所述畸变函数关于r的一阶导数
根据本发明的上述任一实施方式中的用于多个鱼眼镜头的图像的曝光调整装置中，其中所述参数获取模块还包括：参数获取子模块，被配置为获取所述采集点集合中每个采集点的rgb值；映射模块，被配置为将每个采集点的rgb值通过his颜色空间模型映射为灰度参数和饱和度参数。
根据本发明的上述任一实施方式中的用于多个鱼眼镜头的图像的曝光调整装置中，其中所述第二计算模块被配置为：根据每个采集点的灰度参数，计算所述采集点集合的灰度参数的中间值imiddle和平均值iaverage；根据每个采集点的饱和度参数，计算所述采集点集合的饱和度参数的最大值hmax和平均值haverage；计算每个鱼眼镜头的曝光修正参数e＝a×(iavarage-imiddle)+b×(havarage-hmax)，其中a为灰度参数的权重，且b为饱和度参数的权重。
根据本发明的上述任一实施方式中的用于多个鱼眼镜头的图像的曝光调整装置中，其中所述调整模块被配置为：根据每个鱼眼镜头生成的图像的曝光修正参数，根据负反馈方式对所述图像进行曝光调整。
根据本发明的上述任一实施方式中的用于多个鱼眼镜头的图像的曝光调整装置中，其中所述调整模块还包括：比较模块，被配置为将所述多个鱼眼镜头生成的多个图像的曝光修正参数与预先确定的曝光阈值范围相比较；调整子模块，被配置为当所述多个图像的若干个图像曝光修正参数超出预先确定的曝光阈值范围时，对所述若干个图像进行曝光调整，以将调整后的多个图像拼接为最终图像。
根据本发明实施方式的用于多个鱼眼镜头的图像的曝光调整方法和装置，可以在鱼眼镜头的拍摄的过程中进行实时曝光调整，避免后期视频处理的时间成本和计算资源消耗，同时由于在鱼眼镜头的拍摄的采集端解决了曝光问题，可以避免在后期处理过程中造成的画面质量损失；通过按照一定的采样方式在画面中进行隔点采样，例如在图像的边缘处选择像素点，作为采集点的集合，而避免对所有像素点做采样记录，降低了处理数据量，从而避免了全景图像本身数据量巨大、导致处理数据量显著增加的难题，在保持数据采集准确性的同时提高实时数据采集的效率；这样，根据鱼眼镜头的畸变函数来计算采样点密度s，可以保证在计算曝光修正参数过程中考虑了在水平、竖直各360度全景图像中的任意方位的采集点，允许根据所选择的采集点所计算的曝光参数不受相机摆放方向的影响，在同一空间位置上任一方向放置镜头都能保证一致的计算结果；而且，由于针对采集点的选择是基于考虑了所有上的采集点分布情况，基于这种方式选择采集点的集合并据此进行统一曝光调整，可以保证每个鱼眼镜头拍摄的图像在最终拼接后的画面上没有因曝光差异带来的明暗分界线；通过综合灰度参数和饱和度参数两者来调整权重，计算图像的曝光修正参数并进行动态调整，能够兼顾图像的正常亮度和颜色饱满程度。
附图说明
通过参考附图阅读下文的详细描述，本发明示例性实施方式的上述以及其他目的、特征和优点将变得易于理解。在附图中，以示例性而非限制性的方式示出了本发明的若干实施方式，其中：
图1示意性地示出了根据本发明实施方式的用于多个鱼眼镜头的图像的曝光调整方法的流程示意图；以及
图2示意性地示出了根据本发明实施方式的用于多个鱼眼镜头的图像的曝光调整装置的示意图。
在附图中，相同或对应的标号表示相同或对应的部分。
具体实施方式
下面将参考若干示例性实施方式来描述本发明的原理和精神。应当理解，给出这些实施方式仅仅是为了使本领域技术人员能够更好地理解进而实现本发明，而并非以任何方式限制本发明的范围。相反，提供这些实施方式是为了使本公开更加透彻和完整，并且能够将本公开的范围完整地传达给本领域的技术人员。
