1.一种成像系统,其特征在于,所述系统包括:图像传感器、统计单元和曝光控制单元;所述图像传感器包括多类通道;
所述图像传感器,用于将光信号转换为图像信号,所述光信号包括多种波段范围内的光分量;
所述统计单元,用于获取所述图像信号;提取所述图像信号中各类通道的图像数据;对所述各类通道的图像数据分别进行统计,得到所述各类通道的统计数据;将所述各类通道的统计数据发送至所述曝光控制单元;
所述曝光控制单元,用于接收所述统计单元发送的所述各类通道的统计数据;针对任一类通道,根据该类通道的统计数据,计算该类通道对应的曝光参数,并基于该曝光参数,控制对该类通道的图像数据进行亮度调整。
2.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述图像传感器包括:响应可见光波段范围内的光分量的第一类通道,以及响应近红外光波段范围内的光分量的第二类通道。
3.根据权利要求2所述的系统,其特征在于,所述第一类通道包括多个色彩通道,所述第二类通道包括近红外通道;
所述统计单元,具体用于:
根据所述多个色彩通道中至少一个色彩通道的图像数据,计算所述第一类通道的图像数据统计值作为所述第一类通道的统计数据;
根据所述近红外通道的图像数据,计算所述第二类通道的图像数据统计值作为所述第二类通道的统计数据。
4.根据权利要求3所述的系统,其特征在于,所述统计单元,具体用于:
从所述图像信号中,提取各色彩通道的图像数据及所述近红外通道的图像数据;分别根据所述各色彩通道的图像数据和所述近红外通道的图像数据,计算所述各色彩通道的图像数据均值和所述近红外通道的图像数据均值;对所述各色彩通道的图像数据均值进行加权求和;将所述加权求和的结果作为所述第一类通道的统计数据,将所述近红外通道的图像数据均值作为所述第二类通道的统计数据;
或者,
将所述图像信号进行分块,得到多个图像信号块;针对任一图像信号块,从该图像信号块中提取各色彩通道的图像数据及所述近红外通道的图像数据;分别根据各图像信号块中所述各色彩通道的图像数据和所述近红外通道的图像数据,计算所述各色彩通道的图像数据均值和所述近红外通道的图像数据均值;对所述各色彩通道的图像数据均值进行加权求和;将所述加权求和的结果作为所述第一类通道的统计数据,将所述近红外通道的图像数据均值作为所述第二类通道的统计数据;
或者,
从所述图像信号中,提取各色彩通道的图像数据及所述近红外通道的图像数据;分别根据所述各色彩通道的图像数据和所述近红外通道的图像数据,得到所述各色彩通道的直方图和所述近红外通道的直方图;分别对所述各色彩通道的直方图和所述近红外通道的直方图中的灰阶数进行加权平均计算,得到所述各色彩通道的图像数据均值和所述近红外通道的图像数据均值;对所述各色彩通道的图像数据均值进行加权求和;将所述加权求和的结果作为所述第一类通道的统计数据,将所述近红外通道的图像数据均值作为所述第二类通道的统计数据。
5.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述系统还包括:滤光单元;
所述滤光单元,用于过滤掉输入的光信号中除指定波段范围中的光分量以外的其他光分量,并透射过滤后的所述光信号至所述图像传感器。
6.根据权利要求5所述的系统,其特征在于,所述滤光单元包括切换装置;
所述切换装置,用于切换所述滤光单元的过滤状态;
所述滤光单元,用于在所述过滤状态为开启时,过滤掉输入的光信号中除指定波段范围内的光分量以外的其他光分量,并透射过滤后的所述光信号至所述图像传感器;在所述过滤状态为关闭时,透射所述光信号中的所有光分量至所述图像传感器。
7.根据权利要求1或5所述的系统,其特征在于,所述系统还包括:补光单元;
所述补光单元,用于对场景进行近红外补光,以使输入的光信号包括近红外光。
8.根据权利要求7所述的系统,其特征在于,所述图像传感器,包括响应近红外光波段范围内的光分量的第二类通道;
所述曝光控制单元,还用于根据所述第二类通道的统计数据,控制所述补光单元调整补光强度。
9.根据权利要求8所述的系统,其特征在于,所述曝光控制单元,具体用于:
若所述第二类通道的统计数据大于第一预设阈值,则控制所述补光单元降低发射所述近红外光的强度;
若所述第二类通道的统计数据小于第二预设阈值,则控制所述补光单元提高发射所述近红外光的强度。
10.根据权利要求8所述的系统,其特征在于,所述图像传感器还包括:响应可见光波段范围内的光分量的第一类通道;所述曝光控制单元,具体用于:
