光量調(diào)整方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及光量調(diào)整方法，本發(fā)明以提供一種能夠不受攝像機(jī)鏡頭的視角影響地拍攝到能夠準(zhǔn)確地確認(rèn)監(jiān)視對象的圖像的攝像裝置為目的。本發(fā)明的光量調(diào)整方法是一種具備光源的攝像裝置的光量調(diào)整方法，包括獲取由所述攝像裝置拍攝到的圖像的步驟，將所述圖像劃分為多個塊的步驟，測定從所述圖像的一端到另一端的多個所述塊的亮度的步驟，以及基于測定的多個所述塊中最大亮度與最小亮度之間的差來調(diào)整所述光源的光量的步驟。
【專利說明】光量調(diào)整方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種用于監(jiān)控攝像機(jī)系統(tǒng)等的光量調(diào)整方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 在現(xiàn)有的攝像裝置(攝像機(jī))中，存在在鏡頭周圍安裝光源(紅外LED)，并將攝像機(jī) 鏡頭與紅外LED-體化，從而能夠不分晝夜地進(jìn)行監(jiān)控的攝像機(jī)(例如：參考專利文獻(xiàn)1)


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 技術(shù)問題
[0004] 在上述現(xiàn)有技術(shù)中，根據(jù)攝像機(jī)的不同，需要根據(jù)拍攝地點調(diào)整攝像機(jī)鏡頭的視 角，因為調(diào)整視角后拍攝到的圖像可能會過亮或過暗等，產(chǎn)生不能夠準(zhǔn)確地拍攝監(jiān)控對象 的問題。
[0005] 本發(fā)明鑒于上述現(xiàn)有問題，以提供一種能夠不受攝像機(jī)鏡頭視角的影響，準(zhǔn)確地 拍攝監(jiān)控對象圖像的攝像裝置為目的。
[0006] 解決方案
[0007] 本發(fā)明的光量調(diào)整方法是一種具備光源的攝像裝置的光量調(diào)整方法，包括：獲取 由所述攝像裝置拍攝到的圖像的步驟，將所述圖像劃分為多個塊的步驟，測定從所述圖像 的一端到另一端的多個所述塊的亮度的步驟，以及基于測定的多個所述塊中的最大亮度與 最小亮度之間的差來調(diào)整所述光源的光量的步驟。
[0008] 發(fā)明有益效果
[0009] 根據(jù)本發(fā)明的光量調(diào)整方法，能夠不受攝像機(jī)鏡頭視角的影響，準(zhǔn)確地拍攝監(jiān)控 對象圖像。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0010] 圖1是本發(fā)明的實施例中的監(jiān)控攝像機(jī)系統(tǒng)的外觀圖。
[0011] 圖2是本發(fā)明的實施例中的監(jiān)控攝像機(jī)的框圖。
[0012] 圖3是本實施例中的視角推定部的處理流程圖。
[0013] 圖4是本實施例中的掃描的概念圖。
[0014] 圖5是本實施例中的噪點處理的流程圖。
[0015] 圖6是本實施例中的圖像的概念圖。
[0016] 圖7是本發(fā)明的實施例中的LED控制部的流程圖。

【具體實施方式】
[0017] 本發(fā)明的光量調(diào)整方法是一種具備光源的攝像裝置的光量調(diào)整方法，包括獲取由 所述攝像裝置拍攝到的圖像的步驟，將所述圖像劃分為多個塊的步驟，測定從所述圖像的 一端到另一端的多個所述塊的亮度的步驟，以及基于測定的多個所述塊中的最大亮度與最 小亮度之間的差來調(diào)整所述光源的光量的步驟。由此，能夠不受攝像機(jī)鏡頭視角的影響，準(zhǔn) 確地拍攝監(jiān)控對象圖像。
[0018] 此外，被測定亮度的多個所述塊是在所述圖像的對角線上的塊，由此能夠準(zhǔn)確地 測定圖像中的亮度變化，從而能夠有效地進(jìn)行光源的光量調(diào)整。
[0019] 此外，基于所述最大亮度與最小亮度之間的差，對所述測定的多個塊的亮度進(jìn)行 推定，并基于推定的亮度調(diào)整所述光源的光量，由此能夠在抑制亮度測定時的噪點影響的 同時有效地進(jìn)行光源的光量調(diào)整。
[0020] 實施例
[0021] 下面利用附圖對本發(fā)明的攝像裝置進(jìn)行說明。在本實施例中，以安裝紅外LED的 模擬監(jiān)控攝像機(jī)為例進(jìn)行說明，但也同樣適用于其他攝像機(jī)。
