專(zhuān)利名稱(chēng)：基于直方圖均衡化的自動(dòng)曝光方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及基于直方圖均衡化的自動(dòng)曝光方法。
背景技術(shù)：
相機(jī)所采用的曝光方式既可以采用測(cè)光手動(dòng)曝光也可以采用自動(dòng)曝光。測(cè)光手動(dòng)曝光就是由拍攝者自己選擇光圈系數(shù)、快門(mén)速度，使用相機(jī)的測(cè)光系統(tǒng)判斷曝光是否合適的曝光方式。自動(dòng)曝光是由相機(jī)根據(jù)自身測(cè)光系統(tǒng)的測(cè)光結(jié)果，自動(dòng)選定光圈系數(shù)、快門(mén)速度來(lái)獲得準(zhǔn)確曝光的暴光方式。自動(dòng)曝光可以分為光圈先決式自動(dòng)曝光、快門(mén)先決式自動(dòng)曝光、程序式自動(dòng)曝光等形式。光圈先決式自動(dòng)曝光就是人為選定光圈系數(shù)，相機(jī)自動(dòng)選擇快門(mén)速度。快門(mén)先決式自動(dòng)曝光就是人為選定快門(mén)速度，相機(jī)自動(dòng)選擇光圈系數(shù)。程序式自動(dòng)曝光是指光圈系數(shù)和快門(mén)速度均由相機(jī)內(nèi)置的程序自動(dòng)調(diào)節(jié)。它的優(yōu)點(diǎn)是不需要拍攝者設(shè)定光圈系數(shù)和快門(mén)速度。傳統(tǒng)的自動(dòng)曝光控制方法中，有的采用特定的微處理器硬件電路控制曝光；有的采用圖像的整體亮度來(lái)控制曝光，但是如果拍攝主體與背景之間的亮度差太大，會(huì)使得拍攝主體出現(xiàn)曝光不足或者曝光過(guò)度的現(xiàn)象；有的采用參照亮度值，將圖像分塊，每一塊子圖像的亮度被用于設(shè)置參照亮度值，該參照亮度值可以通過(guò)調(diào)整光圈大小獲得，當(dāng)然同樣也可以通過(guò)設(shè)置快門(mén)速度獲得該參照亮度值；還有的則通過(guò)研究不同光照條件下的亮度與曝光值之間的關(guān)系來(lái)進(jìn)行曝光控制。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有技術(shù)中拍攝主體出現(xiàn)曝光不足或者曝光過(guò)度的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種基于直方圖均衡化的自動(dòng)曝光方法。本發(fā)明的技術(shù)解決方案基于直方圖均衡化的自動(dòng)曝光方法，其特殊之處在于包括以下步驟1采集一幀圖像，并記錄該幀的曝光時(shí)間t。ld ；2計(jì)算處所采集圖像的亮度均值m(Y)；3對(duì)所采集圖像做直方均衡化處理；4計(jì)算經(jīng)直方均衡化處理后的圖像的灰度均值竹；5計(jì)算下一幀的曝光時(shí)間tMW，根據(jù)公式tMW = t。ld*(Yt/m(Y))(曝光時(shí)間與圖像的亮度均值成正比)6若tnew-told| < δ (曝光調(diào)整容限)，說(shuō)明下一幀曝光時(shí)間不需調(diào)整，tn = t。ld， 繼續(xù)執(zhí)行步驟1；若|tnew-t。ld| > δ，說(shuō)明下一幀曝光時(shí)間需要按新的曝光時(shí)間tnew調(diào)整，繼續(xù)執(zhí)行步驟1。
本發(fā)明所具有的優(yōu)點(diǎn)1、本發(fā)明直方圖均衡化后的圖像具有覆蓋整個(gè)灰度范圍的灰度級(jí)值的優(yōu)點(diǎn)，SP加強(qiáng)了圖像的對(duì)比度，因此我們可以采用直方圖均衡化后的圖像的灰度均值作為最優(yōu)均值。 該最優(yōu)均值能充分反映圖像的亮度特性，并且這個(gè)最優(yōu)均值是動(dòng)態(tài)的，能適應(yīng)各種亮度環(huán)
^Ml O 2、本發(fā)明不需人工設(shè)定最優(yōu)亮度均值。3、本發(fā)明數(shù)據(jù)處理量小。


