本发明涉及图像识别处理设备领域，尤其涉及一种传感成像控制方法和装置。
背景技术：
伴随着信息技术的飞速发展，人们对信息的处理和传播方式的要求也更加现代化，人们更偏向于通过计算机来生产、处理、交换和传播各种形式的信息，传统信息交流及传播模式已无法满足现代人对信息传播的需要。
图像识别技术是计算机对图像进行处理、分析和理解，以识别目标和对像的技术。其中，图像传感技术是是图像识别技术中的一个重要领域，它是在光电技术基础上发展起来的，利用光电器件的光—电转化功能，将其感光面上的光信号转换为与光信号成对应比例关系的电信号“图像”的一门技术。
在上述技术中，感光面上的同一内容会因为感光面所反射的光的不同而产生的不同的光信号，从而影响感光面上内容的识别。例如阳光或反射性不同的感光材料都会影响光在感光面上的反射。这种差别很难通过调整图像传感器自身，或者连接到图像传感器的图像处理电路来进行完整的补偿处理，导致图像识别效果差，且不能获得最佳的图像质量。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种传感成像控制方法和装置，能够在不同的照明环境下，通过控制曝光参数调整图像质量，即实现一种成像控制的自优化，也就是根据前次曝光得到的图像信息对下一次的曝光参数进行优化调整，从而保证了在当前照明条件下得到的图像信息的质量。
为实现上述目的，在第一方面，本发明实施例提供了一种传感成像控制方法，所述方法包括：
确定第一曝光参数；
根据第一曝光参数进行曝光,获取初始图像信息；
对初始图像信息进行处理，确定初始图像的图像背景参数,并根据图像背景参数确定初始图像信息中初始图像的图像背景饱和参数；
根据图像背景饱和参数确定平均背景饱和参数；
根据平均背景饱和参数确定图像最佳对比度；
根据图像最佳对比度和第一曝光参数确定第二曝光参数；
根据第二曝光参数进行曝光,获取优化图像信息。
优选的，曝光参数具体包括：曝光时间和/或光强参数。
优选的，根据平均背景饱和参数确定图像最佳对比度具体包括：
根据初始图像信息，识别初始图像中的至少一个目标图像，并确认目标图像的背景参数；
根据目标图像的背景参数确定目标图像的背景饱和参数；
根据目标图像的背景饱和参数和平均背景饱和参数确定图像最佳对比度。
优选的，根据平均背景饱和参数确定图像最佳对比度具体包括：
获取预设目标图像的背景饱和参数；
根据预设目标图像的背景饱和参数和平均背景饱和参数确定图像最佳对比度。
优选的，根据平均背景饱和参数确定图像最佳对比度具体为：
根据平均背景饱和参数和预设调整参数，得到图像最佳对比度。
在第二方面，本发明实施例提供了一种笔记记录装置，包括：
曝光参数确定单元，用于确定第一曝光参数；
图像采集单元，用于根据第一曝光参数进行曝光,获取初始图像信息；
图像处理单元，用于对初始图像信息进行处理，确定初始图像的图像背景参数,并根据初始图像背景参数确定初始图像信息中初始图像的图像背景饱和参数；
计算单元，用于根据图像背景饱和参数确定平均背景饱和参数，根据平均背景饱和参数确定图像最佳对比度，并且根据图像最佳对比度和第一曝光参数确定第二曝光参数；
输出单元，用于根据第二曝光参数进行曝光,从而通过图像采集单元获取优化图像信息。
优选的，曝光参数具体包括：曝光时间和/或光强参数。
优选的，计算单元具体包括：
识别子单元，用于根据初始图像信息，识别初始图像中的至少一个目标图像，并确认目标的背景参数；
确定子单元，根据目标图像的背景参数确定目标图像的背景饱和参数；
计算子单元，用于根据目标图像的背景饱和参数和目标图像的平均背景饱和参数确定图像最佳对比度。
优选的，计算单元具体包括：
获取子单元，用于获取预设目标图像的背景饱和参数；
计算子单元，根据预设目标图像的背景饱和参数和平均背景饱和参数确定图像最佳对比度。
优选的，计算单元具体用于：根据平均背景饱和参数和预设调整参数，得到图像最佳对比度。
本发明实施例提供的传感成像控制方法和装置，能够在不同的照明环境下，通过控制曝光参数调整图像质量，即实现一种成像控制的自优化，也就是根据前次曝光得到的图像信息对下一次的曝光参数进行优化调整，从而保证了在当前照明条件下得到的图像信息的质量。
附图说明
图1为本发明实施例提供的传感成像控制方法的流程图；
图2为本发明实施例提供的传感成像控制方法的背景图像和目标图像之间的对比度的示意图；
