一种曝光方法和装置与流程

本发明实施例涉及图像处理技术领域，尤其涉及一种曝光方法和装置。

背景技术：

在成像设备中，图像的最终画面亮度直接影响着可视效果，其中，图像的画面亮度可以通过曝光参数调节。现有的曝光方式有：单帧单次曝光、单帧多次或多帧多次曝光出宽动态图像。

单帧单次曝光主要依据单帧的图像亮度信息进行快门调节，但对过曝或过暗的情况，因调节曝光参数时存在容差和延时，依据亮度信息曝光会失效。

曝光出宽动态图像是对待曝光的目标对象配置多个曝光参数进行多次取样,获得多个样本。之后通过宽动态算法对获取的多个样本进行亮度适中部分的分割、合成，最后输出一帧宽动态图像，如使用图像亮度分布直方图处理获得的多个样本。采用宽动态图像算法复杂、资源消耗大、成本高，而且应用的范围受限，如照相机sensor受限于宽动态sensor。进一步，在曝光出宽动态图像时会引入晚上噪点过大、色饱和度下降、灵敏度、清晰度下降等的问题。

综上所述，亟需一种曝光方法和装置，用于解决现有技术中无法适应多种场景来拍摄到目标对象或者需要通过复杂算法来调整曝光参数的问题。

技术实现要素：

本发明实施例提供了一种曝光方法和装置，用于解决现有技术中无法适应多种场景来拍摄到目标对象或者需要通过复杂算法来调整曝光参数的问题。

本发明实施例提供了一种曝光方法，包括：

若从使用第一曝光参数拍摄的图像中无法识别出目标对象时，根据设置的N个曝光参数进行拍摄，得到N个待选图像，N个曝光参数中至少有一个不同于第一曝光参数，N为大于1的正整数；

对每一个待选图像进行目标对象的识别，将识别出目标对象的待选图像确定为参照图像；

使用参照图像对应的曝光参数替换第一曝光参数，以使用参照图像对应的曝光参数进行拍摄。

可选地，对每一个待选图像进行目标对象的识别，将识别出目标对象的待选图像确定为参照图像，包括：针对每一个待选图像，获取待选图像中目标对象的亮度值，若待选图像中目标对象的亮度值在预设范围内，则确定识别出目标对象，并将待选图像确定为参照图像。

可选地，使用第一待选图像对应的曝光参数替换第一曝光参数，包括：若存在多个参照图像，则确定每个参照图像的的亮度值与预设亮度值的绝对差值，使用绝对差值最小的参照图像对应的曝光参数替换第一曝光参数。

可选地，根据设置的N个曝光参数进行拍摄，得到N个待选图像之后，还包括：若从N个待选图像中均未识别出目标对象，则调整设置的N个曝光参数；返回根据设置的N个曝光参数进行拍摄，得到N个待选图像的步骤，直至N个待选图像中至少一个待选图像识别出目标对象。

可选地，在确定满足以下内容时，确定为使用第一曝光参数拍摄的图像中无法识别出目标对象：使用第一曝光参数连续拍摄M个图像均无法识别出目标对象时，确定为使用第一曝光参数拍摄的图像中无法识别出目标对象，M为正整数。

本发明实施例提供了一种曝光装置，包括：

待选图像确定单元，用于若从使用第一曝光参数拍摄的图像中无法识别出目标对象时，根据设置的N个曝光参数进行拍摄，得到N个待选图像，N个曝光参数中至少有一个不同于第一曝光参数，N为正整数；

参照图像确定单元，用于对每一个待选图像进行目标对象的识别，将识别出目标对象的待选图像确定为参照图像；

替换单元，使用参照图像对应的曝光参数替换第一曝光参数，以使用参照图像对应的曝光参数进行拍摄。

可选地，参照图像确定单元，具体用于：针对每一个待选图像，获取待选图像中目标对象的亮度值；若待选图像目标对象的亮度值在预设范围内，则确定识别出目标对象，并将待选图像确定为参照图像。

可选地，替换单元，具体用于：若存在多个参照图像，则确定每个参照图像的的亮度值与预设亮度值的绝对差值，使用绝对差值最小的参照图像对应的曝光参数替换第一曝光参数。

可选地，待选图像确定单元，还用于：若从N个待选图像中均未识别出目标对象，则调整设置的N个曝光参数；返回根据设置的N个曝光参数进行拍摄，得到N个待选图像的步骤，直至N个待选图像中至少一个待选图像识别出目标对象。

