一种多光谱曝光调节控制方法、装置和计算机设备与流程

本技术涉及内窥镜，特别是涉及一种多光谱曝光调节控制方法、装置和计算机设备。

背景技术：

1、随着光学技术的发展，多光谱成像技术在病灶标记、感兴趣结构增强、出血点检测等方面中的应用越来越广泛。而传统的利用分光棱镜和多片图像传感器构成的多光谱成像方法，因为其体积庞大，不适用于小型化的医用需求，因此，现有技术主要采用滤光片和单片多光谱传感器结合的方法，或采用滤光片、单片多光谱传感器和时分复用结合的方法，来实现内窥镜等小型化的医疗器械的多光谱成像。然而，在利用上述方式进行多光谱成像的过程中，采用不同的多光谱曝光调节方法，直接影响多光谱成像的效果。

2、现有的多光谱成像技术中，通常是根据rgb(red green blue，三基色光)路或ir(infrared，红外线)路的曝光参数来判断曝光光源是否进行补光/闪光的方式实现多光谱曝光调节的控制，然而，这种多光谱曝光调节控制方法的曝光参数主要用于判别是否需要开启闪光/补光，不能对曝光光源的闪光/补光强度进行灵活的控制，往往会出现亮度异常的情况。

3、针对现有的多光谱曝光调节控制方法存在因为不能灵活的控制曝光光源的闪光/补光强度，而导致亮度异常的问题，目前还没有提出有效的解决方案。

技术实现思路

1、基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种多光谱曝光调节控制方法、装置和计算机设备。

2、第一方面，本技术提供了一种多光谱曝光调节控制方法，用于对多光谱成像装置进行控制，所述多光谱成像装置包括图像传感器和曝光光源。所述方法包括：

3、确定所述多光谱成像装置在当前的功能模式下所对应的目标亮度区间；

4、当所述图像传感器输出的当前帧集中的信号帧的当前亮度，不在所述目标亮度区间范围内时，计算所述信号帧的当前亮度与目标亮度的相对差值比例；所述帧集内包括多个时间比例可调节的信号帧；所述信号帧的当前亮度，为所述信号帧在目标区域内的当前亮度；

5、基于所述相对差值比例，以及预设的相对差值比例与曝光参数值的对应关系，获取新的曝光参数值；所述曝光参数值，包括所述图像传感器的增益值和所述曝光光源的曝光时间参数；

6、基于新的所述曝光参数值，调节所述曝光光源的曝光时间参数，或调节所述图像传感器的增益值。

7、在其中一个实施例中，所述确定所述多光谱成像装置在当前的功能模式下所对应的目标亮度区间，包括以下步骤：

8、接收针对所述多光谱成像装置的功能模式选取信息；

9、基于接收到的所述功能模式选取信息，确定所述多光谱成像装置在当前的所述功能模式下所对应的初始信息；

10、根据所述初始信息中的目标亮度和亮度容差，确定所述多光谱成像装置在当前的所述功能模式下所对应的目标亮度区间。

11、在其中一个实施例中，所述当所述图像传感器输出的当前帧集中的信号帧在目标区域内的当前亮度，不在所述目标亮度区间范围内时，计算所述当前亮度与目标亮度的相对差值比例之前，所述方法还包括：

12、基于所述图像传感器所输出的所述当前帧集，得到所述当前帧集中的所有信号帧；所述图像传感器，按照预先配置的帧率和分辨率输出所述帧集；所述帧集，包括各个所述信号帧所对应的帧号。

13、在其中一个实施例中，在基于所述图像传感器所输出的当前帧集，得到当前所述帧集中的信号帧之后，所述方法还包括：

14、基于接收到的曝光参数包中的参数信息的帧号，将所述曝光参数包中的所述曝光参数信息分配至所述帧集中与所述帧号所对应的所述信号帧中。

15、在其中一个实施例中，在所述基于相对差值比例，以及预设的相对差值比例与曝光参数值对应关系，获取新的曝光参数值之前，所述方法还包括：

16、确定当前的所述功能模式下所述图像传感器输出的所述帧集的帧率、分辨率、所述帧集内的信号帧的时间比例和所述图像传感器的工作时钟；

17、基于所述图像传感器输出的所述帧集的所述帧率、所述分辨率、所述帧集内的信号帧的时间比例和所述图像传感器的所述工作时钟，以及预设的计算公式，计算得到所述图像传感器输出的所述帧集的各个信号帧的帧周期以及各个所述信号帧的读出时间；

