專利名稱：圖像處理方法及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及圖像處理領(lǐng)域，尤其涉及圖像處理方法及系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在當(dāng)今智能安防行業(yè)中，由于需要對(duì)視頻進(jìn)行更多的智能處理，例如智能視頻識(shí)別，所以對(duì)圖像質(zhì)量的要求越來(lái)越高，尤其在高清攝像機(jī)越來(lái)越普遍的情況下，如何順應(yīng)不同視頻場(chǎng)合快速更改而獲得高質(zhì)量圖像成為各個(gè)廠商研究的課題。
傳統(tǒng)的攝像機(jī)曝光都是采用專用ASIC芯片內(nèi)的CPU，計(jì)算輸出的視頻數(shù)據(jù)的亮度值，然后通過(guò)串行通信接口將得出的曝光參數(shù)寫入圖像傳感器開(kāi)放的寄存器內(nèi)，然后圖像傳感器會(huì)在下一幀響應(yīng)輸出視頻數(shù)據(jù)。由于CPU運(yùn)算速度有限，視頻速率較高，目前ASIC 芯片內(nèi)部的CPU還不能在當(dāng)前圖像幀內(nèi)給出曝光更改處理方案，所以曝光響應(yīng)會(huì)滯后幾幀甚至十幾幀，導(dǎo)致攝像機(jī)曝光速度不夠快。發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有技術(shù)中攝像機(jī)曝光速度不夠快的問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種圖像處理方法。
本發(fā)明提供了一種圖像處理方法，包括圖像曝光調(diào)整處理方法，該圖像曝光調(diào)整處理方法包括如下步驟A.在視頻數(shù)據(jù)的曝光測(cè)算區(qū)域獲取視頻數(shù)據(jù)的亮度平均值；B.亮度平均值與模式亮度平均值進(jìn)行比較，如亮度平均值小于模式亮度平均值、那么增加曝光參數(shù)、并執(zhí)行步驟C ;如亮度平均值大于模式亮度平均值、那么減少曝光參數(shù)、并執(zhí)行步驟C ;如亮度平均值與模式亮度平均值相同、那么不更改曝光參數(shù)；C.將更改后的曝光參數(shù)傳輸至圖像傳感器。
作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，在所述步驟A中包括如下步驟Al.在曝光測(cè)算區(qū)域統(tǒng)計(jì)視頻數(shù)據(jù)的所有RGB值；A2.將所有RGB值相加然后除以像素點(diǎn)個(gè)數(shù)得到視頻數(shù)據(jù)的亮度平均值。
作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，在所述步驟Al中，通過(guò)FPGA單元在曝光測(cè)算區(qū)域統(tǒng)計(jì)視頻數(shù)據(jù)的所有RGB值。
作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，在所述步驟C中，將更改后的曝光參數(shù)通過(guò)串行接口傳輸至圖像傳感器。
作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，該圖像處理方法還包括圖像色彩拉升方法，該圖像色彩拉升方法與曝光調(diào)整處理方法在同一幀內(nèi)完成；在圖像色彩拉升方法中包括如下步驟(1).統(tǒng)計(jì)圖像的各個(gè)像素點(diǎn)值的范圍、判斷整幅圖像的亮暗分布情況；(2)根據(jù)整幅圖像的亮暗分布情況選擇圖像色彩拉升的比例。
本發(fā)明還提供了一種圖像處理系統(tǒng)，包括獲取模塊，用于在視頻數(shù)據(jù)的曝光測(cè)算區(qū)域獲取視頻數(shù)據(jù)的亮度平均值；比較模塊，用于亮度平均值與模式亮度平均值進(jìn)行比較；傳輸模塊，用于將更改后的曝光參數(shù)傳輸至圖像傳感器。
作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述獲取模塊包括統(tǒng)計(jì)模塊，用于在曝光測(cè)算區(qū)域統(tǒng)計(jì)視頻數(shù)據(jù)的所有RGB值；計(jì)算模塊，用于將所有RGB值相加然后除以像素點(diǎn)個(gè)數(shù)得到視頻數(shù)據(jù)的亮度平均值。
本發(fā)明的有益效果是該圖像處理方法能夠大大提升曝光響應(yīng)的速度，加快攝像機(jī)曝光速度。


圖I是本發(fā)明的圖像曝光調(diào)整處理方法的流程圖。
圖2是本發(fā)明的圖像曝光調(diào)整處理方法一實(shí)施例的流程圖。
圖3是本發(fā)明的圖像色彩拉升方法的流程圖。
具體實(shí)施方式
