電子內(nèi)窺鏡曝光裝置及曝光方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種電子內(nèi)窺鏡成像系統(tǒng)，具體涉及一種電子內(nèi)窺鏡曝光裝置及曝光 方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前的圖像探測(cè)器自動(dòng)曝光方式主要是探測(cè)器自動(dòng)完成，探測(cè)器在通過采集到的 視頻信號(hào)的同時(shí)，提取每幀視頻信號(hào)的亮度信息計(jì)算得到亮度值之后，再設(shè)置快門值，進(jìn)而 控制曝光量。現(xiàn)有圖像探測(cè)器的自動(dòng)曝光，主要是根據(jù)每幀的亮度值與目標(biāo)亮度值及門限 值對(duì)比，采用固定步長、等階梯調(diào)整的方式設(shè)定快門值達(dá)到目標(biāo)值的曝光量。
[0003] 采用固定步長方式設(shè)置快門值，在圖像中主要拍攝對(duì)象與背景襯比度較低時(shí)，圖 像能夠得到較好的重現(xiàn)。但當(dāng)主要拍攝對(duì)象與背景反差過大時(shí)，由于圖像探測(cè)器動(dòng)態(tài)范圍 較窄，需要較多幀才能達(dá)到目標(biāo)值，造成消光速度慢；并且當(dāng)亮度值到達(dá)門限值附近時(shí)會(huì)過 度調(diào)整，產(chǎn)生來回振蕩，視頻畫面則顯示出亮暗變換。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種電子內(nèi)窺鏡曝光 裝置及曝光方法，使圖像的質(zhì)量更清晰，無過曝或過暗的情況，提高曝光速度，解決了圖像 刺眼、閃爍的問題。
[0005] 為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的上述目的，本發(fā)明提供了一種電子內(nèi)窺鏡曝光裝置，包括圖像 探測(cè)模塊、圖像處理模塊和圖像輸出模塊，所述圖像探測(cè)模塊與圖像處理模塊連接，圖像處 理模塊與圖像輸出模塊連接，所述圖像探測(cè)模塊包括圖像探測(cè)器、亮度統(tǒng)計(jì)模塊和快門值 控制模塊，所述圖像探測(cè)器輸出端與亮度統(tǒng)計(jì)模塊輸入端連接，亮度統(tǒng)計(jì)模塊輸出端與快 門值控制模塊輸入端連接，所述快門值控制模塊輸出端連接圖像探測(cè)器輸入端，圖像探測(cè) 器的另一輸入端連接圖像處理模塊。
[0006] 圖像探測(cè)器將探測(cè)區(qū)域的視頻信號(hào)傳給亮度統(tǒng)計(jì)模塊，亮度統(tǒng)計(jì)模塊計(jì)算出探測(cè) 區(qū)域的當(dāng)前亮度值Y。和目標(biāo)亮度值Y a，并傳遞給快門值控制模塊；快門值控制模塊計(jì)算出 目標(biāo)快門值33控制快門，達(dá)到合適曝光量；圖像探測(cè)器將在合適曝光量下的探測(cè)區(qū)域的視 頻信號(hào)發(fā)送給圖像處理模塊；圖像處理模塊對(duì)接收到的視頻信號(hào)后進(jìn)行圖像處理，完成后 傳遞給圖像輸出模塊輸出。
[0007] 與現(xiàn)有電子內(nèi)窺鏡相比，本發(fā)明在現(xiàn)有電子內(nèi)窺鏡基礎(chǔ)上，不采用圖像探測(cè)器的 自動(dòng)曝光模式，在原有的系統(tǒng)中加入了亮度統(tǒng)計(jì)模塊和快門值控制模塊，在背景對(duì)比度較 大時(shí)，不產(chǎn)生過曝和欠曝情況，避免了局部位置過亮或過暗；背景快速變換時(shí)，能快速消光， 迅速的達(dá)到目標(biāo)值，不會(huì)產(chǎn)生亮暗交替閃爍的情況；提高曝光速度，解決了圖像刺眼、閃爍 的問題。
[0008] 優(yōu)選的，所述圖像探測(cè)器為CCD圖像傳感器，能較好較清晰的反應(yīng)探測(cè)區(qū)域的圖 像。
[0009] 基于上述電子內(nèi)窺鏡曝光裝置，本發(fā)明還提出了一種電子內(nèi)窺鏡曝光方法，包括 以下步驟：SI.圖像探測(cè)器采集探測(cè)區(qū)域的視頻信號(hào)，并以電信號(hào)方式反應(yīng)給亮度統(tǒng)計(jì)模 塊；S2.亮度統(tǒng)計(jì)模塊計(jì)算出探測(cè)區(qū)域的當(dāng)前亮度值Y。，然后通過調(diào)試、驗(yàn)證得到目標(biāo)亮度 值Ya，將當(dāng)前亮度值Y。和目標(biāo)亮度值Y 起傳遞給快門值控制模塊；S3.快門值控制模塊 根據(jù)接收到的當(dāng)前亮度值Y。和目標(biāo)亮度值Y a計(jì)算出目標(biāo)快門值S a，并根據(jù)得到的目標(biāo)快門 值33控制快門，達(dá)到合適曝光量；S4.圖像探測(cè)器將在合適曝光量下的探測(cè)區(qū)域的視頻信 號(hào)發(fā)送給圖像處理模塊；S5.圖像處理模塊對(duì)接收到的視頻信號(hào)后進(jìn)行圖像處理，完成后 傳遞給圖像輸出模塊輸出。