[0022] 首先，利用圖1對監(jiān)控攝像機(jī)的外觀進(jìn)行說明。
[0023] 在圖1中，監(jiān)控攝像機(jī)1是與外殼一體化的一體型的監(jiān)控攝像機(jī)，其在鏡頭2的周 圍設(shè)置有紅外LED3。此外，通過使可動部4旋轉(zhuǎn)，來調(diào)整監(jiān)控攝像機(jī)1的變焦倍率。
[0024] 調(diào)整變焦倍率時，拍攝范圍會發(fā)生變化，因此鏡頭2的視角與變焦倍率對應(yīng)地變 化。
[0025] 接著，利用圖2對監(jiān)控攝像機(jī)1的詳細(xì)情況進(jìn)行說明。
[0026] 在圖2中，監(jiān)控攝像機(jī)1通過鏡頭2由攝像部5獲取圖像，并用發(fā)送部6將由該監(jiān) 控攝像機(jī)1拍攝的圖像(視頻）發(fā)送給例如PC等。
[0027] 根據(jù)攝像部5獲取的圖像，利用視角推定部7推斷鏡頭2的視角，LED控制部8基 于該結(jié)果控制紅外LED3的光量。
[0028] 照度傳感器9檢測監(jiān)控攝像機(jī)1的周邊的亮度，并通知LED控制部8。
[0029] 接著，對于各個單元部分進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0030] 鏡頭2是攝像部5拍攝用的光學(xué)系統(tǒng)，由多個鏡頭部件構(gòu)成，通過操作可動部4改 變變焦倍率。
[0031] 紅外LED3是照射波長為800nm左右的紅外光的光源，紅外LED3的開啟、關(guān)閉以及 光量由LED控制部8控制。
[0032] 攝像部5由CCD，CMOS等構(gòu)成，例如，如果是CCD，則能夠檢測波長為約300nm?約 900nm的光，包括紅外光。
[0033] 發(fā)送部6將由攝像部5獲取的圖像轉(zhuǎn)換為適合發(fā)送的形式并通過同軸電纜發(fā)送給 位于監(jiān)控室等中的接收裝置，從而在監(jiān)控室中能夠確認(rèn)監(jiān)控攝像機(jī)1拍攝的圖像。
[0034] 在本實施例中，將監(jiān)控攝像機(jī)1作為模擬監(jiān)控攝像機(jī)進(jìn)行說明，因此像上述那樣 由同軸電纜連接，但如果是數(shù)碼監(jiān)控攝像機(jī)時，可以利用發(fā)送部6進(jìn)行數(shù)字轉(zhuǎn)換，并進(jìn)行編 碼后，通過LAN電纜等發(fā)送。
[0035] 使由攝像部5拍攝到的圖像的亮度最佳化，有多種方法，但在本實施例中通過改 變紅外LED3的光量來使拍攝的圖像的亮度達(dá)到最佳。
[0036] 但是，監(jiān)控攝像機(jī)1通過使用者操作可動部4來改變變焦倍率，調(diào)整視角，而監(jiān)控 攝像機(jī)1無法獲知鏡頭2此時的視角。
[0037] 因此，為了獲知鏡頭2此時的視角而設(shè)置了視角推定部7。視角推定部7基于由攝 像部5拍攝到的圖像，輸出紅外LED3的光量調(diào)整所需要的數(shù)據(jù)（與視角相應(yīng)的數(shù)據(jù))，其詳 細(xì)內(nèi)容會在后面描述。
[0038]LED控制部8利用上述視角推定部7輸出的數(shù)據(jù)，對紅外LED3進(jìn)行PWM(脈沖寬 度調(diào)制）控制，調(diào)整紅外LED3的光量，以使圖像的亮度達(dá)到最佳。
[0039] 照度傳感器9能夠檢測可見光（380nm?780nm)，不能檢測紅外LED3的光。
[0040] 以下詳細(xì)說明本實施例的監(jiān)控攝像機(jī)的動作。
[0041] 首先，說明紅外LED3的發(fā)光條件。監(jiān)控攝像機(jī)1白天時關(guān)閉紅外LED3進(jìn)行拍攝， 夜間等光線變暗時，開啟紅外LED3進(jìn)行拍攝。
[0042] 該切換的原理是根據(jù)攝像部5和照度傳感器9的感光特性判定(攝像部5能夠檢 測波長為約300nm?約900nm的光，照度傳感器9能夠檢測波長為380nm?780nm的光(可 見光)）。當(dāng)攝像部5及照度傳感器9檢測到的光量都小于規(guī)定值時，利用LED控制部8開 啟紅外LED3。
[0043] 另一方面，關(guān)閉紅外LED3的條件只需要由照度傳感器9決定，當(dāng)照度傳感器9檢 測到的光量大于規(guī)定值時，紅外LED3關(guān)閉。
