CN103826066A - 一种自动曝光调整方法及*** - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种自动曝光调整方法及***，所述方法至少包括：获取当前图像，同时统计所述图像的亮区域和暗区域所包括的像素点和所述像素点的亮度值；根据所述统计结果计算亮区域像素点比例和暗区域像素点比例；若亮区域像素点比例和暗区域像素点比例中的至少其中一者大于或等于预设比例，则根据当前统计的像素点的亮度值和预设亮度阈值调整成像设备的曝光参数；若亮区域像素点比例和暗区域像素点比例均小于预设比例，则继续进行统计，直至像素点的亮度值达到所述预设亮度阈值。本发明的曝光状态判断过程运算复杂度和运算量均较低，从而能够快速地判断图像的曝光状态，同时提高了图像曝光控制的实时性。

Description

一种自动曝光调整方法及***
技术领域
本发明涉及图像处理技术领域，特别是涉及一种自动曝光调整方法及***。
背景技术
随着数码技术的发展，数码相机和数码摄像机已经应用于多种不同的环境中。其中，数码相机和数码摄像机的一个主要的功能就是自动曝光。自动曝光是数码相机或数码摄像机的默认设置，在这种曝光模式下，相机将自动控制图像的曝光，用户不需做任何事情，相机或摄像机上的传感器可根据景物反射回来的光线强度自动设置曝光参数，如曝光时间设置、增益、光圈值等。
但是，如果从成像设备传输过来的图像如果曝光不足或过曝光都会对后续的图像处理产生很大的影响。如何确定图像的当前曝光状态并进而实时反馈控制成像设备，以得到较好的图像是图像处理中非常重要的一环。
现有的图像曝光状态判断方法一般都是通过软件计算整幅图像的亮度直方图，根据直方图中像素亮度值的分布情况得知曝光状态。但是，采用该方法进行图像曝光状态判断计算复杂，对运行图像处理软件的硬件设备的性能要求较高、图像曝光状态的判断滞后以及实时性较差。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种自动曝光调整方法及***，用于解决现有技术中图像曝光状态判断方法较为复杂、图像曝光状态的判断滞后以及实时性较差的问题。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种自动曝光调整方法，所述方法至少包括：
获取当前图像，同时统计所述图像的亮区域和暗区域所包括的像素点和所述像素点的亮度值，其中，所述亮区域和暗区域具有预设的亮度阈值范围；
根据所述统计结果计算亮区域像素点比例和暗区域像素点比例，所述亮区域像素点比例和暗区域像素点比例分别为当前统计的亮区域和暗区域中的像素点数量占整幅图像像素点总数的比例；
若亮区域像素点比例和暗区域像素点比例中的至少其中一者大于或等于预设比例，则根据当前统计的像素点的亮度值和预设亮度阈值调整成像设备的曝光参数；
若亮区域像素点比例和暗区域像素点比例均小于预设比例，则继续进行统计，直至像素点的亮度值达到所述预设亮度阈值。
优选地，同时统计所述图像的亮区域和暗区域所包括的像素点和所述像素点的亮度值进一步包括：分别从所述亮区域的最大亮度值和暗区域的最小亮度值开始，同时统计像素点和所述像素点的亮度值。
优选地，若亮区域和暗区域中的至少其中一者所包括的像素点数量占整幅图像像素点总数的比例大于或等于预设比例，则根据当前统计的像素点的亮度值和预设亮度阈值调整成像设备的曝光参数进一步包括：
若亮区域所包括的像素点数量占整幅图像像素点总数的比例大于或等于预设比例，并且暗区域所包括的像素点数量占整幅图像像素点总数的比例小于所述预设比例，则根据第一曝光调节因子调整成像设备的曝光参数，其中，第一曝光调节因子=预设亮度阈值/当前统计的像素点的亮度值；
若亮区域所包括的像素点数量占整幅图像像素点总数的比例小于预设比例，并且暗区域所包括的像素点数量占整幅图像像素点总数的比例大于或等于所述预设比例，则根据第二曝光调节因子调整成像设备的曝光参数，其中，第二曝光调节因子=当前统计的像素点的亮度值/预设亮度阈值；
