本發(fā)明涉及圖像處理技術(shù)領(lǐng)域,具體而言,涉及一種圖像亮度的自動調(diào)整方法及裝置。
背景技術(shù):
進入21世紀,隨著計算機技術(shù)的迅猛發(fā)展和相關(guān)理論的不斷完善,數(shù)字圖像處理技術(shù)在許多應(yīng)用領(lǐng)域受到廣泛重視并取得了重大的開拓性成就。而在數(shù)字圖像處理技術(shù)中常用的一種技術(shù)就是圖像亮度的自動調(diào)整。
相關(guān)技術(shù)中,圖像亮度自動調(diào)整的方法均是基于圖像灰度平均值作為調(diào)整基準,對整個圖像的亮度進行自動調(diào)整。但是這種調(diào)整方式具有局限性,針對圖像灰度分布均勻的圖像,其可以較好的對整個圖像進行亮度調(diào)整;而針對圖像灰度分布不均勻的圖像,其可能會使圖像中小區(qū)域的復(fù)雜目標調(diào)整的更差。
具體的,對于圖像灰度分布均勻的圖像,如一張雪山的照片,目標物體為雪山,整個圖像中目標物體呈明亮的白色,為灰度梯度較低的區(qū)域,該區(qū)域在計算平均灰度值中占有很大的權(quán)重值,計算該圖像的圖像灰度平均值,并以該灰度平均值作為調(diào)整基準對整個圖像的亮度進行自動調(diào)整,能夠?qū)δ繕宋矬w進行較好的亮度調(diào)整。而針對圖像灰度分布不均勻的圖像,如一張人爬雪山的照片,雪山是整個圖像中背景,其對應(yīng)明亮的白色,為灰度梯度較低的區(qū)域,該區(qū)域在計算平均灰度值中占有很大的權(quán)重值;人為目標物體,其亮度偏低,為灰度梯度較高的區(qū)域,該區(qū)域在計算平均灰度值的權(quán)重值較小。因此,目標物體所在小區(qū)域的平均灰度值就會偏離整個圖像對應(yīng)的圖像灰度平均值,此時,在基于整個圖像對應(yīng)的圖像灰度平均值調(diào)整目標物體所在小區(qū)域的亮度,會使得調(diào)整結(jié)果較差。
發(fā)明人在研究中發(fā)現(xiàn),相關(guān)技術(shù)中圖像亮度自動調(diào)整的方法并未考慮到圖像中各個區(qū)域的圖像灰度分布不均勻的問題,這導(dǎo)致相關(guān)技術(shù)的調(diào)整方法具有局限性,其無法針對各個區(qū)域的圖像灰度分布不均勻的圖像進行較好的處理。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
有鑒于此,本發(fā)明實施例的目的在于提供一種圖像亮度的自動調(diào)整方法及裝置,其通過降低目標圖像中較大的對應(yīng)于灰度值的像素數(shù)量統(tǒng)計值的權(quán)重,使圖像中灰度梯度較大的小面積區(qū)域的有效灰度信息量更高,能夠使目標圖像中對各個目標區(qū)域的亮度調(diào)整結(jié)果均較好。
第一方面,本發(fā)明實施例提供了一種圖像亮度的自動調(diào)整方法,包括:
獲取待進行亮度調(diào)整的目標圖像,所述目標圖像包括多個目標區(qū)域且這多個所述目標區(qū)域中像素的灰度值均不同;
根據(jù)不同灰度值對應(yīng)的像素數(shù)量對所述目標圖像的平均灰度值的影響大小,分別調(diào)整各個所述目標區(qū)域中對應(yīng)于各個灰度值的像素數(shù)量影響所述目標圖像的平均灰度值的權(quán)重值,使至少兩個所述目標區(qū)域調(diào)整之后權(quán)重值的差距小于其調(diào)整之前權(quán)重值的差距;
根據(jù)各個所述目標區(qū)域中不同灰度值以及對應(yīng)于各個灰度值的權(quán)重調(diào)整后的像素數(shù)量,確定所述目標圖像的像素灰度平均值;
根據(jù)所述目標圖像的像素灰度平均值與設(shè)定平均灰度值閾值的比較結(jié)果,對下一幀目標圖像進行亮度調(diào)整。
結(jié)合第一方面,本發(fā)明實施例提供了第一方面的第一種可能的實施方式,其中,根據(jù)不同灰度值對應(yīng)的像素數(shù)量對所述目標圖像的平均灰度值的影響大小,分別調(diào)整各個所述目標區(qū)域中對應(yīng)于各個灰度值的像素數(shù)量影響所述目標圖像的平均灰度值的權(quán)重值,使至少兩個所述目標區(qū)域調(diào)整之后權(quán)重值的差距小于其調(diào)整之前權(quán)重值的差距,包括:
統(tǒng)計每一個所述目標區(qū)域中的像素點分別在多個設(shè)定灰度值范圍內(nèi)的分布數(shù)量,得到對應(yīng)于每個所述設(shè)定灰度值范圍的分布數(shù)量;
根據(jù)設(shè)定的方根系數(shù)對每個所述設(shè)定灰度值范圍對應(yīng)的分布數(shù)量均進行方根處理,得到分別對應(yīng)于每個所述設(shè)定灰度值范圍的調(diào)整分布數(shù)量;其中,所述設(shè)定的方根系數(shù)滿足:使方根處理后的至少兩個所述設(shè)定灰度值范圍對應(yīng)的分布數(shù)量的差距小于其調(diào)整之前的差距。
結(jié)合第一方面的第一種可能的實施方式,本發(fā)明實施例提供了第一方面的第二種可能的實施方式,其中,根據(jù)各個所述目標區(qū)域中不同灰度值以及對應(yīng)于各個灰度值的權(quán)重調(diào)整后的像素數(shù)量,確定所述目標圖像的像素灰度平均值,包括:
根據(jù)每個所述設(shè)定灰度值范圍的調(diào)整分布數(shù)量以及每個所述設(shè)定灰度值范圍對應(yīng)的灰度值,確定所述目標圖像的灰度整體值;
根據(jù)所述目標圖像的灰度整體值以及每個所述設(shè)定灰度值范圍的調(diào)整分布數(shù)量,確定所述目標圖像的像素灰度平均值。