获取所述第一类通道的第一曝光时间、所述第一类通道对应的第一目标数据、所述第二类通道的第二曝光时间及所述第二类通道对应的第二目标数据;
根据所述第一类通道的统计数据及所述第一目标数据,计算所述第一类通道的第一数据偏移量,若所述第一数据偏移量不在第一预设范围内,则根据所述第一类通道的统计数据及所述第一目标数据,计算第一曝光增益;
根据所述第二类通道的统计数据及所述第二目标数据,计算所述第二类通道的第二数据偏移量,若所述第二数据偏移量不在第二预设范围内,则根据所述第二类通道的统计数据及所述第二目标数据,计算第二曝光增益;
若所述第一曝光时间与所述第二曝光时间相等,则在所述第二曝光增益小于第一预设增益阈值时,控制所述补光单元降低发射所述近红外光的强度,在所述第二曝光增益大于第二预设增益阈值时,控制所述补光单元提高发射所述近红外光的强度;
若所述第一曝光时间与所述第二曝光时间不相等,则在所述第二曝光增益小于所述第一预设增益阈值时,减小所述第二曝光时间,在所述第二曝光增益大于第二预设增益阈值时,增大所述第二曝光时间。
11.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述系统还包括:处理单元;
所述处理单元,用于获取所述图像传感器输出的图像信号、所述各类通道对应的当前曝光参数,以及所述各类通道之间的关联信息;根据所述各类通道对应的当前曝光参数及所述各类通道之间的关联信息,确定每两类通道之间的相关性;根据所述每两类通道之间的相关性,去除包含在一类通道中的另一类通道的光分量。
12.根据权利要求11所述的系统,其特征在于,所述图像传感器包括:响应可见光波段范围内的光分量的第一类通道,以及响应近红外光波段范围内的光分量的第二类通道;
所述处理单元,具体用于:
获取所述图像传感器输出的图像信号、所述第一类通道和所述第二类通道对应的当前曝光参数,以及所述第一类通道的色彩和所述第二类通道的亮度之间的关联信息;或者,获取所述图像传感器输出的图像信号、所述第一类通道和所述第二类通道对应的当前曝光参数,以及所述第一类通道的亮度和所述第二类通道的亮度之间的关联信息;
根据所述第一类通道和所述第二类通道对应的当前曝光参数,将所述图像信号中所述第一类通道的图像数据和所述第二类通道的图像数据归一化至同一曝光参数下;
基于所述关联信息,确定所述第一类通道的权重和所述第二类通道的权重;
根据所述第一类通道的权重和所述第二类通道的权重,以及归一化后的所述第一类通道的图像数据和所述第二类通道的图像数据,去除包含在所述第一类通道中的所述第二类通道的光分量。
13.根据权利要求11所述的系统,其特征在于,所述图像传感器包括:响应可见光波段范围内的光分量的第一类通道,以及响应近红外光波段范围内的光分量的第二类通道;
所述处理单元,具体用于:
获取所述图像传感器输出的图像信号、所述第一类通道和所述第二类通道对应的当前曝光参数,以及所述第一类通道的色彩和所述第二类通道的亮度之间的关联信息;或者,获取所述图像传感器输出的图像信号、所述第一类通道和所述第二类通道对应的当前曝光参数,以及所述第一类通道的亮度和所述第二类通道的亮度之间的关联信息;
根据所述第一类通道和所述第二类通道对应的当前曝光参数,以及所述关联信息,确定所述第一类通道的权重和所述第二类通道的权重;
根据所述第一类通道的权重和所述第二类通道的权重、所述第一类通道的图像数据及所述第二类通道的图像数据,去除包含在所述第一类通道中的所述第二类通道的光分量。
14.根据权利要求11所述的系统,其特征在于,所述处理单元包括信号分解模块及后处理模块;
所述信号分解模块,用于获取图像信号,对所述图像信号的可见光信号和近红外光信号进行分解,输出分解后的第一分解图像信号和第二分解图像信号,所述第一分解图像信号为可见光图像信号,所述第二分解图像为近红外光图像信号;
所述后处理模块,用于获取所述第一分解图像信号、所述第二分解图像信号、所述第一类通道对应的第一当前曝光参数、所述第二类通道对应的第二当前曝光参数,以及所述第一类通道和所述第二类通道之间的关联信息;根据所述第一当前曝光参数、所述第二当前曝光参数及所述关联信息,确定所述第一类通道和所述第二类通道之间的相关性;根据所述相关性,确定第一输出图像信号和/或第二输出图像信号,所述第一输出图像信号为去除近红外光分量的所述第一分解图像信号。