若亮区域和暗区域所包括的像素点数量占整幅图像像素点总数的比例均大于所述预设比例，则根据第三曝光调节因子调整成像设备的曝光参数，其中，第三曝光调节因子为所述第一曝光调节因子和第二曝光调节因子的加权求和值。
优选地，若第一曝光调节因子、第二曝光调节因子和第三曝光调节因子满足条件A，则维持成像设备当前的曝光参数，若第一曝光调节因子、第二曝光调节因子和第三曝光调节因子不满足条件A，则将曝光参数乘以第一曝光调节因子、第二曝光调节因子或第三曝光调节因子，得到新曝光参数，并将成像设备的曝光参数调节为所述新曝光参数，其中，条件A为第一曝光调节因子、第二曝光调节因子和第三曝光调节因子近似等于1。
优选地，还包括：若统计直至像素点的亮度值达到所述预设亮度阈值时，亮区域和暗区域所包括的像素点数量占整幅图像像素点总数的比例均小于所述预设比例，则调整计算步进，重新统计所述图像的亮区域和暗区域所包括的像素点和所述像素点的亮度值。
优选地，调整计算步进进一步包括减小计算步进。
优选地，若亮区域像素点比例和暗区域像素点比例中的至少其中一者大于或等于预设比例，或者当前统计的像素点的亮度值达到所述预设亮度阈值，则统计进程自动结束。
优选地，所述预设亮度阈值包括亮区域预设亮度阈值和暗区域预设亮度阈值，所述预设亮度阈值根据所述预设比例确定。
优选地，亮区域预设亮度阈值=灰度级总数×（1-预设比例），暗区域预设亮度阈值=灰度级总数×预设比例。
优选地，所述预设比例为10%，亮区域预设亮度阈值=256-256×10%≈230，暗区域预设亮度阈值256×10%≈26。
优选地，所述曝光参数包括曝光时间、亮度增益和光圈值中的其中至少一者。
相应地，本发明还提供了一种自动曝光调整***，所述自动曝光调整***至少包括：
成像设备，用于捕获当前图像；
图像统计装置，用于获取所述捕获的当前图像，同时统计所述图像的亮区域和暗区域所包括的像素点和所述像素点的亮度值，其中，所述亮区域和暗区域具有预设的亮度阈值范围；
计算装置，用于根据所述统计结果计算亮区域像素点比例和暗区域像素点比例，所述亮区域像素点比例和暗区域像素点比例分别为当前统计的亮区域和暗区域中的像素点数量占整幅图像像素点总数的比例；
判断装置，用于比较亮区域像素点比例和暗区域像素点比例和预设比例；
曝光参数补偿装置，用于在亮区域像素点比例和暗区域像素点比例中的至少其中一者大于或等于预设比例时，根据当前统计的像素点的亮度值和预设亮度阈值调整成像设备的曝光参数；在亮区域像素点比例和暗区域像素点比例均小于预设比例时，继续进行统计，直至像素点的亮度值达到所述预设亮度阈值。
优选地，还包括存储装置，用于预先存储预设亮度阈值、预设比例和初始计算步进，其中，所述预设亮度阈值包括亮区域预设亮度阈值和暗区域预设亮度阈值，所述预设亮度阈值根据所述预设比例确定。
优选地，所述存储装置还存储计算步进调整规则，所述计算步进调整规则用于在统计直至像素点的亮度值达到所述预设亮度阈值时，若亮区域和暗区域所包括的像素点数量占整幅图像像素点总数的比例均小于所述预设比例，则调整计算步进至相应的预设值，以重新统计所述图像的亮区域和暗区域所包括的像素点和所述像素点的亮度值。
如上所述，本发明的自动曝光调整方法及***，具有以下有益效果：
首先，与传统图像自动曝光状态判断方法相比，本发明通过同时统计图像亮区域和暗区域的像素点和像素点的亮度值，计算亮区域像素点比例和暗区域像素点比例，通过判断亮区域像素点比例和暗区域像素点比例是否大于或等于预设比例来确定是否要对曝光参数进行补偿，判断过程运算复杂度和运算量均较低，从而能够快速地判断图像的曝光状态，也提高了图像曝光控制的实时性。
其次，在亮区域像素点比例和暗区域像素点比例中的至少其中一者大于或等于预设比例时，或者当前统计的像素点的亮度值达到所述预设亮度阈值时，自动结束统计进程，避免了不必要的运算步骤，进一步减少了***的运算量。
