曝光控制方法及装置与流程

本技术属于光电，尤其涉及一种曝光控制方法及装置。

背景技术：

1、目前车辆辅助驾驶系统的应用越来越广泛，辅助驾驶系统对摄像头成像系统的需求也越来越高。摄像头成像系统的成像质量对于提高感知和识别准确性极为重要，其中合理的曝光控制对成像质量起着决定性的作用。

2、在目前的摄像头成像系统中，曝光策略主要采用负反馈自动控制机制，其原理是首先设置一个目标亮度和初始曝光参数，然后通过摄像头成像系统采集图像、确定采集的图像的亮度，接着计算该亮度与目标亮度的差值，从而计算出下一步需要的调整量，最后修改曝光参数，作用到下一帧图像，循环以上过程，直到采集到的图像的亮度满足目标亮度要求。该曝光策略为获取到合适的曝光参数，需要对曝光参数进行多轮调整，导致曝光控制的效率较低。

技术实现思路

1、本技术实施例提供一种在曝光控制方法及装置，能够解决曝光控制的效率较低的问题。

2、第一方面，本技术实施例提供一种曝光控制方法，方法包括：

3、获取第一信息，所述第一信息包括以下至少一项：摄像头采集到的第一图像中各像素的梯度信息，图像的目标光照强度；

4、利用所述第一信息和第二信息，确定目标曝光时间调整值，所述第二信息包括以下至少一项：梯度幅值函数，光照强度响应拟合模型，其中，所述目标曝光时间调整值基于以下至少一项确定：通过梯度评价函数确定的曝光时间调整值，所述梯度评价函数由所述梯度信息代入所述梯度幅值函数得到；通过所述光照强度响应拟合模型拟合得到的与所述目标光照强度对应的曝光时间调整值；

5、将所述摄像头的曝光时间调整为目标曝光时间值，所述目标曝光时间值为所述目标曝光时间调整值与所述摄像头采集所述第一图像时的初始曝光时间值的和。

6、在一些实施例中，在所述第一信息包括所述梯度信息的情况下，所述获取第一信息，包括：

7、对所述第一图像进行预处理，得到所述第一图像的rgb图像；

8、基于所述rgb图像，确定所述第一图像中各像素的各颜色通道的灰度信息；

9、基于所述灰度信息，确定所述第一图像中各像素的梯度信息。

10、在一些实施例中，所述利用所述第一信息和第二信息，确定目标曝光时间调整值，包括：

11、将所述梯度信息代入所述梯度幅值函数，得到梯度评价函数；

12、将所述梯度评价函数对曝光时间求导，得到曝光控制函数；

13、利用所述曝光控制函数，得到目标曝光时间调整值。

14、在一些实施例中，所述利用所述第一信息和第二信息，确定目标曝光时间调整值，包括：

15、确定所述目标光照强度对应的目标g；

16、将所述目标g输入所述光照强度响应拟合模型，得到目标曝光时间调整值。

17、在一些实施例中，所述利用所述第一信息和第二信息，确定目标曝光时间值，包括：

18、将所述梯度信息代入所述梯度幅值函数，得到梯度评价函数；

19、将所述梯度评价函数对曝光时间求导，得到曝光控制函数；

20、利用所述曝光控制函数，确定第一曝光时间调整值；

21、确定所述目标光照强度对应的目标g；

22、将所述目标g输入所述光照强度响应拟合模型，得到第二曝光时间调整值；

23、利用所述第一曝光时间调整值和所述第二曝光时间调整值，确定目标曝光时间调整值。

24、在一些实施例中，所述利用所述第一曝光时间调整值和所述第二曝光时间调整值，确定目标曝光时间调整值，包括：

25、通过第一公式，确定目标曝光时间调整值δtnext，所述第一公式为：

26、δtnext＝δt1+γ×δt2

27、其中，δt1为所述第二曝光时间调整值，δt2为第一曝光时间调整值，γ为参考系数。

28、在一些实施例中，第i个像素u的所述梯度幅值函数g(ui)为：

29、

30、其中，是所述第i个像素u的梯度信息，ui是所述第i个像素u的像素坐标，t是曝光时间，||||2是范数；

31、所述梯度评价函数m(p)为：

32、m(p)＝percentile({g(ui)},p)