本领域技术技术人员知道，本发明的实施方式可以实现为一种系统、装置、设备、方法或计算机程序产品。因此，本公开可以具体实现为以下形式，即：完全的硬件、完全的软件(包括固件、驻留软件、微代码等)，或者硬件和软件结合的形式。
在本文中，需要理解的是，附图中的任何元素数量均用于示例而非限制，以及任何命名都仅用于区分，而不具有任何限制含义。
下面参考本发明的若干代表性实施方式，详细阐释本发明的原理和精神。
示例性方法
下面参考图1来描述根据本发明示例性实施方式的用于多个鱼眼镜头的图像的曝光调整方法。
图1示意性地示出了根据本发明实施方式的用于多个鱼眼镜头的图像的曝光调整的方法100的流程示意图。如图1所示，该方法100可以包括：
s101、根据所述多个鱼眼镜头中每个鱼眼镜头生成的图像中的像素点，计算所述图像的圆心及半径；
在一些可能的实施方式中，本发明实施例的鱼眼镜头生成的图像是圆形。
在一些可能的实施方式中，本发明实施例的图像可以是由多个鱼眼镜头拍摄的视频中所包括的多帧图像，且根据本发明的示例性实施方式，方法100可用于对由多个鱼眼镜头生成的视频进行曝光调整并拼接为最终的全景视频。可选地，可以从多个鱼眼镜头生成的视频中选择一个图像，例如第一帧图像，从而对该第一帧图像进行后续的处理，并根据对第一帧图像的处理结果对后续拍摄中生成的图像进行曝光调整。这样，可以在鱼眼镜头的拍摄的过程中进行实时曝光调整，避免后期视频处理的时间成本和计算资源消耗，同时由于在鱼眼镜头的拍摄的采集端解决了曝光问题，可以避免在后期处理过程中造成的画面质量损失。
当然，可选地，本发明实施例的图像也可以是静态图像，且本发明的示例性实施方式可以对由多个鱼眼镜头生成的多个静态图像进行曝光调整并拼接为最终的全景图像。
在一些可能的实施方式中，步骤s101包括：根据所述每个鱼眼镜头生成的图像中非纯黑色的像素点的横坐标x和纵坐标y，计算所述图像的圆心及半径。可选地，可以从多个鱼眼镜头生成的视频中选择一个图像，例如第一帧图像，对第一帧图像做二值化处理，即选择图像中所有非纯黑色的像素点(例如，可将所有非纯黑的像素点设为1，纯黑的像素点设为0)，将所选择的非纯黑色的像素点作为从鱼眼镜头生成的图像的有效部分，计算每个鱼眼镜头生成的图像(例如每个鱼眼镜头拍摄的视频中的第一帧图像)中非纯黑色的像素点的横坐标x和纵坐标y，计算所述图像的圆心及半径。
如图1所示，方法100还包括步骤s102、根据所述图像的圆心和半径，在所述图像中选择采集点的集合。
在一些可能的实施方式中，步骤s102包括根据所述图像的圆心和半径，在所述图像的边缘处选择采集点的集合。由于最终的全景图像是由多个鱼眼镜头生成的多个图像拼接而成的，为了能够消除最终的图像中的层叠区域中的明暗分界线，需要将每个图像边缘处的像素点的曝光参数调整为尽可能相似或相同。按照一定的采样方式在画面中进行隔点采样，例如在图像的边缘处选择像素点，作为采集点的集合，而避免对所有像素点做采样记录，降低了处理数据量，从而避免了全景图像本身数据量巨大、导致处理数据量显著增加的难题，在保持数据采集准确性的同时提高实时数据采集的效率。
在一些可能的实施方式中，其中根据所述图像的圆心和半径，在所述图像中选择采集点的集合还包括：将所述圆心位置设置为原点，根据各像素点的横坐标x、纵坐标y和视场角
在一些可能的实施方式中，视场角
为了能够消除拼接而成的最终图像中层叠区域的明暗分界线，需要将每个待拼接的圆形图像的各方向上的曝光参数调整为尽可能相似或相同。而由于鱼眼镜头的设计原理，所生成的图像中的画面会产生扭曲，也就是说，视场角
在一些可能的实施方式中，其中根据各像素点的横坐标x、纵坐标y和视场角
根据鱼眼镜头的图像的畸变函数
计算所述畸变函数关于r的一阶导数