再次，本发明从所述亮区域的最大亮度值和暗区域的最小亮度值开始，同时统计像素点和所述像素点的亮度值，并根据计算得到的亮区域像素点比例和暗区域像素点比例同时并行地判断图像是处于过曝光状态、欠曝光状态，还是同时存在过曝光和欠曝光，以从亮度和暗度两方面进行补偿，克服了传统判断方法仅能判断过曝光状态的局限性。
附图说明
图1显示为本发明图像自动曝光调整方法的流程图。
图2显示为图像非正常曝光状态的处理流程图。
图3显示为本发明图像自动曝光调整方法的实施例的流程图。
图4显示为本发明图像自动曝光调整***的示意图。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
请参阅图1本发明图像自动曝光调整方法的流程图。
需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
所述自动曝光调整方法至少包括：
步骤S1：获取当前图像，同时统计所述图像的亮区域和暗区域所包括的像素点和所述像素点的亮度值，其中，所述亮区域和暗区域具有预设的亮度阈值范围。
需要说明的是，所述图像通过成像设备采集获得，所述成像设备为具有图像采集功能的设备，如数码相机、数码摄像机或两者的组合。此外，所述成像设备可以是独立的装置（例如，独立的相机）或集成到另一装置（例如，无线通信装置）中，在本发明一实施例中，将成像设备集成到手机中，以形成相机手机或视频手机。
成像设备采集的图像为黑白图像、彩色图像或者两者。在本发明中，所述“图像”可以为视频或静态图片。当图像为黑白图像时，所述亮度值为黑白图像的灰度值，当图像为RGB彩色图像时，由于RGB颜色空间将色调、亮度和饱和度放在一起表示，很难分开，难以进行数字化的调整，因此，需要在统计像素点之前，把图像数据从RGB颜色空间转换到YUV色彩空间，或其他本领域技术人员习知的其他色彩空间。
在本发明一实施例中，通过以下的变换公式进行RGB颜色空间与YUV颜色空间之间的转换：
Y=0.299×R＋0.587×G+0.114×B
U=-0.147×R-0.289×G+0.437×B
V=0.615×R-0.515×G-0.100×B
其中，R、G和B分别为RGB颜色空间中的三个颜色分量，Y为YUV颜色空间的亮度分量，U和V为色度分量。所述亮度分量Y即为亮度值。
同时统计所述图像的亮区域和暗区域所包括的像素点和所述像素点的亮度值进一步包括：分别从所述亮区域的最大亮度值和暗区域的最小亮度值开始，同时统计像素点和所述像素点的亮度值。
本实施例中，图像的灰度级范围为[0，2b-1]，其中b为像素位宽，k为灰度值，0≤k≤2b-1，所述灰度级通常为256个级数，当然，有时为了加速程序的运行，也可以把灰度级数规定的少一些。
所述亮区域和暗区域的预设的亮度阈值范围根据感官经验确定，或由本领域技术人员根据习知的方法确定。以图像的灰度级为256为例说明，若亮区域所对应的预设的亮度阈值范围为[a，b]，暗区域所对应的预设的亮度阈值范围为[c，d]，则亮区域的最大亮度值b为255，暗区域的最小亮度值c为0。a和c则分别为亮区域预设亮度阈值和暗区域预设亮度阈值。
步骤S2：根据所述统计结果计算亮区域像素点比例和暗区域像素点比例，所述亮区域像素点比例和暗区域像素点比例分别为当前统计的亮区域和暗区域中的像素点数量占整幅图像像素点总数的比例。
需要说明的是，根据预设的计算步进统计亮区域和暗区域所包括的像素点和所述像素点的亮度值，所述亮区域的计算步进和所述暗区域的计算步进可以相同或不同。所述亮区域像素点比例为当前统计的亮区域中像素点的总数与整幅图像像素点总数的比值，所述暗区域像素点比例为当前统计的暗区域中像素点的总数与整幅图像像素点总数的比值。
步骤S3：若亮区域像素点比例和暗区域像素点比例中的至少其中一者大于或等于预设比例，则根据当前统计的像素点的亮度值和预设亮度阈值调整成像设备的曝光参数；