可选地，在确定满足以下内容时，确定为使用第一曝光参数拍摄的图像中无法识别出目标对象：

使用第一曝光参数连续拍摄M个图像均无法识别出目标对象时，确定为使用第一曝光参数拍摄的图像中无法识别出目标对象，M为正整数。

本发明实施例中，若从使用第一曝光参数拍摄的图像中无法识别出目标对象时，根据设置的N个曝光参数进行拍摄，得到N个待选图像，N个曝光参数中至少有一个不同于第一曝光参数，N为大于1的正整数；对每一个待选图像进行目标对象的识别，将识别出目标对象的待选图像确定为参照图像；使用参照图像对应的曝光参数替换第一曝光参数，以使用参照图像对应的曝光参数进行拍摄。由于本发明实施例中当拍摄的环境过曝或过暗时，使用第一曝光参数拍摄图像无法识别出目标对象，因此，设置了N个曝光参数进行拍摄，获得N个待选图像，通过对N个待选图像中目标对象的识别，确定出合适的曝光参数，使用合适的曝光参数替换第一曝光参数进行后续的拍摄。即在不同拍摄场景中，只需要确定出不同场景中能识别出目标对象的参照图像的曝光参数，使用确定出的曝光参数替换第一曝光参数进行拍摄，即可获得目标对象，实现简单且能在多种场景中均能识别出目标对象。解决现有技术中无法适应多种场景来拍摄到目标对象或者需要通过复杂算法来调整曝光参数的问题。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种曝光方法流程示意图；

图2为本发明实施例提供的另一种曝光方法流程示意图；

图3为本发明实施例提供的一种曝光装置的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

图1示例性示出了本发明实施例提供的一种曝光方法流程示意图，如图1所示，该曝光方法包括以下步骤：

步骤101，若从使用第一曝光参数拍摄的图像中无法识别出目标对象时，根据设置的N个曝光参数进行拍摄，得到N个待选图像，N个曝光参数中至少有一个不同于第一曝光参数，N为大于1的正整数；

步骤102，对每一个待选图像进行目标对象的识别，将识别出目标对象的待选图像确定为参照图像；

步骤103，使用参照图像对应的曝光参数替换第一曝光参数，以使用参照图像对应的曝光参数进行拍摄。

本发明实施例可以应用在监控场景，如路口对车辆的监控，通常成像设备根据实际需要来设置拍摄速度，在使用第一曝光参数拍摄目标对象得到第一组图像，如通过第一组图像无法识别出目标对象，则启用成像设备设置的N个曝光参数进行拍摄，得到第二组图像，若第二组图像中的某个图像可以识别出目标对象，则使用可识别出目标对象的图像对应的曝光参数来进行后续拍摄。此处的目标对象可以是预设的，如车牌，当通过第一组图片识别出有车辆经过时，但通过第一组图片无法识别出车辆的车牌信息，则可以采用本发明实施例中的方案。本发明实施例中可以实时根据具体场景的情况来调整拍摄的曝光参数，满足了不同场景拍摄的需求且实现简单，无需复杂的算法。需要说明的是，N个曝光参数是根据第一曝光参数和具体的拍摄场景设置的，且N个曝光参数与第一曝光参数之间按一定的比例设置和调整，可选地，使用高、中、低三组不同的曝光参数进行设置，可以快速实现在不同场景下均能拍摄到目标对象。举个例子，设置了3个曝光参数分别为P₁，P₂，P₃，假设第一曝光参数为P，三个曝光参数与第一曝光参数的关系：曝光参数P₁与第一曝光参数P相同；曝光参数P₂比第一曝光参数P强，通常，较强的曝光参数应对逆光场景；曝光参数P₃比第一曝光参数P弱，较弱的曝光参数应对顺光场景；其中，曝光参数包含快门、增益、光圈等参数。使用多个不同的曝光参数进行拍摄图像，可以实现在不同的场景中识别出目标对象。曝光参数P₁与第一曝光参数P相同，可以防止在拍摄第二组照片时环境变化迅速，即原来不适合的第一曝光参数在此时又合适了。当然也可以设置P₁，P₂，P₃均与P不同，以实际应用时的处理为准。上述第一组图图像和第二组图像的数量根据具体使用情况来设定，第一组图像也可以只包含一张图像。