可选地，所述畸变函数是与鱼眼镜头光学设计相关的，其通过测量镜头各个位置的视场角与成像半径r(即，各像素点至原点的不同距离)的对应数据，然后拟合而成的函数。可选地，可根据横坐标x、纵坐标y坐标转换为极坐标，即
如图1所示，方法100还包括步骤s103、获取所述采集点的集合中每个采集点的灰度参数和饱和度参数。
在一些可能的实施方式中，步骤s103：获取所述采集点集合中每个采集点的rgb值；将每个采集点的rgb值通过his颜色空间模型映射为灰度参数和饱和度参数。可选地，也可以通过其他方式来获取灰度参数和饱和度参数，例如，当图像的颜色空间为yuv格式时，y即为图像灰度值；而当图像的颜色空间为hsi格式时，s即为图像饱和度。
如图1所示，方法100还包括步骤s104、根据每个采集点的灰度参数和饱和度参数，计算每个鱼眼镜头生成的图像的曝光修正参数。
在一些可能的实施方式中，根据每个采集点的灰度参数和饱和度参数，计算每个鱼眼镜头生成的图像的曝光修正参数包括：根据每个采集点的灰度参数，计算所述采集点集合的灰度参数的中间值imiddle和平均值iaverage；根据每个采集点的饱和度参数，计算所述采集点集合的饱和度参数的最大值hmax和平均值haverage；计算每个鱼眼镜头的曝光修正参数e＝a×(iavarage-imiddle)+b×(havarage-hmax)，其中a为灰度参数的权重，且b为饱和度参数的权重。优选地，经过参数反复调整，可以将a、b分别设置为a＝0.8,b＝0.2，可以得到较好的曝光修正效果。
这样，在计算曝光修正参数时，在处理灰度参数时，为尽量避免过曝和欠曝的情况，取其动态范围的中值作为最优曝光值，而在处理饱和度参数时，为了保证曝光结果颜色饱满，取其最大值作为最优曝光值。这样，综合灰度参数和饱和度参数两者来调整权重，计算图像的曝光修正参数并进行动态调整，能够兼顾图像的正常亮度和颜色饱满程度。
如图1所示，方法100包括步骤s105、根据每个鱼眼镜头生成的图像的曝光修正参数，对所述图像进行曝光调整，以将由多个鱼眼镜头生成的多个所述图像拼接为最终图像。这样，可以在鱼眼镜头的拍摄的过程中进行实时曝光调整，避免后期视频处理的时间成本和计算资源消耗，同时由于在拍摄方案的采集端解决了曝光问题，可以避免因图像处理过程造成的画面质量损失。
在一些可能的实施方式中，步骤s105包括：根据每个鱼眼镜头生成的图像的曝光修正参数，根据负反馈方式对所述图像进行曝光调整。根据本发明实施方式，根据负反馈方式对所述图像进行曝光调整可以是将原始的图像作为输入、进行曝光调整，将曝光调整后的图像作为输出；然后将调整后的图像再次作为输入或输入的一部分，进一步进行曝光调整；这样不断地重复动态调整的过程，直至图像的曝光参数达到一个稳定的数值。
在一些可能的实施方式中，步骤s105包括将所述多个鱼眼镜头生成的多个图像的曝光修正参数与预先确定的曝光阈值范围相比较；当所述多个图像的若干个图像曝光修正参数超出预先确定的曝光阈值范围时，对所述若干个图像进行曝光调整，以将调整后的多个图像拼接为最终图像。可选地，可以在根据负反馈方式对所述图像进行曝光调整之后，再将根据曝光修正参数和曝光阈值范围对图像进行曝光调整；也可以不对图像进行曝光调整，而直接根据曝光修正参数和曝光阈值范围对图像进行曝光调整。可选地，可以根据各鱼眼镜头的图像的边缘处的采集点的集合的灰度参数和饱和度参数，忽略图像中心部分的采集点的影响，计算多个图像的曝光修正参数，然后将多个图像的曝光修正参数与预先确定的曝光阈值范围相比较；当所述多个图像的若干个图像曝光修正参数超出预先确定的曝光阈值范围时，对所述若干个图像进行曝光调整，统一画面曝光，以将调整后的多个图像拼接为最终图像。