結(jié)合第一方面的第一種可能的實施方式,本發(fā)明實施例提供了第一方面的第三種可能的實施方式,其中,根據(jù)所述目標圖像的像素灰度平均值與設(shè)定平均灰度值閾值的比較結(jié)果,對下一幀目標圖像進行亮度調(diào)整,包括:
將確定的所述目標圖像的像素灰度平均值與設(shè)定平均灰度值閾值進行比較;
在檢測到所述像素灰度平均值不滿足所述設(shè)定平均灰度值閾值時,根據(jù)所述像素灰度平均值與所述設(shè)定平均灰度值閾值的差值,對下一幀所述目標圖像進行亮度調(diào)整,使調(diào)整后的下一幀所述目標圖像的像素灰度平均值滿足所述設(shè)定平均灰度值閾值。
結(jié)合第一方面,本發(fā)明實施例提供了第一方面的第四種可能的實施方式,其中,所述的圖像亮度的自動調(diào)整方法,還包括:
檢測至少兩個所述目標區(qū)域調(diào)整后的權(quán)重值的差距與其調(diào)整之前的權(quán)重值的差距的差值結(jié)果滿足預(yù)設(shè)差距閾值;
在檢測到所述差值結(jié)果小于所述預(yù)設(shè)差距閾值時,根據(jù)差值結(jié)果與所述預(yù)設(shè)差距閾值的差值,調(diào)整減小所述設(shè)定的方根系數(shù);
在檢測到所述差值結(jié)果大于所述預(yù)設(shè)差距閾值時,根據(jù)差值結(jié)果與所述預(yù)設(shè)差距閾值的差值,調(diào)整增大所述設(shè)定的方根系數(shù)。
結(jié)合第一方面的第四種可能的實施方式,本發(fā)明實施例提供了第一方面的第五種可能的實施方式,其中,所述設(shè)定的方根系數(shù)大于等于1.0小于等于10.0。
結(jié)合第一方面,本發(fā)明實施例提供了第一方面的第六種可能的實施方式,其中,所述的圖像亮度的自動調(diào)整方法,還包括:
獲取攝像機拍攝的連續(xù)多幀目標圖像;
按照預(yù)先劃分的多個時間段,從連續(xù)的多幀目標圖像中抽取每個所述時間段對應(yīng)的連續(xù)多幀目標圖像;
對每個所述時間段對應(yīng)的連續(xù)多幀目標圖像均進行圖像亮度的自動調(diào)整。
結(jié)合第一方面的第六種可能的實施方式,本發(fā)明實施例提供了第一方面的第七種可能的實施方式,其中,對每個所述時間段中所述目標圖像均進行圖像亮度的自動調(diào)整,包括:
獲取每個所述時間段中至少一個所述目標圖像,所述目標圖像之后至少存在一個所述目標圖像;
將獲取的所述目標圖像作為所述待進行亮度調(diào)整的目標圖像。
第二方面,本發(fā)明實施例還提供了一種圖像亮度的自動調(diào)整裝置,包括:
獲取模塊,用于獲取待進行亮度調(diào)整的目標圖像,所述目標圖像包括多個目標區(qū)域且這多個所述目標區(qū)域中像素的灰度值均不同;
調(diào)整模塊,用于根據(jù)不同灰度值對應(yīng)的像素數(shù)量對所述目標圖像的平均灰度值的影響大小,分別調(diào)整各個所述目標區(qū)域中對應(yīng)于各個灰度值的像素數(shù)量影響所述目標圖像的平均灰度值的權(quán)重值,使至少兩個所述目標區(qū)域調(diào)整之后權(quán)重值的差距小于其調(diào)整之前權(quán)重值的差距;
確定模塊,用于根據(jù)各個所述目標區(qū)域中不同灰度值以及對應(yīng)于各個灰度值的權(quán)重調(diào)整后的像素數(shù)量,確定所述目標圖像的像素灰度平均值;
亮度調(diào)整模塊,用于根據(jù)所述目標圖像的像素灰度平均值與設(shè)定平均灰度值閾值的比較結(jié)果,對下一幀目標圖像進行亮度調(diào)整。
結(jié)合第二方面,本發(fā)明實施例提供了第二方面的第一種可能的實施方式,其中,調(diào)整模塊,包括:
統(tǒng)計單元,用于統(tǒng)計每一個所述目標區(qū)域中的像素點分別在多個設(shè)定灰度值范圍內(nèi)的分布數(shù)量,得到對應(yīng)于每個所述設(shè)定灰度值范圍的分布數(shù)量;
方根處理單元,用于根據(jù)設(shè)定的方根系數(shù)對每個所述設(shè)定灰度值范圍對應(yīng)的分布數(shù)量均進行方根處理,得到分別對應(yīng)于每個所述設(shè)定灰度值范圍的調(diào)整分布數(shù)量;其中,所述設(shè)定的方根系數(shù)滿足:使方根處理后的至少兩個所述設(shè)定灰度值范圍對應(yīng)的分布數(shù)量的差距小于其調(diào)整之前的差距。
本發(fā)明實施例提供的一種圖像亮度的自動調(diào)整方法及裝置,與現(xiàn)有技術(shù)中的圖像亮度自動調(diào)整的方法無法針對各個區(qū)域的圖像灰度分布不均勻的圖像進行較好的處理相比,其根據(jù)不同灰度值對應(yīng)的像素數(shù)量對所述目標圖像的平均灰度值的影響大小,對各個目標區(qū)域中像素數(shù)量影響目標圖像的平均灰度值的權(quán)重值進行調(diào)整,使至少兩個目標區(qū)域調(diào)整之后權(quán)重值的差距小于其調(diào)整之前權(quán)重值的差距,其降低了目標圖像中較大的對應(yīng)于灰度值的像素數(shù)量統(tǒng)計值的權(quán)重,目的是讓圖像中灰度梯度較大的小面積區(qū)域的有效灰度信息量更高,基于各個目標區(qū)域中不同灰度值以及對應(yīng)于各個灰度值的權(quán)重調(diào)整后的像素數(shù)量,對下一幀目標圖像進行亮度調(diào)整,能夠使目標圖像中對各個目標區(qū)域的亮度調(diào)整結(jié)果均較好。
為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能更明顯易懂,下文特舉較佳實施例,并配合所附附圖,作詳細說明如下。