若亮区域像素点比例和暗区域像素点比例均小于预设比例，则继续进行统计，直至像素点的亮度值达到所述预设亮度阈值。
需要说明的是，所述预设亮度阈值包括亮区域预设亮度阈值和暗区域预设亮度阈值，所述预设亮度阈值根据所述预设比例确定。
优选地，则亮区域预设亮度阈值和暗区域预设亮度阈值与所述预设比例的关系为：亮区域预设亮度阈值=灰度级总数×（1-预设比例），暗区域预设亮度阈值=灰度级总数×预设比例。
需要说明的是，若亮区域和暗区域中的至少其中一者所包括的像素点数量占整幅图像像素点总数的比例大于或等于预设比例，则判断图像为非正常曝光状态，并对成像设备的曝光参数进行相应的调整，若亮区域像素点比例和暗区域像素点比例均小于预设比例，则判断图像为正常曝光状态，继续进行统计，直至像素点的亮度值达到所述预设亮度阈值。
优选地，若亮区域像素点比例和暗区域像素点比例中的至少其中一者大于或等于预设比例，或者当前统计的像素点的亮度值达到所述预设亮度阈值，则统计进程自动结束，继续采集图像。
需要说明的是，若统计直至像素点的亮度值达到所述预设亮度阈值时，亮区域和暗区域所包括的像素点数量占整幅图像像素点总数的比例均小于所述预设比例，则适当调整计算步进，重新统计所述图像的亮区域和暗区域所包括的像素点和所述像素点的亮度值。优选地，调整计算步进进一步包括减小计算步进。
优选地，可以多次调整计算步进。所述计算步进可以为大于0的整数，优选地，所述计算步进为2或2的整数倍。可以先采用较大的计算步进统计所述图像的亮区域和暗区域所包括的像素点和所述像素点的亮度值，在统计至像素点的亮度值达到所述预设亮度阈值时，亮区域和暗区域所包括的像素点数量占整幅图像像素点总数的比例均小于所述预设比例，再进一步减小计算步进，重新进行统计。
需要说明的是，所述曝光参数包括曝光时间、亮度增益和光圈值中的其中至少一者。
曝光时间是指成像设备的感光部件接收光的时间，在环境亮度不变的前提下，感光部件的曝光时间越长，图像越亮，反之，曝光时间越短，图像越暗。如果图像中景物过亮，而且凉的部分没有层次或细节，则为曝光过度，在本发明中称为“过曝光”，如果图像中景物过暗，无法真实反映景物的色泽，则为曝光不足，在本发明中称为“欠曝光”。
当判断图像为非正常曝光状态时，调整成像设备的曝光时间、亮度增益或光圈值，或者调整两个或三个曝光参数，在调整两个或三个曝光参数时可以同时调整两个或三个曝光参数，也可以先调整其中一个曝光参数，再根据曝光效果，调整其他的曝光参数。例如，先按照某一预先设定的步进调整数字增益，如果数字增益已超出范围但尚未满足要求，则将曝光时间改变到下一级，如此反复，逐步逼近图像的目标亮度。
请参阅图2本发明图像非正常曝光状态的处理流程图。
所述非正常曝光状态包括过曝光、欠曝光和同时存在过曝光和欠曝光，具体地，若亮区域所包括的像素点数量占整幅图像像素点总数的比例大于或等于预设比例，并且暗区域所包括的像素点数量占整幅图像像素点总数的比例小于所述预设比例，则说明图像中亮区域过大，图像中景物过亮，为过曝光，若亮区域所包括的像素点数量占整幅图像像素点总数的比例小于预设比例，并且暗区域所包括的像素点数量占整幅图像像素点总数的比例大于或等于所述预设比例，则说明图像中暗区域过大，图像中景物过暗，为欠曝光，若亮区域和暗区域所包括的像素点数量占整幅图像像素点总数的比例均大于所述预设比例，则图像中亮区域和暗区域均过大，图像同时存在过曝光和欠曝光。
需要说明的是，所述预设比例是指所述亮区域或暗区域所对应的亮区域预设比例和暗区域预设比例，亮区域预设比例是指亮区域占整个图像区域的比例，暗区域预设比例是指暗区域占整个图像区域的比例，具体地，亮区域预设比例是指亮区域对应的预设的亮度阈值范围内像素点数占整个图像的像素点总数的比例，暗区域预设比例是指暗区域对应的预设的亮度阈值范围内像素点数占整个图像的像素点总数的比例。