15.根据权利要求14所述的系统,其特征在于,所述信号分解模块,具体用于:
获取图像信号;分别对所述图像信号中可见光信号的各色彩分量和近红外光信号进行上采样,得到所述各色彩分量的图像信号以及近红外光的图像信号;将所述各色彩分量的图像信号进行组合,得到第一分解图像信号进行输出,并将所述近红外光的图像信号作为第二分解图像信号进行输出;
或者,
获取图像信号、所述第一类通道对应的第一当前曝光增益以及所述第二类通道对应的第二当前曝光增益;若所述第二当前曝光增益小于所述第一当前曝光增益,则根据所述图像信号中所述第二类通道的图像数据,对所述第一类通道的图像数据进行边缘判决插值,若所述第二当前曝光增益大于所述第一当前曝光增益,则根据所述图像信号中所述第一类通道的图像数据,对所述第二类通道的图像数据进行边缘判决插值;获得插值后的可见光信号的各色彩分量的图像信号以及近红外光的图像信号;将所述各色彩分量的图像信号进行组合,得到第一分解图像信号进行输出,并将所述近红外光的图像信号作为第二分解图像信号进行输出。
16.根据权利要求14所述的系统,其特征在于,所述后处理模块,包括:第一处理子模块、第二处理子模块、色彩恢复子模块及第三处理子模块;
所述第一处理子模块,用于获取所述第一分解图像信号,对所述第一分解图像信号进行预处理,得到第一子处理图像信号;
所述第二处理子模块,用于获取所述第二分解图像信号,对所述第二分解图像信号进行预处理,得到第二子处理图像信号,所述预处理包括坏点校正、黑电平校正、数字增益、降噪中的至少一种处理方式;
所述色彩恢复子模块,用于获取所述第一类通道对应的第一当前曝光参数、所述第二类通道对应的第二当前曝光参数,以及所述第一类通道和所述第二类通道之间的关联信息;根据所述第一当前曝光参数及所述第二当前曝光参数,将所述第一子处理图像信号和所述第二子处理图像信号归一化至同一曝光参数下;基于所述关联信息,确定所述第一类通道的权重和所述第二类通道的权重;根据所述第一类通道的权重和所述第二类通道的权重,以及归一化后的所述第一子处理图像信号和所述第二子处理图像信号,得到第一恢复图像信号;
所述第三处理子模块,用于对所述第一恢复图像信号进行处理,得到第一输出图像信号。
17.根据权利要求14所述的系统,其特征在于,所述后处理模块,包括:第一处理子模块、第二处理子模块、色彩恢复子模块及第四处理子模块;
所述第一处理子模块,用于获取所述第一分解图像信号,对所述第一分解图像信号进行预处理,得到第一子处理图像信号;
所述第二处理子模块,用于获取所述第二分解图像信号,对所述第二分解图像信号进行预处理,得到第二子处理图像信号,所述预处理包括坏点校正、黑电平校正、数字增益、降噪中的至少一种处理方式;
所述色彩恢复子模块,用于获取所述第一类通道对应的第一当前曝光参数、所述第二类通道对应的第二当前曝光参数,以及所述第一类通道和所述第二类通道之间的关联信息;根据所述第一当前曝光参数及所述第二当前曝光参数,将所述第一子处理图像信号和所述第二子处理图像信号归一化至同一曝光参数下;基于所述关联信息,确定所述第一类通道的权重和所述第二类通道的权重;根据所述第一类通道的权重和所述第二类通道的权重,以及归一化后的所述第一子处理图像信号和所述第二子处理图像信号,得到第二恢复图像信号;
所述第四处理子模块,用于对所述第二恢复图像信号进行处理,得到第二输出图像信号。
18.根据权利要求14所述的系统,其特征在于,所述后处理模块,包括:第一处理子模块、第二处理子模块、色彩恢复子模块、第三处理子模块、第四处理子模块及第五处理子模块;
所述第一处理子模块,用于获取所述第一分解图像信号,对所述第一分解图像信号进行预处理,得到第一子处理图像信号;
所述第二处理子模块,用于获取所述第二分解图像信号,对所述第二分解图像信号进行预处理,得到第二子处理图像信号,所述预处理包括坏点校正、黑电平校正、数字增益、降噪中的至少一种处理方式;
所述色彩恢复子模块,用于获取所述第一类通道对应的第一当前曝光参数、所述第二类通道对应的第二当前曝光参数,以及所述第一类通道和所述第二类通道之间的关联信息;根据所述第一当前曝光参数及所述第二当前曝光参数,将所述第一子处理图像信号和所述第二子处理图像信号归一化至同一曝光参数下;基于所述关联信息,确定所述第一类通道的权重和所述第二类通道的权重;根据所述第一类通道的权重和所述第二类通道的权重,以及归一化后的所述第一子处理图像信号和所述第二子处理图像信号,得到第一恢复图像信号和第二恢复图像信号;