圖1為本發(fā)明的流程圖。
具體實(shí)施例方式如圖1所示，基于直方圖均衡化的自動(dòng)曝光方法，包括以下步驟1采集一幀圖像，并記錄該幀的曝光時(shí)間t。ld ；2計(jì)算處所采集圖像的亮度均值m(Y)；3對(duì)所采集圖像做直方均衡化處理；4計(jì)算經(jīng)直方均衡化處理后的圖像的亮度均值竹；5計(jì)算下一幀的曝光時(shí)間tnew，根據(jù)公式tnew = t。ld*(Yt/m(Y))(曝光時(shí)間與圖像的亮度均值成正比)6若|tMW_t。ld| < δ (曝光調(diào)整容限，該值以圖像亮度的主觀感覺(jué)為選擇標(biāo)準(zhǔn))， 說(shuō)明前后兩幀圖像曝光時(shí)間基本相同，下一幀曝光時(shí)間不需調(diào)整，= t。ld，繼續(xù)執(zhí)行步驟 11；若|tn -t。ld| > δ，說(shuō)明前后兩幀圖像曝光時(shí)間差別較大，下一幀曝光時(shí)間需要按新的曝光時(shí)間調(diào)整，繼續(xù)執(zhí)行步驟1；本發(fā)明原理相機(jī)的曝光調(diào)整依據(jù)的是圖像亮度與曝光時(shí)間成正比的原理，即曝光時(shí)間越長(zhǎng)，圖像越亮，圖像亮度越高；曝光時(shí)間越短，圖像越暗，圖像亮度越低。當(dāng)拍攝圖像曝光不足，反映在圖像上即是亮度均值偏小，使用直方圖均衡化后的圖像會(huì)覆蓋整個(gè)灰度范圍的灰度級(jí)值，即直方圖均衡化后的圖像均值較大，按照tMW = t。ld*(Yt/m(Y))進(jìn)行調(diào)整，計(jì)算出的tnew會(huì)長(zhǎng)于t。ld，這樣就達(dá)到了當(dāng)曝光不足時(shí)，加長(zhǎng)曝光時(shí)間的目的。反之亦然。
權(quán)利要求
1.基于直方圖均衡化的自動(dòng)曝光方法，其特征在于包括以下步驟1采集一幀圖像，并記錄該幀的曝光時(shí)間t。ld ；2計(jì)算所采集圖像的亮度均值m(Y)；3對(duì)所采集圖像做直方均衡化處理；4計(jì)算經(jīng)直方均衡化處理后的圖像的灰度均值Yt ；5依據(jù)曝光時(shí)間與圖像的亮度均值成正比原理，計(jì)算下一幀的曝光時(shí)間tnew，根據(jù)公式tnew = t。ld*(Yt/m(Y))；6設(shè)定曝光調(diào)整容限為δ ；δ，下一幀的實(shí)際曝光時(shí)間為t。ld，繼續(xù)執(zhí)行步驟1； δ，下一幀的實(shí)際曝光時(shí)間為tMW，繼續(xù)執(zhí)行步驟1。若若tnew t0id I tnew t0id I< > 全文摘要
本發(fā)明涉及基于直方圖均衡化的自動(dòng)曝光方法，包括采集一幀圖像，并記錄該幀的曝光時(shí)間、計(jì)算所采集圖像的亮度均值、對(duì)所采集圖像做直方均衡化處理、計(jì)算經(jīng)直方均衡化處理后的圖像的灰度均值、依據(jù)曝光時(shí)間與圖像的亮度均值成正比原理，計(jì)算下一幀的曝光時(shí)間、設(shè)定曝光調(diào)整容限為等步驟。本發(fā)明解決了現(xiàn)有技術(shù)中拍攝主體出現(xiàn)曝光不足或者曝光過(guò)度的技術(shù)問(wèn)題，采用直方圖均衡化后的圖像的灰度均值作為最優(yōu)均值。該最優(yōu)均值能充分反映圖像的亮度特性，并且這個(gè)最優(yōu)均值是動(dòng)態(tài)的，能適應(yīng)各種亮度環(huán)境。
文檔編號(hào)H04N5/235GK102523386SQ20111043247
公開(kāi)日2012年6月27日 申請(qǐng)日期2011年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月16日
發(fā)明者張?zhí)N奇, 汶德勝, 閆榮華, 陳榮利, 高偉 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院西安光學(xué)精密機(jī)械研究所