这样，根据本发明实施方式的用于多个鱼眼镜头的图像的曝光调整方法，可以在鱼眼镜头的拍摄的过程中进行实时曝光调整，避免后期视频处理的时间成本和计算资源消耗，同时由于在鱼眼镜头的拍摄的采集端解决了曝光问题，可以避免在后期处理过程中造成的画面质量损失；通过按照一定的采样方式在画面中进行隔点采样，例如在图像的边缘处选择像素点，作为采集点的集合，而避免对所有像素点做采样记录，降低了处理数据量，从而避免了全景图像本身数据量巨大、导致处理数据量显著增加的难题，在保持数据采集准确性的同时提高实时数据采集的效率；这样，根据鱼眼镜头的畸变函数来计算采样点密度s，可以保证在计算曝光修正参数过程中考虑了在水平、竖直各360度全景图像中的任意方位的采集点，允许根据所选择的采集点所计算的曝光参数不受相机摆放方向的影响，在同一空间位置上任一方向放置镜头都能保证一致的计算结果；而且，由于针对采集点的选择是基于考虑了所有上的采集点分布情况，基于这种方式选择采集点的集合并据此进行统一曝光调整，可以保证每个鱼眼镜头拍摄的图像在最终拼接后的画面上没有因曝光差异带来的明暗分界线；通过综合灰度参数和饱和度参数两者来调整权重，计算图像的曝光修正参数并进行动态调整，能够兼顾图像的正常亮度和颜色饱满程度。
示例性设备
在介绍了本发明示例性实施方式的方法之后，接下来，参考图2对本发明示例性实施方式的用于多个鱼眼镜头的图像的曝光调整装置的进行描述。
图2示意性地示出了根据本发明实施方式的用于多个鱼眼镜头的图像的曝光调整装置200的示意图。如图2所示，该装置200可以包括：第一计算模块201、采集点选择模块202、参数获取模块203、第二计算模块204，以及调整模块205。
在装置200中，第一计算模块201被配置为根据所述多个鱼眼镜头中每个鱼眼镜头生成的图像中的像素点，计算所述图像的圆心及半径。
在一些可能的实施方式中，本发明实施例的鱼眼镜头生成的图像是圆形。
在一些可能的实施方式中，本发明实施例的图像可以是由多个鱼眼镜头拍摄的视频中所包括的多帧图像，且根据本发明的示例性实施方式，装置200可用于对由多个鱼眼镜头生成的视频进行曝光调整并拼接为最终的全景视频。可选地，可以从多个鱼眼镜头生成的视频中选择一个图像，例如第一帧图像，从而对该第一帧图像进行后续的处理，并根据对第一帧图像的处理结果对后续拍摄中生成的图像进行曝光调整。这样，可以在鱼眼镜头的拍摄的过程中进行实时曝光调整，避免后期视频处理的时间成本和计算资源消耗，同时由于在鱼眼镜头的拍摄的采集端解决了曝光问题，可以避免在后期处理过程中造成的画面质量损失。
当然，可选地，本发明实施例的图像也可以是静态图像，且本发明的示例性实施方式可以对由多个鱼眼镜头生成的多个静态图像进行曝光调整并拼接为最终的全景图像。
在一些可能的实施方式中，所述第一计算模块201被配置为：根据所述每个鱼眼镜头生成的图像中非纯黑色的像素点的横坐标x和纵坐标y，计算所述图像的圆心及半径。可选地，可以从多个鱼眼镜头生成的视频中选择一个图像，例如第一帧图像，对第一帧图像做二值化处理，即选择图像中所有非纯黑色的像素点(例如，可将所有非纯黑的像素点设为1，纯黑的像素点设为0)，将所选择的非纯黑色的像素点作为从鱼眼镜头生成的图像的有效部分，所述第一计算模块201根据每个鱼眼镜头生成的图像(例如每个鱼眼镜头拍摄的视频中的第一帧图像)中非纯黑色的像素点的横坐标x和纵坐标y，计算所述图像的圆心及半径。
如图2所示，在装置200中，采集点选择模块202被配置为根据所述图像的圆心和半径，在所述图像中选择采集点的集合。