附圖說明
為了更清楚地說明本發(fā)明實施例的技術(shù)方案,下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹,應(yīng)當理解,以下附圖僅示出了本發(fā)明的某些實施例,因此不應(yīng)被看作是對范圍的限定,對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他相關(guān)的附圖。
圖1示出了本發(fā)明實施例所提供的一種圖像亮度的自動調(diào)整方法的流程圖;
圖2示出了本發(fā)明實施例所提供的另一種圖像亮度的自動調(diào)整方法的流程圖;
圖3示出了本發(fā)明實施例所提供的另一種圖像亮度的自動調(diào)整方法的流程圖;
圖4示出了本發(fā)明實施例所提供的另一種圖像亮度的自動調(diào)整方法的流程圖;
圖5示出了本發(fā)明實施例所提供的另一種圖像亮度的自動調(diào)整方法的流程圖;
圖6示出了本發(fā)明實施例所提供的另一種圖像亮度的自動調(diào)整方法的流程圖;
圖7示出了本發(fā)明實施例所提供的一種圖像亮度的自動調(diào)整裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖8示出了本發(fā)明實施例所提供的一種圖像亮度的自動調(diào)整裝置中調(diào)整模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖標:10、獲取模塊;20、調(diào)整模塊;30、確定模塊;40、亮度調(diào)整模塊;201、統(tǒng)計單元;202、方根處理單元。
具體實施方式
為使本發(fā)明實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚,下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中附圖,對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例,而不是全部的實施例。通常在此處附圖中描述和示出的本發(fā)明實施例的組件可以以各種不同的配置來布置和設(shè)計。因此,以下對在附圖中提供的本發(fā)明的實施例的詳細描述并非旨在限制要求保護的本發(fā)明的范圍,而是僅僅表示本發(fā)明的選定實施例?;诒景l(fā)明的實施例,本領(lǐng)域技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本發(fā)明保護的范圍。
目前,圖像亮度的自動調(diào)整普遍采用的是圖像灰度平均值作為調(diào)整基準?;叶绕骄涤嬎憧梢曰谡鶊D像、也可以是整幅圖像中的一部分區(qū)域。
對于圖像灰度分布均勻的圖像,現(xiàn)有的上述調(diào)節(jié)方式可以較好的實現(xiàn)對圖像亮度的自動調(diào)整。但是,針對圖像灰度分布不均勻的圖像,如圖像中包括灰度梯度(即灰度層次)較低的目標區(qū)域以及小區(qū)域的包括復(fù)雜目標的目標區(qū)域,在計算該種圖像的平均灰度值的時候,前者的灰度梯度較低的目標區(qū)域會占有很大的權(quán)重,而后者的灰度梯度較高的目標區(qū)域可能占據(jù)非常小的權(quán)重,此時,后者的灰度梯度較高的目標區(qū)域的平均灰度值就會偏離整個圖像的正常灰度值較遠,其有效信息量會大幅度降低。上述灰度梯度較低的目標區(qū)域可以包括大面積的沙漠、湖泊、雪山等;上述灰度梯度較高的目標區(qū)域可以包括雪山上的動物、人、樹林等目標會出現(xiàn)亮度偏低,湖泊中的船舶、小型建筑物或其他目標可能出現(xiàn)亮度偏高、沙漠中的小目標亮度偏高或偏低等情況。
因此,在進行亮度調(diào)整時,導(dǎo)致灰度梯度較低的目標區(qū)域的亮度調(diào)整正常,而其他小面積灰度梯度較高的目標區(qū)域的亮度調(diào)整不正常。
在實際的一幅圖像中,大面積的灰度梯度較低的目標區(qū)域大部分情況下不是用戶關(guān)心的區(qū)域,往往小面積的灰度梯度較高的目標區(qū)域是用戶關(guān)注的。在有人主動選擇區(qū)域的情況下,采用區(qū)域圖像平均灰度值計算可以達到對圖像灰度分布不均勻的圖像進行調(diào)整的目標,但是在圖像亮度自動調(diào)整應(yīng)用過程中,其無法實現(xiàn)較好的調(diào)整。
基于上述問題,本發(fā)明實施例提供了一種圖像亮度的自動調(diào)整方法及裝置,下面通過實施例進行描述。
參考圖1所示的圖像亮度的自動調(diào)整方法的流程圖,本發(fā)明實施例提供了一種圖像亮度的自動調(diào)整方法,包括以下步驟:
s101、獲取待進行亮度調(diào)整的目標圖像,所述目標圖像包括多個目標區(qū)域且這多個所述目標區(qū)域中像素的灰度值均不同。
上述目標圖像包括灰度梯度較低的目標區(qū)域,還包括灰度梯度較高的復(fù)雜目標區(qū)域,這些目標區(qū)域?qū)?yīng)的圖像的像素的灰度值不同。
s102、根據(jù)不同灰度值對應(yīng)的像素數(shù)量對所述目標圖像的平均灰度值的影響大小,分別調(diào)整各個所述目標區(qū)域中對應(yīng)于各個灰度值的像素數(shù)量影響所述目標圖像的平均灰度值的權(quán)重值,使至少兩個所述目標區(qū)域調(diào)整之后權(quán)重值的差距小于其調(diào)整之前權(quán)重值的差距。
具體的,灰度梯度較低的目標區(qū)域?qū)τ嬎隳繕藞D像的平均灰度值的結(jié)果的影響較大,相反的,灰度梯度較高的目標區(qū)域?qū)τ嬎隳繕藞D像的平均灰度值的結(jié)果的影響較小。