18、基于各个所述信号帧的帧周期和各个所述信号帧的读出时间，以及预设的最大曝光时间的计算公式，计算得到当前的所述功能模式下所述曝光光源的最大曝光时间；

19、基于接收到的帧同步信息、各个所述信号帧的帧周期和各个所述信号帧的读出时间，以及预设的起始时间计算公式，计算得到当前的所述功能模式下所述曝光光源的曝光起始时间；

20、基于当前的所述功能模式下所述曝光光源的最大曝光时间以及当前的所述功能模式下所述曝光光源的曝光起始时间，确定当前的所述功能模式下预设的所述相对差值比例与所述曝光参数值对应关系的区间范围。

21、在其中一个实施例中，所述基于相对差值比例，以及预设的相对差值比例与曝光参数值对应关系，获取新的曝光参数值，包括：

22、基于预设的所述相对差值比例与所述曝光参数值的计算公式，以及当前的所述功能模式下预设的所述相对差值比例与所述曝光参数值对应关系的所述区间范围，获取所述区间范围内的新的所述曝光参数值；

23、或，基于预设的所述相对差值比例与所述曝光参数值的对应表，以及当前的所述功能模式下预设的所述相对差值比例与所述曝光参数值对应关系的所述区间范围，获取所述区间范围内的新的所述曝光参数值。

24、在其中一个实施例中，基于新的所述曝光参数值，调节所述曝光光源的曝光时间参数，包括：

25、基于新的所述曝光参数值，调节所述曝光光源的曝光起始时间和所述曝光光源的曝光持续时间；所述曝光光源的曝光持续时间小于或等于所述曝光光源的最大曝光时间。

26、在其中一个实施例中，基于新的曝光参数值，调节曝光光源的曝光时间参数，还包括：

27、基于新的所述曝光参数值，调节所述曝光光源的曝光持续时间；所述曝光光源的曝光持续时间小于或等于所述曝光光源的最大曝光时间。

28、第二方面，本技术还提供了一种多光谱曝光调节控制装置，用于对多光谱成像装置进行控制，所述多光谱成像装置包括图像传感器和曝光光源。所述装置包括：

29、初始化模块，用于确定所述多光谱成像装置在当前的功能模式下所对应的目标亮度区间；

30、统计模块，用于统计所述图像传感器输出的当前帧集中的信号帧的当前亮度；所述信号帧的当前亮度，为所述信号帧在目标区域内的当前亮度；

31、计算模块，用于当所述图像传感器输出的当前帧集中的信号帧的当前亮度，不在所述目标亮度区间范围内时，计算所述信号帧的当前亮度与目标亮度的相对差值比例；基于所述相对差值比例，以及预设的相对差值比例与曝光参数值的对应关系，获取新的曝光参数值；所述曝光参数值，包括所述图像传感器的增益值和所述曝光光源的曝光时间参数；

32、以及调节模块，用于基于新的所述曝光参数值，调节所述曝光光源的曝光时间参数，或调节所述图像传感器的增益值。

33、第三方面，本技术还提供了一种计算机设备。所述计算机设备包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述第一个方面所述的多光谱曝光调节控制方法。

34、上述多光谱曝光调节控制方法、装置和计算机设备，首先确定多光谱成像装置在当前的功能模式下所对应的目标亮度区间，当图像传感器输出的当前帧集中的信号帧在目标区域内的当前亮度不在目标亮度区间范围内时，计算当前亮度与目标亮度的相对差值比例，进而基于相对差值比例，以及预设的相对差值比例与曝光参数值的对应关系，获取新的曝光参数值，最后，基于新的曝光参数值，调节曝光光源的曝光时间参数，或调节图像传感器的增益值。其通过多帧控制，可根据需求在保证帧率不变的情况下，调控帧集内每帧时间的分配，还能够避免控制过程中链路延迟导致参数下发错乱而引起图像亮度异常，另外，通过帧集来计算目标区域内的当前亮度，当当前亮度不在目标亮度区间时，根据当前亮度与目标亮度的相对差值比例，以及曝光参数的对应关系，得到新的曝光参数值，根据新的曝光参数值来调节曝光光源的曝光时间参数，或调节图像传感器的增益值，简化了曝光调节的流程，能够通过调节曝光时间参数来控制曝光光源的闪光/补光强度，或调节图像传感器的增益值，保证图像亮度的适宜，解决了现有技术中因为不能灵活的控制曝光光源的闪光/补光强度，而导致亮度异常的问题。

35、本技术的一个或多个实施例的细节在以下附图和描述中提出，以使本技术的其他特征、目的和优点更加简明易懂。