[0044] 照度傳感器9不能檢測紅外LED3的光。因此，利用照度傳感器9檢測監(jiān)控攝像機(jī) 1周圍的亮度，并使紅外LED3關(guān)閉。
[0045] 接著，使用圖3?圖6詳細(xì)說明視角推定部7的處理。
[0046] 首先，從攝像部5獲取用于推定視角的圖像(步驟101)。
[0047] 接著，以等間隔將該圖像劃分為規(guī)定的塊數(shù)(步驟102)。在本實施例中，如圖4所 示，劃分為縱向6塊，橫向8塊的共48塊。
[0048] 掃描該劃分的圖像(步驟103)。在本實施例中，具體來說如圖4所示，按照圖4的 A方向及B方向（對角線）掃描劃分的塊，并分別得到A方向的掃描亮度數(shù)據(jù)及B方向的掃 描亮度數(shù)據(jù)。
[0049] 此處，掃描是指分別測定劃分的塊的亮度，按照圖4的A方向及B方向逐塊地測定 塊的亮度，按照如下方式整理該掃描的塊的亮度數(shù)據(jù)(掃描亮度數(shù)據(jù))，例如，按照A方向掃 描的亮度數(shù)據(jù)為A[1]、A[2]、…八⑴、(i為1以上的整數(shù)，本實施例中n=8)，按照 B方向掃描的亮度數(shù)據(jù)為B[1]、B[2]、…B[i']、…則!!'] (i'為1以上的整數(shù)，本實施例 中n' =8)。
[0050] 另外，按照圖4的A方向和B方向?qū)蔷€進(jìn)行兩次掃描是為了更準(zhǔn)確地獲取用于 視角推定的圖像的亮度變化，也可按照各種環(huán)境適當(dāng)改變掃描方法，如僅進(jìn)行一次掃描或 按照圖像的縱向或橫向進(jìn)行掃描。
[0051] 另外，可以掃描圖像中的紅外LED3的中心照射的部分(本實施例中為圖像的中心） 和遠(yuǎn)離該中心的部分(本實施例中為四角），但不一定要采用直線掃描方式，也可以采用曲 線掃描方式。還可以米用全掃描方式，掃描所有的劃分塊，選取相應(yīng)的部分。
[0052] 接著，對于掃描的亮度數(shù)據(jù)，進(jìn)行如圖5所示的噪點處理(步驟104)。之后的處理 按照A方向的掃描亮度數(shù)據(jù)及B方向的掃描亮度數(shù)據(jù)分別進(jìn)行，之后的說明以A方向的掃 描亮度數(shù)據(jù)為例進(jìn)行說明，但是B方向的掃描亮度數(shù)據(jù)按照同樣的方法進(jìn)行處理。
[0053] 使用圖5詳細(xì)說明噪點處理。
[0054] 首先，從i=l的掃描亮度數(shù)據(jù)（A[l])開始按照順序進(jìn)行處理(步驟201)。
[0055] 接著，檢查是否i<n/2(步驟202)，i小于或等于n/2時進(jìn)入步驟203，i大于n/2 時進(jìn)入步驟207。
[0056] 如上分支的理由是，在本實施例的構(gòu)成中，紅外LED3配置在鏡頭2的周圍，因此拍 攝到的圖像的中心的亮度高（明亮)，端部的亮度低(較暗)，掃描亮度數(shù)據(jù)的亮度分布為山 形(在中心具有峰值)。
[0057] 因此，根據(jù)該掃描亮度數(shù)據(jù)的亮度分布，分為2個部分進(jìn)行處理：步驟203?步驟 206的單調(diào)增加時的掃描亮度數(shù)據(jù)的噪點判定和步驟207?步驟210的單調(diào)減少時的噪點 判定。
[0058] 詳細(xì)說明單調(diào)增加時的噪點判定處理。
[0059] 比較當(dāng)前掃描亮度數(shù)據(jù)A[i]和下一個掃描亮度數(shù)據(jù)A[i+1]的大小，A[i]大時， 進(jìn)入步驟204，A[i+l]彡A[i]時，判斷A[i]不是噪點數(shù)據(jù)并進(jìn)入步驟211 (步驟203)。
[0060] 在步驟204中，進(jìn)一步，比較當(dāng)前掃描亮度數(shù)據(jù)A[i]和再下一個掃描亮度數(shù)據(jù) A[i+2]，A[i+2]大時，判斷A[i+1]是噪點數(shù)據(jù)(步驟205)，A[i]彡A[i+2]時，判斷A[i]是 噪點數(shù)據(jù)(步驟206)并進(jìn)入步驟211。
[0061] 詳細(xì)說明單調(diào)減少時的噪點判定處理。
[0062] 比較當(dāng)前掃描亮度數(shù)據(jù)A[i]和下一個掃描亮度數(shù)據(jù)A[i+1]的大小，A[i]小時， 進(jìn)入步驟208，A[i+l] <A[i]時，判斷A[i]不是噪點數(shù)據(jù)并進(jìn)入步驟211 (步驟207)。