實際的圖像中,灰度梯度較低的目標區(qū)域通常占據(jù)較大的范圍,并且該區(qū)域中對應(yīng)于各個灰度值的像素數(shù)量的統(tǒng)計值對整個圖像的灰度平均值的計算結(jié)果影響較大,而灰度梯度較高的復(fù)雜目標區(qū)域通常占據(jù)較小的范圍,該區(qū)域中對應(yīng)于各個灰度值的像素數(shù)量的統(tǒng)計值對整個圖像的灰度平均值的計算結(jié)果影響較小?;诖?,調(diào)整目標圖像中灰度梯度較低的目標區(qū)域中對應(yīng)于各個灰度值的像素數(shù)量影響目標圖像的平均灰度值的權(quán)重值相對變小,調(diào)整目標圖像中灰度梯度較高的復(fù)雜目標區(qū)域中對應(yīng)于各個灰度值的像素數(shù)量影響目標圖像的平均灰度值的權(quán)重值相對變大,最終目的是要減小不同目標區(qū)域的不同灰度統(tǒng)計值對應(yīng)的權(quán)重值的差距?;叶冉y(tǒng)計值即對應(yīng)于不同灰度值的像素數(shù)量的統(tǒng)計值。
s103、根據(jù)各個所述目標區(qū)域中不同灰度值以及對應(yīng)于各個灰度值的權(quán)重調(diào)整后的像素數(shù)量,確定所述目標圖像的像素灰度平均值。
具體的,根據(jù)各個所述目標區(qū)域中不同灰度值以及對應(yīng)于各個灰度值的權(quán)重調(diào)整后的像素數(shù)量,確定所述目標圖像的灰度整體值;根據(jù)目標圖像的灰度整體值以及對應(yīng)于各個灰度值的權(quán)重調(diào)整后的像素數(shù)量,確定目標圖像的像素灰度平均值。
s104、根據(jù)所述目標圖像的像素灰度平均值與設(shè)定平均灰度值閾值的比較結(jié)果,對下一幀目標圖像進行亮度調(diào)整。
通常情況下,獲取到的目標圖像為連續(xù)多幀,并且這多幀圖像的重疊度較高,將從這多個目標圖像中選取一個進行亮度調(diào)整的目標圖像,并確定選取的該目標圖像的像素灰度平均值,然后將該目標圖像的像素灰度平均值與設(shè)定平均灰度值閾值進行比較,由于當前的目標圖像已經(jīng)拍攝完成了,因此根據(jù)上述比較結(jié)果調(diào)整下一幀目標圖像,使下一幀目標圖像的圖像亮度滿足設(shè)定要求。此處的設(shè)定要求可以為圖像亮度滿足人眼正常查看時人眼感受度較好,即匹配人眼的觀察度。
具體的,若該目標圖像的像素灰度平均值小于設(shè)定平均灰度值閾值,將下一幀目標圖像調(diào)亮;若該目標圖像的像素灰度平均值大于設(shè)定平均灰度值閾值,將下一幀目標圖像調(diào)暗;若該目標圖像的像素灰度平均值處于設(shè)定平均灰度值閾值之內(nèi),確定圖像亮度滿足設(shè)定要求,不對下一幀圖像進行處理。
本發(fā)明實施例中,設(shè)定平均灰度值閾值是可以是用戶根據(jù)目標圖像對應(yīng)的應(yīng)用場景以及其他因素進行設(shè)定,本發(fā)明實施例對此不做具體限制。作為一種可選的實施方式,該設(shè)定平均灰度值閾值可以為一個區(qū)間的范圍段。
本發(fā)明實施例提供的一種圖像亮度的自動調(diào)整方法,與現(xiàn)有技術(shù)中的圖像亮度自動調(diào)整的方法無法針對各個區(qū)域的圖像灰度分布不均勻的圖像進行較好的處理相比,其根據(jù)不同灰度值對應(yīng)的像素數(shù)量對所述目標圖像的平均灰度值的影響大小,對各個目標區(qū)域中像素數(shù)量影響目標圖像的平均灰度值的權(quán)重值進行調(diào)整,使至少兩個目標區(qū)域調(diào)整之后權(quán)重值的差距小于其調(diào)整之前權(quán)重值的差距,其降低了目標圖像中較大的對應(yīng)于灰度值的像素數(shù)量統(tǒng)計值的權(quán)重,目的是讓圖像中灰度梯度較大的小面積區(qū)域的有效灰度信息量更高,基于各個目標區(qū)域中不同灰度值以及對應(yīng)于各個灰度值的權(quán)重調(diào)整后的像素數(shù)量,對下一幀目標圖像進行亮度調(diào)整,能夠使目標圖像中對各個目標區(qū)域的亮度調(diào)整結(jié)果均較好。
進一步的,參考圖2,作為一種可實施方式,上述步驟102中,根據(jù)不同灰度值對應(yīng)的像素數(shù)量對所述目標圖像的平均灰度值的影響大小,分別調(diào)整各個所述目標區(qū)域中對應(yīng)于各個灰度值的像素數(shù)量影響所述目標圖像的平均灰度值的權(quán)重值,使至少兩個所述目標區(qū)域調(diào)整之后權(quán)重值的差距小于其調(diào)整之前權(quán)重值的差距,包括:
s1021、統(tǒng)計每一個所述目標區(qū)域中的像素點分別在多個設(shè)定灰度值范圍內(nèi)的分布數(shù)量,得到對應(yīng)于每個所述設(shè)定灰度值范圍的分布數(shù)量。
作為一種可選的實施方式,本發(fā)明實施例預(yù)先根據(jù)所述目標圖像中像素的灰度值范圍確定多個設(shè)定灰度值范圍,具體的,按照從小到大的方式安排目標圖像中像素的灰度值,分別表示為第一灰度值,第二灰度值……第n個灰度值,n為正整數(shù);然后,將原點與第一灰度值作為第一設(shè)定灰度值范圍,將第一灰度值與第二灰度值作為第二設(shè)定灰度值范圍,依次類推,得到多個設(shè)定灰度值范圍。
然后統(tǒng)計每一個所述目標區(qū)域中的像素點分別在多個設(shè)定灰度值范圍內(nèi)的分布數(shù)量,以便后期對該分布數(shù)量進行處理。