[0010] 經(jīng)過亮度的計(jì)算和曝光量的計(jì)算使得輸出的圖像克服了在背景對(duì)比度較大時(shí)，產(chǎn) 生的過曝或欠曝的問題；同時(shí)也克服了背景快速變換時(shí)，產(chǎn)生的亮暗交替閃爍的情況，提高 曝光速度，解決了圖像刺眼、閃爍的問題。
[0011] 進(jìn)一步的，所述步驟S2包括：S2-1.亮度統(tǒng)計(jì)模塊將接收到的每幀信號(hào)劃分為N 個(gè)不同的區(qū)域，N為正整數(shù)，中央?yún)^(qū)域?yàn)橛行^(qū)域，邊緣區(qū)域作為無效區(qū)域不進(jìn)行亮度值統(tǒng) 計(jì)；S2-2.計(jì)算出每個(gè)有效區(qū)域的亮度值；S2-3.對(duì)有效區(qū)域的亮度值進(jìn)行均值計(jì)算，得到 當(dāng)前亮度值Ye;S2-4.根據(jù)當(dāng)前亮度值Y。進(jìn)行調(diào)試和驗(yàn)證得到目標(biāo)亮度值Y a;S2-5.將當(dāng)前 亮度值Y。和目標(biāo)亮度值Y 起發(fā)送給快門值控制模塊。
[0012] 在接收到的每幀信號(hào)中，將邊緣區(qū)域作為無效區(qū)域不進(jìn)行亮度值統(tǒng)計(jì)，在劃分的 有效區(qū)域內(nèi)采用均值計(jì)算得到當(dāng)前亮度值Y。和目標(biāo)亮度值Y a，較為準(zhǔn)確的反應(yīng)了探測(cè)區(qū)域 的亮度情況，對(duì)得到較為準(zhǔn)確的目標(biāo)快門值起到?jīng)Q定性的作用。
[0013] 進(jìn)一步的，所述步驟S3中目標(biāo)快門值計(jì)算方法為：若當(dāng)前亮度值小于設(shè)定亮度門 限值，為無過曝情況，目標(biāo)快門值S a= Ya*syY。;若當(dāng)前亮度值大于設(shè)定亮度門限值，為有過 曝情況，目標(biāo)快門值Sa= Y a*S。/ω Y。;其中，S。為當(dāng)前快門值，Y a為目標(biāo)亮度值，當(dāng)前亮度值 Υε，1〈ω〈3〇
[0014] 分兩種情況計(jì)算目標(biāo)快門值Sa，將曝光可能出現(xiàn)在情況都包含在內(nèi)，比較全面的 考慮了實(shí)際情況，使得輸出的圖像的曝光效果更好。
[0015] 優(yōu)選的，所述設(shè)定亮度門限值為240cd/m2。
[0016] 本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明在現(xiàn)有電子內(nèi)窺鏡基礎(chǔ)上，不采用圖像探測(cè)器的自 動(dòng)曝光模式，在原有的系統(tǒng)中加入了亮度統(tǒng)計(jì)模塊和快門值控制模塊，在背景對(duì)比度較大 時(shí)，不產(chǎn)生過曝和欠曝情況，背景快速變換時(shí)，不會(huì)產(chǎn)生亮暗交替閃爍的情況，提高曝光速 度，解決了圖像刺眼、閃爍的問題。
[0017] 本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變 得明顯，或通過本發(fā)明的實(shí)踐了解到。
【附圖說明】
[0018] 本發(fā)明的上述和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從結(jié)合下面附圖對(duì)實(shí)施例的描述中將變 得明顯和容易理解，其中：
[0019] 圖1是本發(fā)明的原理框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020] 下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終 相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附 圖描述的實(shí)施例是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。
[0021] 在本發(fā)明的描述中，除非另有規(guī)定和限定，需要說明的是，術(shù)語"安裝"、"相連"、 "連接"應(yīng)做廣義理解，例如，可以是機(jī)械連接或電連接，也可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通，可 以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù) 具體情況理解上述術(shù)語的具體含義。
[0022] 如圖1所示，本發(fā)明提供了一種電子內(nèi)窺鏡曝光裝置，包括圖像探測(cè)模塊、圖像處 理模塊和圖像輸出模塊，所述圖像探測(cè)模塊與圖像處理模塊連接，圖像處理模塊與圖像輸 出模塊連接，所述圖像探測(cè)模塊包括圖像探測(cè)器、亮度統(tǒng)計(jì)模塊和快門值控制模塊，所述圖 像探測(cè)器輸出端與亮度統(tǒng)計(jì)模塊輸入端連接，亮度統(tǒng)計(jì)模塊輸出端與快門值控制模塊輸入 端連接，所述快門值控制模塊輸出端連接圖像探測(cè)器輸入端，圖像探測(cè)器的另一輸入端連 接圖像處理