本申請(qǐng)涉及成像，尤其涉及一種自動(dòng)曝光控制方法及裝置、設(shè)備、存儲(chǔ)介質(zhì)、系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、來自相機(jī)的視覺信息(例如圖像幀)對(duì)于同時(shí)定位與地圖構(gòu)建(simultaneouslocalization?and?mapping，slam)系統(tǒng)了解周圍環(huán)境并估計(jì)其相對(duì)于環(huán)境的位置和姿態(tài)而言至關(guān)重要。然而，相機(jī)的動(dòng)態(tài)范圍有限，相機(jī)通常會(huì)因強(qiáng)光所引起的過飽和導(dǎo)致信息丟失，或者因弱光所引起的信號(hào)微弱和噪聲。為了使slam系統(tǒng)能夠工作在寬泛的照明條件下工作，自動(dòng)曝光控制對(duì)于估計(jì)最佳曝光時(shí)間、模擬增益和數(shù)字增益，并將slam系統(tǒng)調(diào)節(jié)到最佳曝光時(shí)間、模擬增益和數(shù)字增益而言必不可少。圖1示出了典型slam系統(tǒng)的框架示意圖，其突出顯示了自動(dòng)曝光(auto?exposure，ae)和曝光補(bǔ)償(exposure?compensation，ec)的作用。

2、傳統(tǒng)ae控制是為攝影或視頻記錄而設(shè)計(jì)，因此所使用的ae度量和ae控制機(jī)制是為了在視覺上吸引人眼。例如，對(duì)攝影優(yōu)化的ae控制可設(shè)置成目標(biāo)為在視覺上具有令人滿意的亮度的人臉。然而，對(duì)于諸如slam之類的計(jì)算機(jī)視覺系統(tǒng)，視覺或美學(xué)吸引與這些系統(tǒng)的設(shè)計(jì)目的并不直接相關(guān)。ae控制的期望目標(biāo)應(yīng)該是相機(jī)系統(tǒng)提供給下游計(jì)算機(jī)視覺程序的信息量。因此，slam系統(tǒng)中使用的相機(jī)需要優(yōu)化ae控制機(jī)制，以提取更多的信息量，實(shí)現(xiàn)精確、高性能的slam系統(tǒng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本申請(qǐng)實(shí)施例期望提供一種自動(dòng)曝光控制方法及裝置、設(shè)備、存儲(chǔ)介質(zhì)、系統(tǒng)。

2、本申請(qǐng)的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：

3、第一方面，提供了一種自動(dòng)曝光控制方法，包括：

4、獲取攝像頭在第一曝光參數(shù)下采集的第一圖像；

5、根據(jù)所述第一圖像中參考像素的像素值，確定所述第一圖像中一個(gè)或多個(gè)圖像塊的梯度；

6、根據(jù)所述圖像塊的梯度和計(jì)算自動(dòng)曝光度量的目標(biāo)函數(shù)，確定自動(dòng)曝光度量，所述自動(dòng)曝光度量用于度量圖像塊曝光狀態(tài)的質(zhì)量；

7、基于優(yōu)化算法優(yōu)化所述自動(dòng)曝光度量，確定最優(yōu)自動(dòng)曝光度量對(duì)應(yīng)的所述圖像塊的目標(biāo)曝光參數(shù)；

8、根據(jù)所述一個(gè)或多個(gè)圖像塊的目標(biāo)曝光參數(shù)，確定所述攝像頭的目標(biāo)曝光參數(shù)；

9、根據(jù)所述攝像頭的目標(biāo)曝光參數(shù)控制所述攝像頭出流。

10、第二方面，提供了一種自動(dòng)曝光控制裝置，包括：

11、獲取單元，配置為獲取攝像頭在第一曝光參數(shù)下采集的第一圖像；

12、處理單元，配置為根據(jù)所述第一圖像中參考像素的像素值，確定所述第一圖像中一個(gè)或多個(gè)圖像塊的梯度；

13、所述處理單元，還配置為根據(jù)所述圖像塊的梯度和計(jì)算自動(dòng)曝光度量的目標(biāo)函數(shù)，確定自動(dòng)曝光度量，所述自動(dòng)曝光度量用于度量圖像塊曝光狀態(tài)的質(zhì)量；基于優(yōu)化算法優(yōu)化所述自動(dòng)曝光度量，確定最優(yōu)自動(dòng)曝光度量對(duì)應(yīng)的所述圖像塊的目標(biāo)曝光參數(shù)；

14、所述處理單元，還配置為根據(jù)所述一個(gè)或多個(gè)圖像塊的目標(biāo)曝光參數(shù)，確定所述攝像頭的目標(biāo)曝光參數(shù)；

15、控制單元，配置為根據(jù)所述攝像頭的目標(biāo)曝光參數(shù)控制所述攝像頭出流。

16、第三方面，提供了一種自動(dòng)曝光控制設(shè)備，包括：處理器和配置為存儲(chǔ)能夠在處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序的存儲(chǔ)器，

17、其中，所述處理器配置為運(yùn)行所述計(jì)算機(jī)程序時(shí)，執(zhí)行前述方法的步驟。

18、第四方面，提供了一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，其中，該計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)前述方法的步驟。