由于本发明实施例中充分考虑了拍摄场景，首先使用第一曝光参数拍摄图像，若使用第一曝光参数拍摄图像无法识别出目标对象，则使用设置的N个曝光参数进行拍摄，获得N个待选图像，通过对N个待选图像中目标对象的识别，确定出合适的曝光参数，使用合适的曝光参数替换第一曝光参数进行后续的拍摄。即在不同拍摄场景中，只需要确定出不同场景中能识别出目标对象的参照图像的曝光参数，使用确定出的曝光参数替换第一曝光参数进行拍摄，即可获得目标对象，实现简单且能在多种场景中均能识别出目标对象。解决现有技术中无法适应多种场景来拍摄到目标对象或者需要通过复杂算法来调整曝光参数的问题。

可选地，本发明实施例中，在确定满足以下内容时，确定为使用第一曝光参数拍摄的图像中无法识别出目标对象：使用第一曝光参数连续拍摄M个图像均无法识别出目标对象时，确定为使用第一曝光参数拍摄的图像中无法识别出目标对象，M为正整数。

可以理解的是，对于成像设备来说，由于阳光的照射方向和强度在不断变化，所以目标对象的亮度会出现过亮或过暗，一直使用第一曝光参数拍摄图像会出现识别不到目标对象的情况。因此，若使用第一曝光参数拍摄的图像可以识别出目标对象，那么拍摄目标对象时就可以使用第一曝光参数进行拍摄；若使用第一曝光参数拍摄的图像中识别不到目标对象，且使用第一曝光参数连续拍摄M个图像均无法识别出目标对象时，此时，确定使用第一曝光参数拍摄的图像中无法识别出目标对象。M的取值可以根据实际情况来做设定。本发明实施例在成像设备正常使用的第一曝光参数无法识别目标对象时才启用寻找新的曝光参数的方案。

当确定使用第一曝光参数拍摄的图像中不能识别出目标对象时，则使用设置的N个曝光参数进行拍摄，获得N个待选图像。可选地，对每一个待选图像进行目标对象的识别，将识别出目标对象的待选图像确定为参照图像，包括：针对每一个待选图像，获取待选图像中目标对象的亮度值，若待选图像中目标对象的亮度值在预设范围内，则确定识别出目标对象，并将待选图像确定为参照图像。通过亮度值的比较来识别出目标对象，实现简单且有效。

可选地，使用第一待选图像对应的曝光参数替换第一曝光参数，包括：若存在多个参照图像，则确定每个参照图像的亮度值与预设亮度值的绝对差值，使用绝对差值最小的参照图像对应的曝光参数替换第一曝光参数。

在具体实施中，若使用上述3个曝光参数P₁，P₂，P₃进行曝光，分别获得3个参照图像对应的亮度Y₁，Y₂，Y₃，根据经验值确定预设亮度为Thr，计算3个参照图像的亮度与预设亮度的绝对差值分别为：DiffY₁＝abs(Y₁-Thr)；DiffY₂＝abs(Y₂-Thr)；DiffY₃＝abs(Y₃-Thr)；确定三个绝对差值DiffY₁、DiffY₂、DiffY₃的大小，若DiffY₂的值最小，则说明使用曝光参数P₂拍摄的图像最接近理想的图像，所以使用P₂替换第一曝光参数P进行拍摄，可使得在该场景下通过设置P₂曝光参数获得的图像能识别出目标对象。本实施例中通过选取与预设亮度值绝对差值最小的来作为新的曝光参数，可以使得下一次曝光效果最优。具体实现中，可以设定多组预设的曝光参数，比如针对早上、中午、傍晚、晚上等不同的预设亮度；也可以结合地点来考虑不同的预设亮度。通过上述方式，尽可能的满足在不同场景下均能识别出目标对象且拍摄的效果也比较好。

可选地，根据设置的N个曝光参数进行拍摄，得到N个待选图像之后，还包括：若从N个待选图像中均未识别出目标对象，则重新调整设置的N个曝光参数；返回根据设置的N个曝光参数进行拍摄，得到N个待选图像的步骤，直至N个待选图像中至少一个待选图像识别出目标对象。本发明实施例中，对N个预设的曝光参数可以进一步调整，从而更加灵活的适应不同场景，也确保本发明实施例在不同场景可识别出目标对象。