作為一種可選的實施方式,本發(fā)明實施例中通過直方圖的方式統(tǒng)計每一個所述目標區(qū)域中的像素點分別在多個設(shè)定灰度值范圍內(nèi)的分布數(shù)量。具體的,使多個設(shè)定灰度值范圍內(nèi)分別對應(yīng)直方圖,并通過直方圖表示各個所述目標區(qū)域中的像素點分別在多個設(shè)定灰度值范圍內(nèi)的分布數(shù)量。
s1022、根據(jù)設(shè)定的方根系數(shù)對每個所述設(shè)定灰度值范圍對應(yīng)的分布數(shù)量均進行方根處理,得到分別對應(yīng)于每個所述設(shè)定灰度值范圍的調(diào)整分布數(shù)量;其中,所述設(shè)定的方根系數(shù)滿足:使方根處理后的至少兩個所述設(shè)定灰度值范圍對應(yīng)的分布數(shù)量的差距小于其調(diào)整之前的差距。
具體的,方根處理即開方處理,方根系數(shù)即進行開方處理的具體的冪指數(shù);本發(fā)明實施例中,按照設(shè)定的方根系數(shù),對每一個設(shè)定灰度值范圍對應(yīng)的分布數(shù)量均進行方根處理,其中,在一個目標圖像的一次處理中,每一個設(shè)定灰度值范圍對應(yīng)的方根系數(shù)均相同,即對于每個設(shè)定灰度值范圍對應(yīng)的分布數(shù)量均進行等系數(shù)的方根處理,得到分別對應(yīng)于每個所述設(shè)定灰度值范圍的調(diào)整后的分布數(shù)量,作為調(diào)整分布數(shù)量。
本發(fā)明實施例中,上述設(shè)定的方根系數(shù)是用戶根據(jù)目標圖像對應(yīng)的應(yīng)用場景以及其他因素進行設(shè)定,其需要滿足以下條件,即使方根處理后的至少兩個設(shè)定灰度值范圍對應(yīng)的分布數(shù)量的差距小于其調(diào)整之前的差距,在滿足上述條件之內(nèi),本發(fā)明實施例不對其做具體限制。
對于表示每個灰度值的統(tǒng)計分布的直方圖,在對每個灰度值的統(tǒng)計分布數(shù)量進行方根處理之后,得到了一個新的直方圖,新的直方圖中,橫坐標表示對應(yīng)的各個灰度值,縱坐標表示每個灰度值對應(yīng)的像素點的統(tǒng)計分布數(shù)量的方根處理結(jié)果。
本發(fā)明實施例提供中,通過對各個目標區(qū)域中的像素點在直方圖中的統(tǒng)計分布數(shù)量進行方根處理,改變各個目標區(qū)域中某一灰度值在灰度平均值中的權(quán)重,來改變平均灰度值的計算結(jié)果。并且,設(shè)定的方根系數(shù)越小,在圖像中某一灰度值直方圖統(tǒng)計值越大,在方根之后的權(quán)重會急劇縮小。
進一步的,參考圖3,本發(fā)明實施例提供的圖像亮度的自動調(diào)整方法中,步驟103,根據(jù)各個所述目標區(qū)域中不同灰度值以及對應(yīng)于各個灰度值的權(quán)重調(diào)整后的像素數(shù)量,確定所述目標圖像的像素灰度平均值,包括:
s1031、根據(jù)每個所述設(shè)定灰度值范圍的調(diào)整分布數(shù)量以及每個所述設(shè)定灰度值范圍對應(yīng)的灰度值,確定所述目標圖像的灰度整體值。
本發(fā)明實施例中,通過分布數(shù)量表示所述目標區(qū)域中像素的灰度值影響所述目標圖像的平均灰度值的權(quán)重。
在得到調(diào)整分布數(shù)量后,計算每個設(shè)定灰度值范圍的調(diào)整分布數(shù)量以及每個設(shè)定灰度值范圍對應(yīng)的灰度值的乘積,并對所有設(shè)定灰度值范圍的乘積求和,作為目標圖像的灰度整體值。
s1032、根據(jù)所述目標圖像的灰度整體值以及每個所述設(shè)定灰度值范圍的調(diào)整分布數(shù)量,確定所述目標圖像的像素灰度平均值。
對每個所述設(shè)定灰度值范圍調(diào)整分布數(shù)量求和,得到求和結(jié)果,利用目標圖像的灰度整體值除以求和結(jié)果,即可計算得到目標圖像的像素灰度平均值。
結(jié)合步驟1031-步驟1032,對于目標圖像,該目標圖像的像素以矩陣形式表示,像素表示矩陣為m行和n列,像素的灰度值為n位;當設(shè)定的方根系數(shù)為1時,目標圖像的像素灰度平均值的計算公式為:
當設(shè)定的方根系數(shù)大于1時,根據(jù)公式
本發(fā)明實施例中,通過方根處理后的目標圖像的像素灰度平均值的計算,降低了圖像中灰度統(tǒng)計值高的權(quán)重,根據(jù)方根化的平均灰度值去調(diào)整圖像的平均亮度,目的是讓圖像中灰度梯度較大的小面積區(qū)域的有效灰度信息量更高。
進一步的,參考圖4,本發(fā)明實施例提供的圖像亮度的自動調(diào)整方法中,步驟104,根據(jù)所述目標圖像的像素灰度平均值與設(shè)定平均灰度值閾值的比較結(jié)果,對下一幀目標圖像進行亮度調(diào)整,包括:
s1041、將確定的所述目標圖像的像素灰度平均值與設(shè)定平均灰度值閾值進行比較。
作為一種可選的實施方式,設(shè)定平均灰度值閾值為一個區(qū)間的范圍段;判斷目標圖像的像素灰度平均值是否處于上述范圍段內(nèi),若不再上述范圍段內(nèi),將目標圖像的像素灰度平均值分別與范圍段的最小值與最大值進行比較,根本比較結(jié)果對下一幀所述目標圖像進行亮度調(diào)整。
s1042、在檢測到所述像素灰度平均值不滿足所述設(shè)定平均灰度值閾值時,根據(jù)所述像素灰度平均值與所述設(shè)定平均灰度值閾值的差值,對下一幀所述目標圖像進行亮度調(diào)整,使調(diào)整后的下一幀所述目標圖像的像素灰度平均值滿足所述設(shè)定平均灰度值閾值。