19、第五方面，一種同時(shí)定位與地圖構(gòu)建系統(tǒng)，包括：攝像頭、自動(dòng)曝光控制設(shè)備和同時(shí)定位與地圖構(gòu)建設(shè)備；其中，

20、所述攝像頭，配置為采集圖像，輸出圖像給所述自動(dòng)曝光控制設(shè)備；

21、所述自動(dòng)曝光控制設(shè)備，配置為執(zhí)行前述方法的步驟，以輸出圖像給所述同時(shí)定位與地圖構(gòu)建設(shè)備；以及

22、所述同時(shí)定位與地圖構(gòu)建設(shè)備，配置為根據(jù)接收到的圖像構(gòu)建環(huán)境地圖，并估計(jì)自身相對(duì)于環(huán)境的位置和姿態(tài)。

23、本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N自動(dòng)曝光控制方法及裝置、設(shè)備、存儲(chǔ)介質(zhì)、系統(tǒng)，該方法包括：獲取攝像頭在第一曝光參數(shù)下采集的第一圖像，確定第一圖像中一個(gè)或多個(gè)圖像塊的梯度；根據(jù)圖像塊的梯度和計(jì)算自動(dòng)曝光度量的目標(biāo)函數(shù)，確定自動(dòng)曝光度量；基于優(yōu)化算法優(yōu)化自動(dòng)曝光度量，確定最優(yōu)自動(dòng)曝光度量對(duì)應(yīng)的圖像塊的目標(biāo)曝光參數(shù)；根據(jù)一個(gè)或多個(gè)圖像塊的目標(biāo)曝光參數(shù)，確定攝像頭的目標(biāo)曝光參數(shù)；根據(jù)的目標(biāo)曝光參數(shù)控制攝像頭出流。如此，采用基于圖像梯度的ae度量進(jìn)行自動(dòng)曝光控制，使得攝像頭能夠采集紋理細(xì)節(jié)足夠豐富的圖像，最大化視覺前端系統(tǒng)提供的信息量，從而提高視覺后端系統(tǒng)的感知能力和性能。

技術(shù)特征：

1.一種自動(dòng)曝光控制方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述圖像塊的梯度和計(jì)算自動(dòng)曝光度量的目標(biāo)函數(shù)，確定自動(dòng)曝光度量，包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述將所述圖像塊的梯度平方和作為計(jì)算自動(dòng)曝光度量的所述目標(biāo)函數(shù)的變量，確定自動(dòng)曝光度量，包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述一個(gè)或多個(gè)圖像塊的目標(biāo)曝光參數(shù)，確定所述攝像頭的目標(biāo)曝光參數(shù)，包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述共識(shí)機(jī)制包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述共識(shí)機(jī)制還包括：

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述共識(shí)機(jī)制還包括：

8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述時(shí)間濾波器為中值濾波器，所述采用時(shí)間濾波器對(duì)所述第二曝光參數(shù)進(jìn)行平滑處理，確定所述攝像頭的目標(biāo)曝光參數(shù)，包括：

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法還包括：

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述曝光補(bǔ)償包括：

11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述方法還包括：

12.一種自動(dòng)曝光控制裝置，其特征在于，所述裝置包括：

13.一種自動(dòng)曝光控制設(shè)備，其特征在于，處理器和配置為存儲(chǔ)能夠在處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序的存儲(chǔ)器，

14.一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1至11任一項(xiàng)所述方法的步驟。

15.一種同時(shí)定位與地圖構(gòu)建系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括：攝像頭、自動(dòng)曝光控制設(shè)備和同時(shí)定位與地圖構(gòu)建設(shè)備；其中，

技術(shù)總結(jié)
本申請(qǐng)公開了一種自動(dòng)曝光控制方法及裝置、設(shè)備、存儲(chǔ)介質(zhì)、系統(tǒng)，該方法包括：獲取攝像頭在第一曝光參數(shù)下采集的第一圖像，確定第一圖像中一個(gè)或多個(gè)圖像塊的梯度；根據(jù)圖像塊的梯度和計(jì)算自動(dòng)曝光度量的目標(biāo)函數(shù)，確定自動(dòng)曝光度量；基于優(yōu)化算法優(yōu)化自動(dòng)曝光度量，確定最優(yōu)自動(dòng)曝光度量對(duì)應(yīng)的圖像塊的目標(biāo)曝光參數(shù)；根據(jù)一個(gè)或多個(gè)圖像塊的目標(biāo)曝光參數(shù)，確定攝像頭的目標(biāo)曝光參數(shù)；根據(jù)的目標(biāo)曝光參數(shù)控制攝像頭出流。如此，采用基于圖像梯度的AE度量進(jìn)行自動(dòng)曝光控制，使得攝像頭能夠采集紋理細(xì)節(jié)足夠豐富的圖像，最大化視覺前端系統(tǒng)提供的信息量，從而提高視覺后端系統(tǒng)的感知能力和性能。

技術(shù)研發(fā)人員：解揚(yáng)波,馮圣啟,陳冠廷,周節(jié)
受保護(hù)的技術(shù)使用者：創(chuàng)峰科技
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/26