本实施例中，对于过曝光、欠曝光和同时存在过曝光和欠曝光三种非正常曝光状态分别设置了第一曝光调节因子、第二曝光调节因子和第三曝光调节因子，第一曝光调节因子=亮区域预设亮度阈值/当前统计的像素点的亮度值，第二曝光调节因子=当前统计的像素点的亮度值/暗区域预设亮度阈值，第三曝光调节因子为所述第一曝光调节因子和第二曝光调节因子的加权求和值。在计算第三曝光调节因子时，第一曝光调节因子和第二曝光调节因子的权重可以根据由本领域技术人员根据经验确定，或采用其他方法确定，本发明在此不加以限制。例如，第一曝光调节因子和第二曝光调节因子的权重可以均为0.5，或第一曝光调节因子的权重为0.3，第二曝光调节因子的权重为0.7。
若判断图像为过曝光，则根据第一曝光调节因子调整成像设备的曝光参数；若判断图像为欠曝光，则根据第二曝光调节因子调整成像设备的曝光参数；若判断图像同时存在过曝光和欠曝光，则根据第三曝光调节因子调整成像设备的曝光参数。成像设备的曝光参数的调整方法为：
若第一曝光调节因子、第二曝光调节因子和第三曝光调节因子满足条件A，则维持成像设备当前的曝光参数，若第一曝光调节因子、第二曝光调节因子和第三曝光调节因子不满足条件A，则将曝光参数乘以第一曝光调节因子、第二曝光调节因子或第三曝光调节因子，得到新曝光参数，并将成像设备的曝光参数调节为所述新曝光参数，其中，条件A为第一曝光调节因子、第二曝光调节因子和第三曝光调节因子近似等于1。例如，若第一曝光调节因子不满足条件A，则将曝光参数乘以第一曝光调节因子得到新曝光参数，并将成像设备的曝光参数调节为所述新曝光参数。
请参阅图3本发明图像自动曝光调整方法的实施例的流程图。
步骤S11：当成像设备采集到图像后，根据相应的预设计算步进，分别从最大亮度值和最小亮度值开始同时统计亮区域和暗区域所包括的像素点和所述像素点的亮度值。
本发明预先设定好成像设备的曝光参数，亮区域和暗区域的预设亮度阈值和预设比例，当成像设备开始采集并送出图像后，本发明将根据实时输入图像每个像素点的亮度值，开始并行计算亮区域和暗区域大小。
步骤S12：根据所述统计结果计算亮区域像素点比例和暗区域像素点比例；
步骤S13：判断T时刻统计到的亮区域像素点比例和暗区域像素点比例与预设比例的大小，得到亮区域像素点比例等于亮区域的预设比例；
步骤S14：计算出第一曝光调节因子为0.8，则将亮度增益乘以0.8，并将成像设备的亮度增益自动调节为新亮度增益。
对于亮区域的计算，从最大亮度值255开始逐次递减，如果图像含有这些亮度值的像素点数与整幅图像的像素点总数的比例已经达到亮区域预设比例，就停止统计，否则逐次递减直至亮区域的预设亮度阈值。
对于暗区域的计算，从最小暗度值0开始逐次递加，如果图像含有这些值的像素点数已经达到暗区域预设比例，就停止统计，否则逐次递加直至预设定的暗区区域的预设亮度阈值。在该实施例中，所述预设比例为10%，亮区域预设亮度阈值=256-256×10%≈230，暗区域预设亮度阈值256×10%≈26。
请参阅图4本发明图像自动曝光调整***的示意图。
所述自动曝光调整***400至少包括：
成像设备401，用于捕获当前图像；
图像统计装置402，用于获取所述捕获的当前图像，同时统计所述图像的亮区域和暗区域所包括的像素点和所述像素点的亮度值，其中，所述亮区域和暗区域具有预设的亮度阈值范围；
计算装置403，用于根据所述统计结果计算亮区域像素点比例和暗区域像素点比例，所述亮区域像素点比例和暗区域像素点比例分别为当前统计的亮区域和暗区域中的像素点数量占整幅图像像素点总数的比例；
判断装置404，用于比较亮区域像素点比例和暗区域像素点比例和预设比例；
曝光参数补偿装置405，用于在亮区域像素点比例和暗区域像素点比例中的至少其中一者大于或等于预设比例时，根据当前统计的像素点的亮度值和预设亮度阈值调整成像设备的曝光参数；在亮区域像素点比例和暗区域像素点比例均小于预设比例时，继续进行统计，直至像素点的亮度值达到所述预设亮度阈值。