具體的,若該目標圖像的像素灰度平均值處于上述范圍段內(nèi),確定當前目標圖像亮度正常,無需對下一幀圖像的亮度進行調(diào)整。若該目標圖像的像素灰度平均值未處于上述范圍段內(nèi),需要對下一幀目標圖像進行亮度調(diào)整,使調(diào)整后的下一幀目標圖像的像素灰度平均值處于設(shè)定平均灰度值閾值對應(yīng)的范圍段內(nèi),以便使下一幀目標圖像的圖像亮度滿足設(shè)定要求。
具體調(diào)整方法包括:繼續(xù)將目標圖像的像素灰度平均值與范圍段中的最值進行比較,若小于最小值,將下一幀目標圖像調(diào)亮;若大于最大值,將下一幀目標圖像調(diào)暗。
本發(fā)明實施例中,對下一幀圖像進行亮度調(diào)節(jié)的具體方法包括:根據(jù)新的灰度直方圖計算平均灰度值,開始調(diào)整相機的曝光參數(shù),如調(diào)整相機的鏡頭光圈大小、相機的曝光時間、相機增益等,曝光參數(shù)的調(diào)節(jié)可以采用快速逼近法或慢速逼近法;
快速逼近法是根據(jù)像素平均灰度值和設(shè)定平均灰度值閾值(該設(shè)定平均灰度值閾值即圖像亮度正常的平均灰度值區(qū)間)的差值,計算出下一幀目標圖像達到正常曝光所需要調(diào)節(jié)的曝光參數(shù)大小,這樣可以實現(xiàn)讓下一幀圖像盡快達到曝光正常;優(yōu)點是調(diào)節(jié)速度快,缺點是可能會出現(xiàn)亮度調(diào)節(jié)抖動;
慢速逼近法是根據(jù)像素平均灰度值和設(shè)定平均灰度值閾值(該設(shè)定平均灰度值閾值即圖像亮度正常的平均灰度值區(qū)間)的差值,通過步進式的方式在多張連續(xù)目標圖像曝光調(diào)節(jié)中實現(xiàn)曝光正常,優(yōu)點是連續(xù)圖像亮度調(diào)節(jié)平滑,視覺上感覺圖像的亮度是逐步變化的,缺點是可能會調(diào)節(jié)速度較慢;
本發(fā)明實施例采用的方式是結(jié)合快速調(diào)整和慢速調(diào)整的優(yōu)點,根據(jù)實際應(yīng)用的需要,選擇合適的逼近速度。
進一步的,參考圖5,本發(fā)明實施例提供的圖像亮度的自動調(diào)整方法中,還包括:
s201、檢測至少兩個所述目標區(qū)域調(diào)整后的權(quán)重值的差距與其調(diào)整之前的權(quán)重值的差距的差值結(jié)果滿足預(yù)設(shè)差距閾值。
s202、在檢測到所述差值結(jié)果小于所述預(yù)設(shè)差距閾值時,根據(jù)差值結(jié)果與所述預(yù)設(shè)差距閾值的差值,調(diào)整減小所述設(shè)定的方根系數(shù)。
s203、在檢測到所述差值結(jié)果大于所述預(yù)設(shè)差距閾值時,根據(jù)差值結(jié)果與所述預(yù)設(shè)差距閾值的差值,調(diào)整增大所述設(shè)定的方根系數(shù)。
結(jié)合步驟201-步驟203,本發(fā)明實施例中通過調(diào)整所述目標區(qū)域?qū)?yīng)的權(quán)重值,并判斷調(diào)整之前以及調(diào)整之后的兩個區(qū)域的權(quán)重值的差距的比較結(jié)果來判斷目標圖像是否為均衡圖像;若目標圖像中任意兩個目標區(qū)域調(diào)整之前以及調(diào)整之后的權(quán)重值的差距的比較結(jié)果小于預(yù)設(shè)差距閾值,確定目標圖像為均衡圖像;若目標圖像中任意兩個目標區(qū)域調(diào)整之前以及調(diào)整之后的權(quán)重值的差距的比較結(jié)果大于預(yù)設(shè)差距閾值,確定目標圖像為非均衡圖像。
當確定目標圖像為均衡圖像,說明目標圖像中各個目標區(qū)域的像素的灰度值分布較均勻,此時,根據(jù)差值結(jié)果與所述預(yù)設(shè)差距閾值的差值,調(diào)整減小設(shè)定的方根系數(shù),即盡量減小對各個灰度值對應(yīng)的分布數(shù)量進行開方的冪指數(shù)。當確定目標圖像為非均衡圖像,說明目標圖像中各個目標區(qū)域的像素的灰度值分布不均勻且差異更大,此時,根據(jù)差值結(jié)果與所述預(yù)設(shè)差距閾值的差值,調(diào)整增大設(shè)定的方根系數(shù),即盡量增大對各個灰度值的分布數(shù)量進行開方的冪指數(shù),以加大力度調(diào)整不同灰度值對應(yīng)的分布數(shù)量對整個圖像的像素灰度平均值的影響權(quán)重。
本發(fā)明實施例中,設(shè)定的方根系數(shù)(可以稱為方根權(quán)重)表示為t,t大于等于1.0小于等于10.0,t的值越小,說明在圖像為非均衡圖像,中某一灰度值直方圖統(tǒng)計值越大,在方根之后的權(quán)重會急劇縮??;t的值越小,說明在圖像約接近均衡圖像。
進一步的,參考圖6,本發(fā)明實施例提供的圖像亮度的自動調(diào)整方法中,還包括:
s301、獲取攝像機拍攝的連續(xù)多幀目標圖像。
s302、按照預(yù)先劃分的多個時間段,從連續(xù)的多幀目標圖像中抽取每個所述時間段對應(yīng)的連續(xù)多幀目標圖像。
本發(fā)明實施例中,攝像機1秒中會拍攝連續(xù)多幀目標圖像,此時顯示出來的這多幀動態(tài)的目標圖像,由于用戶的眼睛存在視覺暫留,實際上用戶看到的這多幀圖像為一張靜止的圖像。本發(fā)明實施例的目的就是要對用戶看起來靜止的目標圖像的亮度滿足人眼查看的設(shè)定要求。
因此,本發(fā)明實施例預(yù)先劃分時間段,使劃分的每個時間段滿足以下條件:該時間段包括的連續(xù)多幀目標圖像為用戶看到的一幅靜止的目標圖像。
s303、對每個所述時間段對應(yīng)的連續(xù)多幀目標圖像均進行圖像亮度的自動調(diào)整。