图3为本发明实施例提供的传感成像控制装置的示意图。
具体实施方式
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
为了更好的理解本发明的技术方案，首先对于本发明提出的传感成像控制方法的应用场景进行介绍。
本发明的传感成像控制方法，用于对具有编码图案的编码纸、电子写字板或其他基底的编码图案上的运动笔记进行图像进行采集、识别，通过控制图像的曝光，确定并优化所采集、识别到的图像信息，从而能够实现笔迹的还原和再现的功能。
为便于表述，本发明中以编码纸为例，对于各种能够进行编码图案显示的基底进行统述。
本发明实施例首先提供了一种传感成像控制方法，实现于传感成像控制装置中，其方法流程图如图1所示，包括如下步骤：
步骤110，确定第一曝光参数；
具体的，在执行本发明的传感成像控制方法时,首先需要对编码纸进行原始图像采集,即在一个确定的曝光参数下对编码纸上的编码图案曝光。为此需要先确定一个曝光参数。传感成像控制装置可以通过预设存储的曝光参数确定一个固定的预设值，也可以是根据感应周围环境的亮度而对应得到的一个曝光参数。该确定的曝光参数包括第一曝光时间和第一照度。
步骤120，根据第一曝光参数进行图像曝光,获取初始图像信息；
具体的，传感成像控制装置对所在视野范围内的编码纸表面印制或显示的编码图案形成的书写表面进行书写时，根据前步骤确定的第一曝光时间和第一照度进行第一次曝光，第一次曝光后得到一个初始图像的图像信息。其中，初始图像的图像信息包括背景图像的信息，即一个区域的编码图案的信息。编码图案可以被理解为该初始图像中所具有的目标图像。
其中，书写可以是产生笔迹的书写，也可以是不产生笔迹的书写。
曝光可以是按照预设频率产生的，通过规定合理的频率，使得对笔迹过程进行有效的记录。
在一个具体的例子中，当传感成像控制装置进行曝光时，可以在96×96像素分辨率条件下，以每秒100幅图像的速率产生8-bit灰度图像。
步骤130，对初始图像信息进行处理，确定初始图像的图像背景参数,并根据图像背景参数确定初始图像信息中初始图像的图像背景饱和参数；
具体的，传感成像控制装置将捕获到的初始图像进行图像拆分和解析，根据目标图像，即编码图案，进行图像拆分，使得拆分后的图像包括少量数量(可以是设定数量)的目标图像，并包括背景图像。
确定拆分后初始图像的最大照明值和最小照明值，并对初始图像进行区域分割，根据最大照明值和最小照明值进行平滑计算，确定分割后的各个区域图像的图像背景饱和参数。
步骤140，根据所述图像背景饱和参数确定平均背景饱和参数；
具体的，根据上述步骤得到的各个区域图像的图像背景饱和参数确定初始图像的平均背景饱和参数。
通过计算初始图像背景饱和参数的平均值，作为所采集到的初始图像的中心部分的背景饱和参数，并使用初始图像的平均背景饱和参数进行接下来的处理。这样就可以避免由于整个初始图像书写表面上不同的曝光值所带来的对计算初始图像背景饱和参数的影响，例如暗边可能会导致背景信息的不准确。
步骤150，根据平均背景饱和参数确定图像最佳对比度；
具体的，确定图像最佳对比度的方法可以有至少以下两种。
在第一个确定图像最佳对比度的方法中，可以是根据初始图像信息，识别初始图像中的至少一个目标图像，并确认目标图像的背景参数；然后根据目标图像的背景参数确定目标图像的背景饱和参数；最后根据目标图像的背景饱和参数和平均背景饱和参数确定图像最大对比度。
在第二个确定图像最佳对比度的方法中，可以是先获取预设目标图像的背景饱和参数；然后根据预设目标图像的背景饱和参数和平均背景饱和参数确定图像最大对比度。
无论采用上述哪种方法，在具体的计算中，都可以根据平均背景饱和参数和预设调整参数，对图像最大对比度进行修正，得到图像最佳对比度。
在具体的一个实现过程中，可以结合图2所示的示意图进行说明。
图2为本发明实施例提供的传感成像控制方法的背景图像和目标图像之间的对比度的示意图。
如图2所示，背景图像由曲线21表示；目标图像由曲线22表示；对比度由曲线23表示。将平均背景饱和参数与图像的对比度考虑为一个线性函数，可以确定，最大对比度总是出现在背景照明的饱和点上，在这个点之后，对比度开始下降。但是因为饱和增加了非线性因素，所以可以确定最佳对比度的点24出现在平均图像背景饱和点向下一点的位置。因此可以根据计算或经验值设定一个预设调整参数，进行平均背景饱和参数与最佳对比度之间计算的修正。