所述自动曝光调整***400还包括存储装置406，用于预先存储预设亮度阈值、预设比例和初始计算步进，其中，所述预设亮度阈值包括亮区域预设亮度阈值和暗区域预设亮度阈值，所述预设亮度阈值根据所述预设比例确定。
所述存储装置406还存储计算步进调整规则，所述计算步进调整规则用于在统计直至像素点的亮度值达到所述预设亮度阈值时，若亮区域和暗区域所包括的像素点数量占整幅图像像素点总数的比例均小于所述预设比例，则调整计算步进至相应的预设值，以重新统计所述图像的亮区域和暗区域所包括的像素点和所述像素点的亮度值。优选地，调整计算步进进一步包括减小计算步进。
需要说明的是，所述存储装置406除了存储预设亮度阈值、预设比例、初始计算步进和计算步进调整规则，还存储获取的图像数据，并将所述图像数据传输至图像统计装置402，以进行图像的亮区域和暗区域的统计。图像统计装置402将统计数据发给计算装置403，由计算装置403计算亮区域像素点比例和暗区域像素点比例后，将计算结果传给判断装置404进行判断，曝光参数补偿装置405从判断装置404获取判断结果，并根据判断结果对曝光参数进行补偿，或继续进行统计进程。
需要说明的是，图像统计装置402分别从所述亮区域的最大亮度值和暗区域的最小亮度值开始，同时统计像素点和所述像素点的亮度值。
自动曝光调整***400在亮区域所包括的像素点数量占整幅图像像素点总数的比例大于或等于预设比例，并且暗区域所包括的像素点数量占整幅图像像素点总数的比例小于所述预设比例时，根据第一曝光调节因子调整成像设备401的曝光参数，其中，第一曝光调节因子=预设亮度阈值/当前统计的像素点的亮度值；
在亮区域所包括的像素点数量占整幅图像像素点总数的比例小于预设比例，并且暗区域所包括的像素点数量占整幅图像像素点总数的比例大于或等于所述预设比例时，根据第二曝光调节因子调整成像设备401的曝光参数，其中，第二曝光调节因子=当前统计的像素点的亮度值/预设亮度阈值；
在亮区域和暗区域所包括的像素点数量占整幅图像像素点总数的比例均大于所述预设比例时，根据第三曝光调节因子调整成像设备401的曝光参数，其中，第三曝光调节因子为所述第一曝光调节因子和第二曝光调节因子的加权求和值。
若第一曝光调节因子、第二曝光调节因子和第三曝光调节因子满足条件A，则维持成像设备401当前的曝光参数，若第一曝光调节因子、第二曝光调节因子和第三曝光调节因子不满足条件A，则将曝光参数乘以第一曝光调节因子、第二曝光调节因子或第三曝光调节因子，得到新曝光参数，并将成像设备401的曝光参数调节为所述新曝光参数，其中，条件A为第一曝光调节因子、第二曝光调节因子和第三曝光调节因子近似等于1。
优选地，若亮区域像素点比例和暗区域像素点比例中的至少其中一者大于或等于预设比例，或者当前统计的像素点的亮度值达到所述预设亮度阈值，则统计进程自动结束。
优选地，所述预设亮度阈值包括亮区域预设亮度阈值和暗区域预设亮度阈值，所述预设亮度阈值根据所述预设比例确定。
优选地，亮区域预设亮度阈值=灰度级总数×（1-预设比例），暗区域预设亮度阈值=灰度级总数×预设比例。
优选地，所述预设比例为10%，亮区域预设亮度阈值=256-256×10%≈230，暗区域预设亮度阈值256×10%≈26。
优选地，所述曝光参数包括曝光时间、亮度增益和光圈值中的其中至少一者。
需要指出的是，***实施例的说明请参考方法实施例，在此不再赘述。
综上所述，本发明的自动曝光调整方法及***，具有以下有益效果：
首先，与传统图像自动曝光状态判断方法相比，本发明通过同时统计图像亮区域和暗区域的像素点和像素点的亮度值，计算亮区域像素点比例和暗区域像素点比例，通过判断亮区域像素点比例和暗区域像素点比例是否大于或等于预设比例来确定是否要对曝光参数进行补偿，判断过程运算复杂度和运算量均较低，从而能够快速地判断图像的曝光状态，也提高了图像曝光控制的实时性。