33、其中，p是百分比参数，取值范围为[0,1]。

34、在一些实施例中，所述曝光控制函数为：

35、

36、其中，

37、

38、

39、

40、i＝f(et)

41、g(i)＝lnf-1(i)＝lne+lnt

42、

43、n是所述摄像头采集到的图像包括的总像素数，g(ui)是第i个像素u的所述梯度幅值函数，是所述第i个像素u的梯度信息，i是光照强度，ui是所述第i个像素u的像素坐标，t是曝光时间，e是辐照强度，f(et)是光照强度响应函数，g(i)是对所述光照强度响应函数进行逆变换得到的逆响应函数，g'(i)是所逆响应函数的求导。

44、在一些实施例中，在所述第二信息包括所述光照强度响应拟合模型的情况下，所述利用所述第一信息和第二信息，确定目标曝光时间调整值之前，所述方法还包括：

45、获取所述摄像头在不同的曝光时间下采集到的w个图像，得到与所述w个图像一一对应的w个离散数据，w为大于1的整数，每个离散数据所述摄像头采集所述离散数据对应的图像时的曝光时间，以及所述离散数据对应的g，g用于表征光照强度的逆变换值；

46、对所述w个离散数据进行拟合，得到所述光照强度响应拟合模型。

47、第二方面，本技术实施例提供了一种曝光控制装置，装置包括：

48、第一获取模块，用于获取第一信息，所述第一信息包括以下至少一项：摄像头采集到的第一图像中各像素的梯度信息，图像的目标光照强度；

49、第一确定模块，用于利用所述第一信息和第二信息，确定目标曝光时间调整值，所述第二信息包括以下至少一项：梯度幅值函数，光照强度响应拟合模型，其中，所述目标曝光时间调整值基于以下至少一项确定：通过梯度评价函数确定的曝光时间调整值，所述梯度评价函数由所述梯度信息代入所述梯度幅值函数得到；通过所述光照强度响应拟合模型拟合得到的与所述目标光照强度对应的曝光时间调整值；

50、调整模块，用于将所述摄像头的曝光时间调整为目标曝光时间值，所述目标曝光时间值为所述目标曝光时间调整值与所述摄像头采集所述第一图像时的初始曝光时间值的和。

51、第三方面，本技术实施例提供了一种曝光控制设备，设备包括：处理器以及存储有计算机程序指令的存储器；所述处理器执行所述计算机程序指令时实现如第一方面所述的曝光控制方法。

52、第四方面，本技术实施例提供了一种计算机存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令被处理器执行时实现如第一方面所述的曝光控制方法。

53、第五方面，本技术实施例提供了一种计算机程序产品，所述计算机程序产品中的指令由电子设备的处理器执行时，使得所述电子设备执行如第一方面所述的曝光控制方法。

54、在本技术实施例中，可以利用第一信息和第二信息，确定目标曝光时间调整值，其中，第一信息包括以下至少一项：摄像头采集到的第一图像中各像素的梯度信息，图像的目标光照强度；所述第二信息包括以下至少一项：梯度幅值函数，光照强度响应拟合模型，其中，所述目标曝光时间调整值基于以下至少一项确定：通过梯度评价函数确定的曝光时间调整值，所述梯度评价函数由所述梯度信息代入所述梯度幅值函数得到；通过所述光照强度响应拟合模型拟合得到的与所述目标光照强度对应的曝光时间调整值。如此，可以直接将摄像头采集第一图像时的初始曝光时间值与目标曝光时间调整值的和确定为摄像头的目标曝光时间值，并将摄像头的曝光时间调整为目标曝光调整值。可见，通过本技术实施例，可以直接利用第一信息和第二信息确定目标曝光时间调整值，之后，可以通过一次调整直接将摄像头的曝光时间调整至合理的曝光时间值，从而可以在保证曝光控制的准确性的基础上，提高曝光控制的效率。