所述第三处理子模块,用于对所述第一恢复图像信号进行处理,得到第三子处理图像信号;
所述第四处理子模块,用于对所述第二恢复图像信号进行处理,得到第四子处理图像信号;
所述第五处理子模块,用于对所述第三子处理图像信号和所述第四子处理图像信号进行处理,得到第一输出图像信号。
19.根据权利要求14所述的系统,其特征在于,所述后处理模块,包括:第一处理子模块、第二处理子模块、色彩恢复子模块、第三处理子模块、第四处理子模块及第五处理子模块;
所述第一处理子模块,用于获取所述第一分解图像信号,对所述第一分解图像信号进行预处理,得到第一子处理图像信号;
所述第二处理子模块,用于获取所述第二分解图像信号,对所述第二分解图像信号进行预处理,得到第二子处理图像信号,所述预处理包括坏点校正、黑电平校正、数字增益、降噪中的至少一种处理方式;
所述色彩恢复子模块,用于获取所述第一类通道对应的第一当前曝光参数、所述第二类通道对应的第二当前曝光参数,以及所述第一类通道和所述第二类通道之间的关联信息;根据所述第一当前曝光参数及所述第二当前曝光参数,将所述第一子处理图像信号和所述第二子处理图像信号归一化至同一曝光参数下;基于所述关联信息,确定所述第一类通道的权重和所述第二类通道的权重;根据所述第一类通道的权重和所述第二类通道的权重,以及归一化后的所述第一子处理图像信号和所述第二子处理图像信号,得到第一恢复图像信号和第二恢复图像信号;
所述第三处理子模块,用于对所述第一恢复图像信号进行处理,得到第三子处理图像信号;
所述第四处理子模块,用于对所述第二恢复图像信号进行处理,得到第四子处理图像信号;
所述第五处理子模块,用于对所述第三子处理图像信号和所述第四子处理图像信号进行处理,得到第一输出图像信号和第二输出图像信号。
20.根据权利要求14所述的系统,其特征在于,所述处理单元还包括预处理模块;
所述预处理模块,用于获取所述图像传感器输出的图像信号,对所述图像信号进行预处理,将预处理后的所述图像信号发送至所述信号分解模块。
21.根据权利要求11所述的系统,其特征在于,所述处理单元,还用于将已去除其他类通道的光分量的各类通道的图像数据进行融合,得到融合后的图像信号。
22.一种图像处理方法,其特征在于,应用于成像系统,所述系统包括:图像传感器、统计单元和曝光控制单元;所述图像传感器包括多类通道;所述方法包括:
所述图像传感器将光信号转换为图像信号,所述光信号包括多种波段范围内的光分量;
所述统计单元获取所述图像信号,提取所述图像信号中各类通道的图像数据,对所述各类通道的图像数据分别进行统计,得到所述各类通道的统计数据,并将所述各类通道的统计数据发送至所述曝光控制单元;
所述曝光控制单元接收所述统计单元发送的所述各类通道的统计数据,针对任一类通道,根据该类通道的统计数据,计算该类通道对应的曝光参数,并基于该曝光参数,控制对该类通道的图像数据进行亮度调整。
23.根据权利要求22所述的方法,其特征在于,所述图像传感器包括:响应可见光波段范围内的光分量的第一类通道,以及响应近红外光波段范围内的光分量的第二类通道,所述第一类通道包括多个色彩通道,所述第二类通道包括近红外通道;
所述统计单元对所述各类通道的图像数据分别进行统计,得到所述各类通道的统计数据,包括:
根据所述多个色彩通道中至少一个色彩通道的图像数据,计算所述第一类通道的图像数据统计值作为所述第一类通道的统计数据;
根据所述近红外通道的图像数据,计算所述第二类通道的图像数据统计值作为所述第二类通道的统计数据。
24.根据权利要求22所述的方法,其特征在于,所述系统还包括:补光单元;所述图像传感器,包括响应近红外光波段范围内的光分量的第二类通道;
所述方法还包括:
若所述第二类通道的统计数据大于第一预设阈值,则控制所述补光单元降低发射所述近红外光的强度;
若所述第二类通道的统计数据小于第二预设阈值,则控制所述补光单元提高发射所述近红外光的强度。
25.根据权利要求22所述的方法,其特征在于,所述系统还包括:处理单元;
在所述图像传感器将光信号转换为图像信号之后,所述方法还包括:
所述处理单元获取所述图像传感器输出的图像信号、所述各类通道对应的当前曝光参数以及所述各类通道之间的关联信息,根据所述各类通道对应的当前曝光参数及所述各类通道之间的关联信息,确定每两类通道之间的相关性,根据所述每两类通道之间的相关性,去除包含在一类通道中的另一类通道的光分量。