為了保證用戶看到的目標圖像亮度符合要求,本發(fā)明實施例中對每個時間段內(nèi)的連續(xù)多幀目標圖像均進行亮度調(diào)整處理。具體調(diào)整處理方法包括:獲取每個所述時間段中至少一個所述目標圖像,所述目標圖像之后至少存在一個所述目標圖像。將獲取的所述目標圖像作為所述待進行亮度調(diào)整的目標圖像。
本發(fā)明實施例提供的一種圖像亮度的自動調(diào)整方法,與現(xiàn)有技術(shù)中的圖像亮度自動調(diào)整的方法無法針對各個區(qū)域的圖像灰度分布不均勻的圖像進行較好的處理相比,其根據(jù)不同灰度值對應(yīng)的像素數(shù)量對所述目標圖像的平均灰度值的影響大小,對各個目標區(qū)域中像素數(shù)量影響目標圖像的平均灰度值的權(quán)重值進行調(diào)整,使至少兩個目標區(qū)域調(diào)整之后權(quán)重值的差距小于其調(diào)整之前權(quán)重值的差距,其降低了目標圖像中較大的對應(yīng)于灰度值的像素數(shù)量統(tǒng)計值的權(quán)重,目的是讓圖像中灰度梯度較大的小面積區(qū)域的有效灰度信息量更高,基于各個目標區(qū)域中不同灰度值以及對應(yīng)于各個灰度值的權(quán)重調(diào)整后的像素數(shù)量,對下一幀目標圖像進行亮度調(diào)整,能夠使目標圖像中對各個目標區(qū)域的亮度調(diào)整結(jié)果均較好。
本發(fā)明實施例提供的一種圖像亮度的自動調(diào)整裝置,參考圖7,所述裝置用于執(zhí)行所述圖像亮度的自動調(diào)整方法,所述裝置包括:
獲取模塊10,用于獲取待進行亮度調(diào)整的目標圖像,所述目標圖像包括多個目標區(qū)域且這多個所述目標區(qū)域中像素的灰度值均不同;
調(diào)整模塊20,用于根據(jù)不同灰度值對應(yīng)的像素數(shù)量對所述目標圖像的平均灰度值的影響大小,分別調(diào)整各個所述目標區(qū)域中對應(yīng)于各個灰度值的像素數(shù)量影響所述目標圖像的平均灰度值的權(quán)重值,使至少兩個所述目標區(qū)域調(diào)整之后權(quán)重值的差距小于其調(diào)整之前權(quán)重值的差距;
確定模塊30,用于根據(jù)各個所述目標區(qū)域中不同灰度值以及對應(yīng)于各個灰度值的權(quán)重調(diào)整后的像素數(shù)量,確定所述目標圖像的像素灰度平均值;
亮度調(diào)整模塊40,用于根據(jù)所述目標圖像的像素灰度平均值與設(shè)定平均灰度值閾值的比較結(jié)果,對下一幀目標圖像進行亮度調(diào)整。
進一步的,參考圖8,本發(fā)明實施例提供的圖像亮度的自動調(diào)整裝置,調(diào)整模塊20,包括:
統(tǒng)計單元201,用于統(tǒng)計每一個所述目標區(qū)域中的像素點分別在多個設(shè)定灰度值范圍內(nèi)的分布數(shù)量,得到對應(yīng)于每個所述設(shè)定灰度值范圍的分布數(shù)量;
方根處理單元202,用于根據(jù)設(shè)定的方根系數(shù)對每個所述設(shè)定灰度值范圍對應(yīng)的分布數(shù)量均進行方根處理,得到分別對應(yīng)于每個所述設(shè)定灰度值范圍的調(diào)整分布數(shù)量;其中,所述設(shè)定的方根系數(shù)滿足:使方根處理后的至少兩個所述設(shè)定灰度值范圍對應(yīng)的分布數(shù)量的差距小于其調(diào)整之前的差距
進一步的,本發(fā)明實施例提供的圖像亮度的自動調(diào)整裝置,確定模塊30,包括:
第一確定單元,用于根據(jù)每個所述設(shè)定灰度值范圍的調(diào)整分布數(shù)量以及每個所述設(shè)定灰度值范圍對應(yīng)的灰度值,確定所述目標圖像的灰度整體值;
第二確定單元,用于根據(jù)所述目標圖像的灰度整體值以及每個所述設(shè)定灰度值范圍的調(diào)整分布數(shù)量,確定所述目標圖像的像素灰度平均值。
進一步的,本發(fā)明實施例提供的圖像亮度的自動調(diào)整裝置中,亮度調(diào)整模塊40,包括:
比較單元,用于將確定的所述目標圖像的像素灰度平均值與設(shè)定平均灰度值閾值進行比較;
亮度調(diào)整單元,用于在檢測到所述像素灰度平均值不滿足所述設(shè)定平均灰度值閾值時,根據(jù)所述像素灰度平均值與所述設(shè)定平均灰度值閾值的差值,對下一幀所述目標圖像進行亮度調(diào)整,使調(diào)整后的下一幀所述目標圖像的像素灰度平均值滿足所述設(shè)定平均灰度值閾值。
進一步的,本發(fā)明實施例提供的圖像亮度的自動調(diào)整裝置,還包括:
檢測模塊,用于檢測至少兩個所述目標區(qū)域調(diào)整后的權(quán)重值的差距與其調(diào)整之前的權(quán)重值的差距的差值結(jié)果滿足預(yù)設(shè)差距閾值;
第一調(diào)整模塊,用于在檢測到所述差值結(jié)果小于所述預(yù)設(shè)差距閾值時,根據(jù)差值結(jié)果與所述預(yù)設(shè)差距閾值的差值,調(diào)整減小所述設(shè)定的方根系數(shù);
第二調(diào)整模塊,用于在檢測到所述差值結(jié)果大于所述預(yù)設(shè)差距閾值時,根據(jù)差值結(jié)果與所述預(yù)設(shè)差距閾值的差值,調(diào)整增大所述設(shè)定的方根系數(shù)。
進一步的,本發(fā)明實施例提供的圖像亮度的自動調(diào)整裝置,所述設(shè)定的方根系數(shù)大于等于1.0小于等于10.0。
進一步的,本發(fā)明實施例提供的圖像亮度的自動調(diào)整裝置,還包括:
獲取模塊,用于獲取攝像機拍攝的連續(xù)多幀目標圖像;
抽取模塊,用于按照預(yù)先劃分的多個時間段,從連續(xù)的多幀目標圖像中抽取每個所述時間段對應(yīng)的連續(xù)多幀目標圖像;