步骤160，根据图像最佳对比度和第一曝光参数确定第二曝光参数；
具体的，传感成像控制装置中存储有图像目标曝光参数的设定数据。通过当前的图像最佳对比度和当前的第一曝光参数，可以通过计算来确定进行曝光量调整后的第二曝光参数，使第二曝光参数更趋近于图像目标曝光参数的设定值。曝光量的调整包括曝光时间的调整和/或曝光强度的调整。
步骤170，根据第二曝光参数进行曝光,获取优化图像信息；
具体的，在传感成像控制装置中的输出单元中根据第二曝光参数输出优化后的图像信息。
以上步骤120-步骤170可以作为一个循环，通过更多次的优化调整处理，可以使得每一次的曝光参数更接近于最优的曝光参数，从而得到更优质量的图像信息。
本发明实施例提供的传感成像控制方法，不依赖于固定的照明条件，处理过程是自动的，能够在不同的照明环境下，通过控制曝光参数调整图像质量，即实现一种成像控制的自优化，也就是根据前次曝光得到的图像信息对下一次的曝光参数进行优化调整，从而实现调整后得到的图像信息在当前照明条件下都是质量最高的。
相应的，本发明实施例还提供了一种用以实现上述传感成像控制方法的传感成像控制装置，其示意图如图3所示，传感成像控制装置包括：
曝光参数确定单元1，用于确定第一曝光参数。
图像采集单元2与曝光参数确定单元1连接。图像采集单元2根据曝光参数确定单元1所得到的第一曝光参数进行曝光,获取初始图像信息。
图像处理单元3与图像采集单元2相连接。图像处理单元3处理图像采集单元2中的初始图像信息，确定初始图像的图像背景参数,并根据初始图像背景参数确定初始图像信息中初始图像的图像背景饱和参数。
计算单元4与图像处理单元相连接。计算单元4根据图像处理单元3中的图像背景饱和参数确定平均背景饱和参数，再根据平均背景饱和参数确定图像最佳对比度，并且根据图像最佳对比度和在曝光参数确定单元1中所得到的第一曝光参数确定第二曝光参数。
具体的，在一种实施例中，计算单元4包括：
识别子单元41，与图像处理单元3相连，根据计算单元4中的初始图像信息，识别初始图像中的至少一个目标图像，并确认图标图像的背景饱和参数。
确定子单元42，与识别子单元41相连，处理识别子单元41中的目标图像的背景饱和参数，确定目标图像的平均背景饱和参数。
计算子单元44，与确定子单元42和识别子单元41相连，首先，计算子单元44根据识别子单元41中的目标图像的背景饱和参数和确定子单元42中的目标图像的平均背景饱和参数确定图像最佳对比度。然后，计算子单元44根据图像最佳对比度和曝光参数确定单元1中的第一曝光参数确定第二曝光参数。
在另一种实施例中，确定子单元42中的目标图像的背景饱和参数是预设的。在这种实施例中计算单元4包括：
获取子单元43，与确定子单元42相连,用于获取预设目标图像的背景饱和参数，并确认预设目标图像的平均背景饱和参数。
计算子单元44，与获取子单元43和识别子单元41相连。首先，计算子单元44根据获取子单元41中的目标图像的背景饱和参数和获取子单元43中的预设目标图像的平均背景饱和参数确定图像最佳对比度。然后计算子单元44根据图像最佳对比度和曝光参数确定单元1中的第一曝光参数确定第二曝光参数。
输出单元5，与计算子单元用44相连，根据计算子单元44中的第二曝光参数进行曝光,从而通过图像采集单元获取优化图像信息。
以上各个模块和单元所执行的成像控制方法，已经在上述方法实施例中进行了详述，此处不再赘述。
本发明实施例提供的传感成像控制方法，不依赖于固定的照明条件，处理过程是自动的，能够在不同的照明环境下，通过控制曝光参数调整图像质量，即实现一种成像控制的自优化，也就是根据前次曝光得到的图像信息对下一次的曝光参数进行优化调整，从而实现调整后得到的图像信息在当前照明条件下都是质量最高的。且这种装置所需要的元件成本较低。
专业人员应该还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(ram)、内存、只读存储器(rom)、电可编程rom、电可擦除可编程rom、寄存器、硬盘、可移动磁盘、cd-rom、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。