可以理解的是，设置的N个曝光参数并不是实时有效，当从N个待选图像中均不能识别出目标对象时，说明当前使用的曝光参数均不合适，需要在合理的范围内继续调整设置的N个曝光参数。在具体实施中，若使用上述3个曝光参数P₁，P₂，P₃进行曝光，发现使用该3个曝光参数曝光后的待选图像均不能识别出目标对象，则调整3个曝光参数P₁，P₂，P₃，调整曝光参数的方法包括：调整3个曝光参数P₁，P₂，P₃的值或在高、中、低3个曝光参数的之间再分别设置高、中、低3个级别的曝光参数。如果仍从调整后的待选图像中不能识别出目标对象，这继续调整，直到能识别出目标对象为止。但本领域技术人员可以理解的是，无论采用哪种方式调整曝光参数，其曝光参数设置的越精细，曝光的图像越能接近理想曝光情况，本发明不限制采用何种方式调整。

举个例子，当现在处于环境过亮的场景时，使用上述3个曝光参数P₁，P₂，P₃进行曝光，获得的待选图像均不能识别出目标对象，则调整曝光参数，第一种实现方式，调整3个曝光参数值；第二种实现方式，在3个曝光参数的等级下细化更多的曝光参数，由于现在假设的环境是处于过亮，所以在曝光参数P₁和P₃之间再设置高、中、低不同的曝光参数进行拍摄。

从上述内容可以看出：本发明实施例中，由于本发明实施例中充分考虑了拍摄场景，首先使用第一曝光参数拍摄图像，若使用第一曝光参数拍摄图像无法识别出目标对象，则使用预先设置了N个曝光参数进行拍摄，获得N个待选图像，通过对N个待选图像中目标对象的识别，确定出合适的曝光参数，使用合适的曝光参数替换第一曝光参数进行后续的拍摄。即在不同拍摄场景中，只需要确定出不同场景中能识别出目标对象的参照图像的曝光参数，使用确定出的曝光参数替换第一曝光参数进行拍摄，即可获得目标对象，实现简单且能在多种场景中均能识别出目标对象。解决现有技术中无法适应多种场景来拍摄到目标对象或者需要通过复杂算法来调整曝光参数的问题。

为了更清楚的介绍上述方法流程，图2示例性示出了本发明实施例提供的另一种曝光的方法，该实施例中目标对象可以是车牌信息。

在车牌的监测中，由于阳光的照射方向和强度在不断变化，而车牌的监测装置固定不动，所以在强顺光或强逆光的场景中难以获得车牌信息，从而导致获取的车牌图像过曝或过暗，进而导致车牌信息监测失败。因此，在使用第一曝光参数曝光的基础上，添加设置N个曝光参数进行拍摄的方法。如果使用第一曝光参数曝光后获得的车牌图像可以获取到车牌信息，则使用第一曝光参数进行拍摄；如果使用第一曝光参数连续拍摄M张图像均无法识别出车牌信息时，则使用设置的N个曝光参数拍摄，来获得车牌信息。如此，在多种场景下均能拍摄到车牌信息且实现简单。在不同场景下获得车牌信息的过程见下述内容。

如图2所示，该方法包括：

步骤201，获取使用第一曝光参数进行拍摄的图像；

步骤202，确定使用第一曝光参数进行拍摄获取的图像是否能识别出车牌信息；

步骤203，若使用第一曝光参数获得的图像能识别出车牌信息，则使用第一曝光参数进行拍摄；

步骤204，若使用第一曝光参数获得的图像不能识别出车牌信息，则使用第一曝光参数连续拍摄M张图像；

步骤205，确定使用第一曝光参数连续拍摄的M张图像是否均无法识别出车牌信息；

步骤206，若使用第一曝光参数连续拍摄M张图像至少有一张可以法识别出车牌信息时，则使用第一曝光参数进行拍摄；

步骤207，若使用第一曝光参数连续拍摄M张图像均无法识别出车牌信息时，根据设置的N个曝光参数进行拍摄，得到N个待选图像，N个曝光参数中至少有一个不同于第一曝光参数，N为大于1的正整数；