自動調(diào)整模塊,用于對每個所述時間段對應(yīng)的連續(xù)多幀目標圖像均進行圖像亮度的自動調(diào)整。
進一步的,本發(fā)明實施例提供的圖像亮度的自動調(diào)整裝置,自動調(diào)整模塊,包括:
獲取單元,用于獲取每個所述時間段中至少一個所述目標圖像,所述目標圖像之后至少存在一個所述目標圖像;
設(shè)置單元,用于將獲取的所述目標圖像作為所述待進行亮度調(diào)整的目標圖像。
本發(fā)明實施例提供的一種圖像亮度的自動調(diào)整裝置,與現(xiàn)有技術(shù)中的圖像亮度自動調(diào)整的方法無法針對各個區(qū)域的圖像灰度分布不均勻的圖像進行較好的處理相比,其根據(jù)不同灰度值對應(yīng)的像素數(shù)量對所述目標圖像的平均灰度值的影響大小,對各個目標區(qū)域中像素數(shù)量影響目標圖像的平均灰度值的權(quán)重值進行調(diào)整,使至少兩個目標區(qū)域調(diào)整之后權(quán)重值的差距小于其調(diào)整之前權(quán)重值的差距,其降低了目標圖像中較大的對應(yīng)于灰度值的像素數(shù)量統(tǒng)計值的權(quán)重,目的是讓圖像中灰度梯度較大的小面積區(qū)域的有效灰度信息量更高,基于各個目標區(qū)域中不同灰度值以及對應(yīng)于各個灰度值的權(quán)重調(diào)整后的像素數(shù)量,對下一幀目標圖像進行亮度調(diào)整,能夠使目標圖像中對各個目標區(qū)域的亮度調(diào)整結(jié)果均較好。
本發(fā)明實施例所提供的圖像亮度的自動調(diào)整裝置可以為設(shè)備上的特定硬件或者安裝于設(shè)備上的軟件或固件等。本發(fā)明實施例所提供的裝置,其實現(xiàn)原理及產(chǎn)生的技術(shù)效果和前述方法實施例相同,為簡要描述,裝置實施例部分未提及之處,可參考前述方法實施例中相應(yīng)內(nèi)容。所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員可以清楚地了解到,為描述的方便和簡潔,前述描述的系統(tǒng)、裝置和單元的具體工作過程,均可以參考上述方法實施例中的對應(yīng)過程,在此不再贅述。
在本發(fā)明所提供的實施例中,應(yīng)該理解到,所揭露裝置和方法,可以通過其它的方式實現(xiàn)。以上所描述的裝置實施例僅僅是示意性的,例如,所述單元的劃分,僅僅為一種邏輯功能劃分,實際實現(xiàn)時可以有另外的劃分方式,又例如,多個單元或組件可以結(jié)合或者可以集成到另一個系統(tǒng),或一些特征可以忽略,或不執(zhí)行。另一點,所顯示或討論的相互之間的耦合或直接耦合或通信連接可以是通過一些通信接口,裝置或單元的間接耦合或通信連接,可以是電性,機械或其它的形式。
所述作為分離部件說明的單元可以是或者也可以不是物理上分開的,作為單元顯示的部件可以是或者也可以不是物理單元,即可以位于一個地方,或者也可以分布到多個網(wǎng)絡(luò)單元上??梢愿鶕?jù)實際的需要選擇其中的部分或者全部單元來實現(xiàn)本實施例方案的目的。
另外,在本發(fā)明提供的實施例中的各功能單元可以集成在一個處理單元中,也可以是各個單元單獨物理存在,也可以兩個或兩個以上單元集成在一個單元中。
所述功能如果以軟件功能單元的形式實現(xiàn)并作為獨立的產(chǎn)品銷售或使用時,可以存儲在一個計算機可讀取存儲介質(zhì)中?;谶@樣的理解,本發(fā)明的技術(shù)方案本質(zhì)上或者說對現(xiàn)有技術(shù)做出貢獻的部分或者該技術(shù)方案的部分可以以軟件產(chǎn)品的形式體現(xiàn)出來,該計算機軟件產(chǎn)品存儲在一個存儲介質(zhì)中,包括若干指令用以使得一臺計算機設(shè)備(可以是個人計算機,服務(wù)器,或者網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等)執(zhí)行本發(fā)明各個實施例所述方法的全部或部分步驟。而前述的存儲介質(zhì)包括:u盤、移動硬盤、只讀存儲器(rom,read-onlymemory)、隨機存取存儲器(ram,randomaccessmemory)、磁碟或者光盤等各種可以存儲程序代碼的介質(zhì)。
應(yīng)注意到:相似的標號和字母在下面的附圖中表示類似項,因此,一旦某一項在一個附圖中被定義,則在隨后的附圖中不需要對其進行進一步定義和解釋,此外,術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”等僅用于區(qū)分描述,而不能理解為指示或暗示相對重要性。
最后應(yīng)說明的是:以上所述實施例,僅為本發(fā)明的具體實施方式,用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案,而非對其限制,本發(fā)明的保護范圍并不局限于此,盡管參照前述實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當理解:任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi),其依然可以對前述實施例所記載的技術(shù)方案進行修改或可輕易想到變化,或者對其中部分技術(shù)特征進行等同替換;而這些修改、變化或者替換,并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明實施例技術(shù)方案的精神和范圍。都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。因此,本發(fā)明的保護范圍應(yīng)以所述權(quán)利要求的保護范圍為準。