[0063] 在步驟208中，進(jìn)一步，比較當(dāng)前掃描亮度數(shù)據(jù)A[i]和再下一個掃描亮度數(shù)據(jù) A[i+2]，A[i+2]小時，判斷A[i+1]是噪點數(shù)據(jù)(步驟209)，A[i]彡A[i+2]時，判斷A[i]是 噪點數(shù)據(jù)(步驟210)并進(jìn)入步驟211。
[0064] 在步驟211中，使i+1，反復(fù)進(jìn)行上述噪點判定處理直至i=n_l(步驟212)。
[0065] 全部的噪點判定處理完成后,判定是否需要進(jìn)行噪點修正(步驟213)。噪點修正是 指，所有的掃描亮度數(shù)據(jù)中的一個掃描亮度數(shù)據(jù)被判定為噪點數(shù)據(jù)時，用緊鄰噪點數(shù)據(jù)之 前的掃描亮度數(shù)據(jù)和緊鄰其后的掃描亮度數(shù)據(jù)這兩個掃描亮度數(shù)據(jù)的平均置換該掃描亮 度數(shù)據(jù)而進(jìn)行修正(步驟214)。
[0066] 但是，不是山形的亮度分布，而是波形的亮度分布等不能進(jìn)行單純補正時，不進(jìn)行 上述噪點數(shù)據(jù)修正而輸出原來的掃描亮度數(shù)據(jù)。
[0067] 另外，在本實施例中將流程分為在中心單調(diào)增加的情況和單調(diào)減少的情況進(jìn)行判 斷，但是紅外LED3另外布局等情況下，在圖像的中心不存在亮度最大的部分，可以以測定 的亮度最大的部分為中心，自動的將流程分開進(jìn)行噪點處理，或者可以預(yù)先設(shè)定好在某處 亮度從單調(diào)增加變成單調(diào)減少，并以該處為中心將流程分開進(jìn)行噪點處理。總之，可以根據(jù) 鏡頭2及紅外LED3的配置等適當(dāng)調(diào)整。
[0068] 回到圖3,根據(jù)經(jīng)過噪點處理后的掃描亮度數(shù)據(jù)，算出視角推定值（max_min_ offset)(步驟105)。具體來說，即求出掃描亮度數(shù)據(jù)的最大值與最小值之間的差。
[0069] 此處使用圖6說明掃描亮度數(shù)據(jù)的最小值與最大值之間的差為視角推定值的理 由。圖6是掃描理想圖像的對角線時的亮度分布，實際的亮度分布受拍攝的物體及噪點等 的影響而與圖6所示的亮度分布有所不同。
[0070]圖6 (a)是鏡頭2設(shè)定為廣角（WIDE)時，圖6 (b)是鏡頭2設(shè)定為窄角（TELE) 時。廣角時，監(jiān)控攝像機(jī)1拍攝較廣的范圍，因此如圖6 (a)那樣僅圖像的中心明亮，端部 的亮度變小。而窄角時，監(jiān)控攝像機(jī)1拍攝較窄的范圍，因此如圖6 (b)那樣，圖像整體較 明亮，端部的亮度并沒有明顯變小。
[0071] 也就是說，因為視角（廣角、窄角）不同，特別是圖像端部的亮度不同，廣角時端部 較暗，窄角時端部較明亮，而中心的亮度沒有因視角不同而有太大的變化，因此掃描亮度數(shù) 據(jù)的最大值與最小值之間的差因視角不同而不同。
[0072] 因此，通過取得掃描亮度數(shù)據(jù)的最大值與最小值之間的差，可以推斷鏡頭2的視 角。
[0073] 接著，利用下述式1從視角推定值算出推定亮度系數(shù)K(k)(步驟106)。

【權(quán)利要求】
1. 一種光量調(diào)整方法，其為具備光源的攝像裝置的光量調(diào)整方法，其特征在于，包括： 獲取由所述攝像裝置拍攝到的圖像的步驟； 將所述圖像劃分為多個塊的步驟； 測定從所述圖像的一端到另一端的多個所述塊的亮度的步驟；W及 基于測定的多個所述塊中的最大亮度與最小亮度之間的差來調(diào)整所述光源的光量的 步驟。
2. 如權(quán)利要求1所述的光量調(diào)整方法，其特征在于， 被測定亮度的多個所述塊是所述圖像的對角線上的塊。
3. 如權(quán)利要求1所述的光量調(diào)整方法，其特征在于， 基于所述最大亮度與最小亮度之間的差，來推定所述測定的多個塊的亮度，基于推定 的亮度調(diào)整所述光源的光量。
【文檔編號】H04N5/232GK104349041SQ201310334764
【公開日】2015年2月11日 申請日期:2013年8月2日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月2日
【發(fā)明者】劉巖昭, 萬慧, 楊宏春, 大藪覺 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社