步骤208，确定得到的N个待选图像中是否有能识别出车牌信息的待选图像；

步骤209，若从N个待选图像中均未识别出车牌信息，则调整设置的N个曝光参数；返回根据设置的N个曝光参数进行拍摄，得到N个待选图像的步骤，直至N个待选图像中至少一个待选图像识别出车牌信息。

步骤210，针对每一个待选图像，获取待选图像中车牌信息的亮度值，若待选图像中车牌信息的亮度值在预设范围内，则确定识别出车牌信息，并将待选图像确定为参照图像。

步骤211，若存在一个参照图像，则使用参照图像对应的曝光参数替换第一曝光参数；

步骤212，若存在多个参照图像，则确定每个参照图像的的亮度值与预设亮度值的绝对差值，使用绝对差值最小的参照图像对应的曝光参数替换第一曝光参数。

可以理解的是，通常当有车辆通过的时候，成像设备会根据实际情况连续拍摄多张照片。在本发明实施例中，假设首先拍摄3张照片后，发现获得的3张图像均不能识别出车牌信息，则继续使用第一曝光参数拍摄，若获得第5张图像时，发现能识别出车牌信息，则使用第一曝光参数拍摄；若获得第5张图像时，仍不能识别出车牌信息，则继续使用第一曝光参数进行拍摄，当获得第10张图像时，仍不能识别出车牌信息，则使用设置的N个曝光参数进行拍摄；即在本发明实施例中连续拍摄10张图像均无法识别出车牌信息，即M在该具体的实施例中为10。使用设置的N个曝光参数进行拍摄后得到的N个待选图像，则N个待选图像从第11张图像开始共N个待选图像，即N大于M，对获得的从第11张图像开始的图像进行车牌信息的识别。

图3示例性示出了本发明实施例提供的一种曝光装置的结构示意图。

基于相同构思，本发明实施例提供曝光装置，如图3所示，曝光装置300包括待选图像确定单元301、参照图像确定单元302和替换单元303。其中：

待选图像确定单元，用于若从使用第一曝光参数拍摄的图像中无法识别出目标对象时，根据设置的N个曝光参数进行拍摄，得到N个待选图像，N个曝光参数中至少有一个不同于第一曝光参数，N为正整数；

参照图像确定单元，用于对每一个待选图像进行目标对象的识别，将识别出目标对象的待选图像确定为参照图像；

替换单元，使用参照图像对应的曝光参数替换第一曝光参数，以使用参照图像对应的曝光参数进行拍摄。

可选地，参照图像确定单元，具体用于：针对每一个待选图像，获取待选图像中目标对象的亮度值；若待选图像目标对象的亮度值在预设范围内，则确定识别出目标对象，并将待选图像确定为参照图像。

可选地，处理单元，具体用于：若存在多个参照图像，则确定每个参照图像的的亮度值与预设亮度值的绝对差值，使用绝对差值最小的参照图像对应的曝光参数替换第一曝光参数。

可选地，待选图像确定单元，还用于：若从N个待选图像中均未识别出目标对象，则调整设置的N个曝光参数；返回根据设置的N个曝光参数进行拍摄，得到N个待选图像的步骤，直至N个待选图像中至少一个待选图像识别出目标对象。

可选地，在确定满足以下内容时，确定为使用第一曝光参数拍摄的图像中无法识别出目标对象：

使用第一曝光参数连续拍摄M个图像均无法识别出目标对象时，确定为使用第一曝光参数拍摄的图像中无法识别出目标对象，M为正整数。

从上述内容可以看出：本发明实施例中，由于本发明实施例中充分考虑了拍摄场景，首先使用第一曝光参数拍摄图像，若使用第一曝光参数拍摄图像无法识别出目标对象，则使用预先设置了N个曝光参数进行拍摄，获得N个待选图像，通过对N个待选图像中目标对象的识别，确定出合适的曝光参数，使用合适的曝光参数替换第一曝光参数进行后续的拍摄。即在不同拍摄场景中，只需要确定出不同场景中能识别出目标对象的参照图像的曝光参数，使用确定出的曝光参数替换第一曝光参数进行拍摄，即可获得目标对象，实现简单且能在多种场景中均能识别出目标对象。解决现有技术中无法适应多种场景来拍摄到目标对象或者需要通过复杂算法来调整曝光参数的问题。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。