曝光时长的自动调节方法、装置、存储介质以及电子设备与流程

本技术涉及相机自动化控制领域，尤其涉及一种曝光时长的自动调节方法、装置、存储介质以及电子设备。

背景技术：

1、apriltag码是一种具有高鲁棒性、高精度、高速度的二维码，用于机器视觉中的目标检测和跟踪，广泛应用于机器人、自动驾驶、智能物流、无人机等领域。目标检测是一种基于计算机视觉的技术，其核心是通过相机拍摄图像，对图像或视频进行分析，自动识别和判断图像中的物体、人脸、文字等内容。识别结果的准确度直接取决于相机拍摄图像的质量，而拍摄图像的质量与相机的曝光时间紧密相关，曝光时间过长可能导致拍摄图像较亮，出现过曝现象，曝光时间过短，可能导致拍摄图像较暗，出现欠曝现象。传统的相机曝光时间控制方法是基于图像的平均亮度或感兴趣区域加权的平均亮度方式作为曝光时间的基准，或者根据图像信息熵求取最大值的方法求取相机曝光时间，这些方法在应对工况较为复杂的室外环境时，容易导致图像过曝或者欠曝，从而导致图像的apriltag码识别失败。

技术实现思路

1、本技术提供了一种曝光时长的自动调节方法、装置、存储介质以及电子设备，以解决因相机无法自适应调节曝光时长，拍摄的图像过曝或者欠曝导致图像的apriltag码识别失败的技术问题。

2、第一方面，本技术提供了一种曝光时长的自动调节方法，包括：在第一图像的第一灰度平均值与第一目标灰度平均值的差值小于第一阈值的情况下，将相机拍摄上述第一图像时的第一曝光时长确定为初始曝光时长，其中，上述第一目标灰度平均值为图像中的目标标识码均能被识别时的灰度平均值；控制上述相机以上述初始曝光时长拍摄，得到第二图像，并获取上述第二图像的目标标识码数量；在上述目标标识码数量小于预设数量的情况下，降低上述初始曝光时长，并控制上述相机以新的初始曝光时长拍摄得到新的第二图像，直到上述新的第二图像的目标标识码数量等于上述预设数量。

3、第二方面，本技术提供了一种曝光时长的自动调节装置，包括：第一确定模块，用于在第一图像的第一灰度平均值与第一目标灰度平均值的差值小于第一阈值的情况下，将相机拍摄上述第一图像时的第一曝光时长确定为初始曝光时长，其中，上述第一目标灰度平均值为图像中的目标标识码均能被识别时的灰度平均值；控制模块，用于控制上述相机以上述初始曝光时长拍摄，得到第二图像，并获取上述第二图像的目标标识码数量；第一处理模块，用于在上述目标标识码数量小于预设数量的情况下，降低上述初始曝光时长，并控制上述相机以新的初始曝光时长拍摄得到新的第二图像，直到上述新的第二图像的目标标识码数量等于上述预设数量。

4、作为一种可选的示例，上述装置还包括：第二处理模块，用于在将相机对上述第一图像拍摄时的曝光时长确定为初始曝光时长之前，对上述第一图像进行预处理，得到上述第一图像的第一灰度平均值；第二确定模块，用于在上述第一灰度平均值与上述第一目标灰度平均值的差值小于上述第一阈值的情况下，将上述第一曝光时长确定为上述初始曝光时长；第三处理模块，用于在上述第一灰度平均值与上述第一目标灰度平均值的差值大于或等于上述第一阈值的情况下，根据上述第一灰度平均值和上述第一目标灰度平均值，调节上述第一曝光时长，并控制上述相机以上述新的第一曝光时长拍摄得到新的第一图像，直到上述新的第一图像的灰度平均值与上述第一目标灰度平均值的差值小于上述第一阈值。