在一些可能的实施方式中，采集点选择模块202被配置为根据所述图像的圆心和半径，在所述图像的边缘处选择采集点的集合。由于最终的全景图像是由多个鱼眼镜头生成的多个图像拼接而成的，为了能够消除最终的图像中的层叠区域中的明暗分界线，需要将每个图像边缘处的像素点的曝光参数调整为尽可能相似或相同。采集点选择模块202可以按照一定的采样方式在画面中进行隔点采样，例如在图像的边缘处选择像素点，作为采集点的集合，而避免对所有像素点做采样记录，降低了处理数据量，从而避免了全景图像本身数据量巨大、导致处理数据量显著增加的难题，在保持数据采集准确性的同时提高实时数据采集的效率。
在一些可能的实施方式中，其中所述采集点选择模块202还包括：第三计算模块202a，被配置为将所述圆心位置设置为原点，根据各像素点的横坐标x、纵坐标y和视场角
在一些可能的实施方式中，视场角
为了能够消除拼接而成的最终图像中层叠区域的明暗分界线，需要将每个待拼接的圆形图像的各方向上的曝光参数调整为尽可能相似或相同。而由于鱼眼镜头的设计原理，所生成的图像中的画面会产生扭曲，也就是说，视场角
在一些可能的实施方式中，其中所述第三计算模块202a被配置为：
根据鱼眼镜头的图像的畸变函数
计算所述畸变函数关于r的一阶导数
可选地，所述畸变函数是与鱼眼镜头光学设计相关的，其通过测量镜头各个位置的视场角与成像半径r(即，各像素点至原点的不同距离)的对应数据，然后拟合而成的函数。可选地，可根据横坐标x、纵坐标y坐标转换为极坐标，即
如图2所示，装置200还包括参数获取模块203，被配置为获取所述采集点的集合中每个采集点的灰度参数和饱和度参数。
在一些可能的实施方式中，所述参数获取模块203还包括：参数获取子模块203a，被配置为获取所述采集点集合中每个采集点的rgb值；映射模块203b，被配置为将每个采集点的rgb值通过his颜色空间模型映射为灰度参数和饱和度参数。可选地，参数获取模块203也可以通过其他方式来获取灰度参数和饱和度参数，例如，当图像的颜色空间为yuv格式时，y即为图像灰度值；而当图像的颜色空间为hsi格式时，s即为图像饱和度。
如图2所示，装置200还包括第二计算模块204，被配置为根据每个采集点的灰度参数和饱和度参数，计算每个鱼眼镜头生成的图像的曝光修正参数。
在一些可能的实施方式中，所述第二计算模块204被配置为：根据每个采集点的灰度参数，计算所述采集点集合的灰度参数的中间值imiddle和平均值iaverage；根据每个采集点的饱和度参数，计算所述采集点集合的饱和度参数的最大值hmax和平均值haverage；计算每个鱼眼镜头的曝光修正参数e＝a×(iabarage-imiddle)+b×(havarage-hmax)，其中a为灰度参数的权重，且b为饱和度参数的权重。优选地，经过参数反复调整，可以将a、b分别设置为a＝0.8,b＝0.2，可以得到较好的曝光修正效果。
这样，在计算曝光修正参数时，在处理灰度参数时，为尽量避免过曝和欠曝的情况，取其动态范围的中值作为最优曝光值，而在处理饱和度参数时，为了保证曝光结果颜色饱满，取其最大值作为最优曝光值。这样，所述第二计算模块204综合灰度参数和饱和度参数两者来调整权重，计算图像的曝光修正参数并进行动态调整，能够兼顾图像的正常亮度和颜色饱满程度。
如图2所示，装置200包括调整模块205，被配置为根据每个鱼眼镜头生成的图像的曝光修正参数，对所述图像进行曝光调整，以将由多个鱼眼镜头生成的多个所述图像拼接为最终图像。这样，可以在鱼眼镜头的拍摄的过程中进行实时曝光调整，避免后期视频处理的时间成本和计算资源消耗，同时由于在拍摄方案的采集端解决了曝光问题，可以避免因图像处理过程造成的画面质量损失。