如圖I所示，本發(fā)明公開(kāi)了一種圖像處理方法，包括圖像曝光調(diào)整處理方法，該圖像曝光調(diào)整處理方法包括步驟SI至步驟S3。
在步驟SI中，在視頻數(shù)據(jù)的曝光測(cè)算區(qū)域獲取視頻數(shù)據(jù)的亮度平均值。
在步驟S2中，亮度平均值與模式亮度平均值進(jìn)行比較，如亮度平均值小于模式亮度平均值、那么增加曝光參數(shù)、并執(zhí)行步驟S3 ;如亮度平均值大于模式亮度平均值、那么減少曝光參數(shù)、并執(zhí)行步驟S3 ;如亮度平均值與模式亮度平均值相同、那么不更改曝光參數(shù)。
在步驟S3中，將更改后的曝光參數(shù)傳輸至圖像傳感器。
如圖2所示，在所述步驟SI中包括如下兩個(gè)步驟步驟SS1，在曝光測(cè)算區(qū)域統(tǒng)計(jì)視頻數(shù)據(jù)的所有RGB值；步驟SS2，將所有RGB值相加然后除以像素點(diǎn)個(gè)數(shù)得到視頻數(shù)據(jù)的亮度平均值。
在所述步驟SSl中，通過(guò)FPGA單元在曝光測(cè)算區(qū)域統(tǒng)計(jì)視頻數(shù)據(jù)的所有RGB值。
在步驟S3中，將更改后的曝光參數(shù)通過(guò)串行接口傳輸至圖像傳感器。
在步驟SI中，設(shè)置四分之三的中間區(qū)域?yàn)槠毓鉁y(cè)算區(qū)域。在步驟S2中，根據(jù)不同場(chǎng)景微調(diào)模式亮度平均值，比如12bit像素值，那么模式亮度平均值為1280。
另外，現(xiàn)有技術(shù)中的高清攝像系統(tǒng)對(duì)寬動(dòng)態(tài)(HDR/WDR)的要求越來(lái)越高，而目前性價(jià)比很好的傳感器本身并不具備支持寬動(dòng)態(tài)的能力，所以用戶通常會(huì)提高獲取圖像的幀率，比如原先為30Hz，現(xiàn)在用戶將幀率提升到60Hz，采用過(guò)曝和欠曝來(lái)操作兩次，然后將兩幅圖像融合，以達(dá)到30Hz的寬動(dòng)態(tài)圖像。在靜止的攝像目標(biāo)下，此方案可行，但是如果監(jiān)控目標(biāo)在移動(dòng)，而且移動(dòng)的速度超過(guò)了 60Hz的響應(yīng)速度，那么這種采取兩幀融合的寬動(dòng)態(tài)方法將會(huì)得到有嚴(yán)重拖影的圖像，大大的影響了視頻監(jiān)控質(zhì)量。
為了解決圖像拖影嚴(yán)重的問(wèn)題，本發(fā)明的圖像處理方法還包括圖像色彩拉升方法，該圖像色彩拉升方法與曝光調(diào)整處理方法在同一幀內(nèi)完成。
如圖3所示，在圖像色彩拉升方法中包括如下兩個(gè)步驟步驟Ql.統(tǒng)計(jì)圖像的各個(gè)像素點(diǎn)值的范圍、判斷整幅圖像的亮暗分布情況；步驟Q2.根據(jù)整幅圖像的亮暗分布情況選擇圖像色彩拉升的比例。在步驟Q2中，以12bit位寬的數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，拉升目標(biāo)值為8bit。拉升段為3段，拉升比例隨著不同光照環(huán)境而不同。
曝光測(cè)算區(qū)域獲得的亮度平均值結(jié)合整幅畫面的亮度平均值選擇曝光的參數(shù)，并且對(duì)應(yīng)設(shè)置拉升比例。
本發(fā)明通過(guò)FPGA單元實(shí)現(xiàn)步驟SI至步驟S3。
同時(shí)，在同一幀內(nèi)，統(tǒng)計(jì)圖像各個(gè)像素點(diǎn)的值的范圍，主要以此來(lái)判斷整幅圖像的亮暗分布情況，以此來(lái)選擇圖像色彩拉升的比例。同樣，在一幀圖像里面就可以得出評(píng)估值。由于任何一副圖像都有行列消隱區(qū)，所以以FPGA單元的單時(shí)鐘處理能力，在圖像的最后幾行的行消隱區(qū)作出結(jié)論，并將參數(shù)賦給下幅圖像。
結(jié)合曝光和色彩拉升的整體協(xié)調(diào)，將給予下幀圖像以良好的處理。達(dá)到較高的圖像質(zhì)量。
本發(fā)明采用FPGA單元實(shí)現(xiàn)當(dāng)前幀計(jì)算，并且將當(dāng)前幀給出曝光和寬動(dòng)態(tài)拉升方法，給下一幀圖像響應(yīng)，將會(huì)大大提升曝光響應(yīng)的速度，并且大大拉伸了圖像的動(dòng)態(tài)范圍， 同時(shí)不會(huì)帶來(lái)任何拖影效果。
本發(fā)明公開(kāi)了一種圖像處理系統(tǒng)，包括獲取模塊，用于在視頻數(shù)據(jù)的曝光測(cè)算區(qū)域獲取視頻數(shù)據(jù)的亮度平均值；比較模塊，用于亮度平均值與模式亮度平均值進(jìn)行比較； 傳輸模塊，用于將更改后的曝光參數(shù)傳輸至圖像傳感器。
所述獲取模塊包括統(tǒng)計(jì)模塊，用于在曝光測(cè)算區(qū)域統(tǒng)計(jì)視頻數(shù)據(jù)的所有RGB值； 計(jì)算模塊，用于將所有RGB值相加然后除以像素點(diǎn)個(gè)數(shù)得到視頻數(shù)據(jù)的亮度平均值。