5、作为一种可选的示例，上述第二处理模块包括：转换单元，用于将上述第一图像转换为灰度图像；第一计算单元，用于遍历上述灰度图像的每一个像素，得到像素组、上述像素组的像素个数以及上述像素组中的每一个像素的灰度值，其中，上述像素组中的每一个像素的灰度值都大于第二阈值且小于第三阈值；第二计算单元，用于根据上述像素组中的每一个像素的灰度值，计算上述像素组的灰度值总和；第三计算单元，用于根据上述灰度值总和与上述像素个数，得到上述第一灰度平均值。

6、作为一种可选的示例，上述第三处理模块包括：第一调节单元，用于在上述第一灰度平均值与上述第一目标灰度平均值的差值大于或等于上述第一阈值的情况下，根据第一调节系数降低上述第一曝光时长，得到新的第一曝光时长，其中，上述第一调节系数小于1；第二调节单元，用于在上述第一目标灰度平均值与上述第一灰度平均值的差值大于或等于上述第一阈值的情况下，根据第二调节系数增高上述第一曝光时长，得到新的第一曝光时长，其中，上述第二调节系数为上述第一调节系数的倒数。

7、作为一种可选的示例，上述第一处理模块包括：第三调节单元，用于根据第三调节系数降低上述初始曝光时长，得到新的初始曝光时长，其中，上述第三调节系数小于第一调节系数。

8、作为一种可选的示例，上述第一处理模块还包括：第四调节单元，用于在根据第三调节系数降低上述初始曝光时长，得到新的初始曝光时长的过程中，在拍摄次数等于第四阈值，且最后一次拍摄得到的第三图像的目标标识码数量小于上述预设数量的情况下，若最后一次拍摄的第二曝光时长小于上述相机的最大曝光时长，且上述第三图像的第二灰度平均值小于第二目标灰度平均值，则将上述第二曝光时长重置为上述初始曝光时长，并增高上述第三调节系数，其中，上述第二目标灰度平均值为由于图像过暗导致图像中所有目标标识码都不能被识别时图像的灰度平均值。

9、作为一种可选的示例，上述装置还包括：第四处理模块，用于在控制上述相机以上述初始曝光时长拍摄，得到第二图像，并获取上述第二图像的目标标识码数量之后，在上述初始曝光时长等于上述相机的最大曝光时长，且上述第二图像的第三灰度平均值小于第二目标灰度平均值的情况下，根据第四调节系数调节上述第二图像的每一个像素的灰度值。

10、第三方面，本技术提供了一种存储介质，该存储介质中存储有计算机程序，其中，该计算机程序被处理器运行时执行上述曝光时长的自动调节方法。

11、第四方面，本技术还提供了一种电子设备，包括存储器和处理器，上述存储器中存储有计算机程序，上述处理器被设置为通过所述计算机程序执行上述的曝光时长的自动调节方法。

12、在本技术实施例中，采用了在第一图像的第一灰度平均值与第一目标灰度平均值的差值小于第一阈值的情况下，将相机拍摄上述第一图像时的第一曝光时长确定为初始曝光时长，其中，上述第一目标灰度平均值为图像中的目标标识码均能被识别时的灰度平均值；控制上述相机以上述初始曝光时长拍摄，得到第二图像，并获取上述第二图像的目标标识码数量；在上述目标标识码数量小于预设数量的情况下，降低上述初始曝光时长，并控制上述相机以新的初始曝光时长拍摄得到新的第二图像，直到上述新的第二图像的目标标识码数量等于上述预设数量的方法，由于在上述方法中，目标标识码可以为apriltag码，通过使用第一图像的图像灰度平均值满足设定条件情况下的相机曝光时长作为初始曝光时间，然后以图像的apriltag码的识别结果为导向进行曝光时长的动态调节，控制相机以初始曝光时长拍摄的第二图像，调节初始曝光时长，再控制相机以新的初始曝光时长拍摄得到新的第二图像，直到新的第二图像的apriltag码数量等于预设数量，从而实现了自适应的动态循环调节曝光时长，获取质量较好的图像，保证图像的apriltag码的识别成功的目的，进而解决了因相机无法自适应调节曝光时长，拍摄的图像过曝或者欠曝导致图像的apriltag码识别失败的技术问题。