在一些可能的实施方式中，所述调整模块205被配置为：根据每个鱼眼镜头生成的图像的曝光修正参数，根据负反馈方式对所述图像进行曝光调整。根据本发明实施方式，根据负反馈方式对所述图像进行曝光调整可以是将原始的图像作为输入、进行曝光调整，将曝光调整后的图像作为输出；然后将调整后的图像再次作为输入或输入的一部分，进一步进行曝光调整；这样不断地重复动态调整的过程，直至图像的曝光参数达到一个稳定的数值。
在一些可能的实施方式中，所述调整模块205还包括：比较模块205a，被配置为将所述多个鱼眼镜头生成的多个图像的曝光修正参数与预先确定的曝光阈值范围相比较；调整子模块205b，被配置为当所述多个图像的若干个图像曝光修正参数超出预先确定的曝光阈值范围时，对所述若干个图像进行曝光调整，以将调整后的多个图像拼接为最终图像。可选地，可以在根据负反馈方式对所述图像进行曝光调整之后，再将根据曝光修正参数和曝光阈值范围对图像进行曝光调整；也可以不对图像进行曝光调整，而直接根据曝光修正参数和曝光阈值范围对图像进行曝光调整。可选地，可以根据各鱼眼镜头的图像的边缘处的采集点的集合的灰度参数和饱和度参数，忽略图像中心部分的采集点的影响，计算多个图像的曝光修正参数，然后将多个图像的曝光修正参数与预先确定的曝光阈值范围相比较；当所述多个图像的若干个图像曝光修正参数超出预先确定的曝光阈值范围时，对所述若干个图像进行曝光调整，统一画面曝光，以将调整后的多个图像拼接为最终图像。
这样，根据本发明实施方式的用于多个鱼眼镜头的图像的曝光调整装置，可以在鱼眼镜头的拍摄的过程中进行实时曝光调整，避免后期视频处理的时间成本和计算资源消耗，同时由于在鱼眼镜头的拍摄的采集端解决了曝光问题，可以避免在后期处理过程中造成的画面质量损失；通过按照一定的采样方式在画面中进行隔点采样，例如在图像的边缘处选择像素点，作为采集点的集合，而避免对所有像素点做采样记录，降低了处理数据量，从而避免了全景图像本身数据量巨大、导致处理数据量显著增加的难题，在保持数据采集准确性的同时提高实时数据采集的效率；这样，根据鱼眼镜头的畸变函数来计算采样点密度s，可以保证在计算曝光修正参数过程中考虑了在水平、竖直各360度全景图像中的任意方位的采集点，允许根据所选择的采集点所计算的曝光参数不受相机摆放方向的影响，在同一空间位置上任一方向放置镜头都能保证一致的计算结果；而且，由于针对采集点的选择是基于考虑了所有上的采集点分布情况，基于这种方式选择采集点的集合并据此进行统一曝光调整，可以保证每个鱼眼镜头拍摄的图像在最终拼接后的画面上没有因曝光差异带来的明暗分界线；通过综合灰度参数和饱和度参数两者来调整权重，计算图像的曝光修正参数并进行动态调整，能够兼顾图像的正常亮度和颜色饱满程度。
应当注意，尽管在上文详细描述中提及了用于多个鱼眼镜头的图像的曝光调整的若干装置或子装置，但是这种划分仅仅并非强制性的。实际上，根据本发明的实施方式，上文描述的两个或更多装置的特征和功能可以在一个装置中具体化。反之，上文描述的一个装置的特征和功能可以进一步划分为由多个装置来具体化。
此外，尽管在附图中以特定顺序描述了本发明方法的操作，但是，这并非要求或者暗示必须按照该特定顺序来执行这些操作，或是必须执行全部所示的操作才能实现期望的结果。附加地或备选地，可以省略某些步骤，将多个步骤合并为一个步骤执行，和/或将一个步骤分解为多个步骤执行。
虽然已经参考若干具体实施方式描述了本发明的精神和原理，但是应该理解，本发明并不限于所公开的具体实施方式，对各方面的划分也不意味着这些方面中的特征不能组合以进行受益，这种划分仅是为了表述的方便。本发明旨在涵盖所附权利要求的精神和范围内所包括的各种修改和等同布置。
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