以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明所作的進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，不能認(rèn)定本發(fā)明的具體實(shí)施只局限于這些說(shuō)明。對(duì)于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡(jiǎn)單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.ー種圖像處理方法，其特征在于，包括圖像曝光調(diào)整處理方法，該圖像曝光調(diào)整處理方法包括如下步驟 A.在視頻數(shù)據(jù)的曝光測(cè)算區(qū)域獲取視頻數(shù)據(jù)的亮度平均值； B.亮度平均值與模式亮度平均值進(jìn)行比較，如亮度平均值小于模式亮度平均值、那么増加曝光參數(shù)、并執(zhí)行步驟C ;如亮度平均值大于模式亮度平均值、那么減少曝光參數(shù)、并執(zhí)行步驟C ;如亮度平均值與模式亮度平均值相同、那么不更改曝光參數(shù)； C.將更改后的曝光參數(shù)傳輸至圖像傳感器。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的圖像處理方法，其特征在于，在所述步驟A中包括如下步驟 Al.在曝光測(cè)算區(qū)域統(tǒng)計(jì)視頻數(shù)據(jù)的所有RGB值； A2.將所有RGB值相加然后除以像素點(diǎn)個(gè)數(shù)得到視頻數(shù)據(jù)的亮度平均值。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的圖像處理方法，其特征在于，在所述步驟Al中，通過(guò)FPGA單元在曝光測(cè)算區(qū)域統(tǒng)計(jì)視頻數(shù)據(jù)的所有RGB值。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的圖像處理方法，其特征在于，在所述步驟C中，將更改后的曝光參數(shù)通過(guò)串行接ロ傳輸至圖像傳感器。
5.根據(jù)權(quán)利要求I至4任ー項(xiàng)所述的圖像處理方法，其特征在于，該圖像處理方法還包括圖像色彩拉升方法，該圖像色彩拉升方法與曝光調(diào)整處理方法在同一幀內(nèi)完成； 在圖像色彩拉升方法中包括如下步驟 (O ·統(tǒng)計(jì)圖像的各個(gè)像素點(diǎn)值的范圍、判斷整幅圖像的亮暗分布情況； (2)根據(jù)整幅圖像的亮暗分布情況選擇圖像色彩拉升的比例。
6.ー種圖像處理系統(tǒng)，其特征在于，包括 獲取模塊，用于在視頻數(shù)據(jù)的曝光測(cè)算區(qū)域獲取視頻數(shù)據(jù)的亮度平均值； 比較模塊，用于亮度平均值與模式亮度平均值進(jìn)行比較； 傳輸模塊，用于將更改后的曝光參數(shù)傳輸至圖像傳感器。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的圖像處理系統(tǒng)，其特征在于，所述獲取模塊包括 統(tǒng)計(jì)模塊，用于在曝光測(cè)算區(qū)域統(tǒng)計(jì)視頻數(shù)據(jù)的所有RGB值； 計(jì)算模塊，用于將所有RGB值相加然后除以像素點(diǎn)個(gè)數(shù)得到視頻數(shù)據(jù)的亮度平均值。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種圖像處理方法，包括圖像曝光調(diào)整處理方法，該圖像曝光調(diào)整處理方法包括如下步驟A.在視頻數(shù)據(jù)的曝光測(cè)算區(qū)域獲取視頻數(shù)據(jù)的亮度平均值；B.亮度平均值與模式亮度平均值進(jìn)行比較，如亮度平均值小于模式亮度平均值、那么增加曝光參數(shù)、并執(zhí)行步驟C；如亮度平均值大于模式亮度平均值、那么減少曝光參數(shù)、并執(zhí)行步驟C；如亮度平均值與模式亮度平均值相同、那么不更改曝光參數(shù)；C.將更改后的曝光參數(shù)傳輸至圖像傳感器。本發(fā)明的有益效果是該圖像處理方法能夠大大提升曝光響應(yīng)的速度，加快攝像機(jī)曝光速度。
文檔編號(hào)H04N5/235GK102984463SQ20121034007
公開(kāi)日2013年3月20日 申請(qǐng)日期2012年9月14日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月14日
發(fā)明者林綠德, 莊永軍, 蘭兵華 申請(qǐng)人:旗瀚科技有限公司