其次，在亮区域像素点比例和暗区域像素点比例中的至少其中一者大于或等于预设比例时，或者当前统计的像素点的亮度值达到所述预设亮度阈值时，自动结束统计进程，避免了不必要的运算步骤，进一步减少了***的运算量。
再次，本发明从所述亮区域的最大亮度值和暗区域的最小亮度值开始，同时统计像素点和所述像素点的亮度值，并根据计算得到的亮区域像素点比例和暗区域像素点比例同时并行地判断图像是处于过曝光状态、欠曝光状态，还是同时存在过曝光和欠曝光，以从亮度和暗度两方面进行补偿，克服了传统判断方法仅能判断过曝光状态的局限性。
所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (14)

1.一种自动曝光调整方法，其特征在于，所述自动曝光调整方法至少包括：
获取当前图像，同时统计所述图像的亮区域和暗区域所包括的像素点和所述像素点的亮度值，其中，所述亮区域和暗区域具有预设的亮度阈值范围；
根据所述统计结果计算亮区域像素点比例和暗区域像素点比例，所述亮区域像素点比例和暗区域像素点比例分别为当前统计的亮区域和暗区域中的像素点数量占整幅图像像素点总数的比例；
若亮区域像素点比例和暗区域像素点比例中的至少其中一者大于或等于预设比例，则根据当前统计的像素点的亮度值和预设亮度阈值调整成像设备的曝光参数；
若亮区域像素点比例和暗区域像素点比例均小于预设比例，则继续进行统计，直至像素点的亮度值达到所述预设亮度阈值。
2.根据权利要求1所述的自动曝光调整方法，其特征在于，同时统计所述图像的亮区域和暗区域所包括的像素点和所述像素点的亮度值进一步包括：分别从所述亮区域的最大亮度值和暗区域的最小亮度值开始，同时统计像素点和所述像素点的亮度值。
3.根据权利要求1所述的自动曝光调整方法，其特征在于，若亮区域和暗区域中的至少其中一者所包括的像素点数量占整幅图像像素点总数的比例大于或等于预设比例，则根据当前统计的像素点的亮度值和预设亮度阈值调整成像设备的曝光参数进一步包括：
若亮区域所包括的像素点数量占整幅图像像素点总数的比例大于或等于预设比例，并且暗区域所包括的像素点数量占整幅图像像素点总数的比例小于所述预设比例，则根据第一曝光调节因子调整成像设备的曝光参数，其中，第一曝光调节因子=预设亮度阈值/当前统计的像素点的亮度值；
若亮区域所包括的像素点数量占整幅图像像素点总数的比例小于预设比例，并且暗区域所包括的像素点数量占整幅图像像素点总数的比例大于或等于所述预设比例，则根据第二曝光调节因子调整成像设备的曝光参数，其中，第二曝光调节因子=当前统计的像素点的亮度值/预设亮度阈值；
若亮区域和暗区域所包括的像素点数量占整幅图像像素点总数的比例均大于所述预设比例，则根据第三曝光调节因子调整成像设备的曝光参数，其中，第三曝光调节因子为所述第一曝光调节因子和第二曝光调节因子的加权求和值。
4.根据权利要求3所述的自动曝光调整方法，其特征在于：若第一曝光调节因子、第二曝光调节因子和第三曝光调节因子满足条件A，则维持成像设备当前的曝光参数，若第一曝光调节因子、第二曝光调节因子和第三曝光调节因子不满足条件A，则将曝光参数乘以第一曝光调节因子、第二曝光调节因子或第三曝光调节因子，得到新曝光参数，并将成像设备的曝光参数调节为所述新曝光参数，其中，条件A为第一曝光调节因子、第二曝光调节因子和第三曝光调节因子近似等于1。
5.根据权利要求1所述的自动曝光调整方法，其特征在于，还包括：若统计直至像素点的亮度值达到所述预设亮度阈值时，亮区域和暗区域所包括的像素点数量占整幅图像像素点总数的比例均小于所述预设比例，则调整计算步进，重新统计所述图像的亮区域和暗区域所包括的像素点和所述像素点的亮度值。
6.根据权利要求6所述的自动曝光调整方法，其特征在于：调整计算步进进一步包括减小计算步进。
7.根据权利要求1所述的自动曝光调整方法，其特征在于：若亮区域像素点比例和暗区域像素点比例中的至少其中一者大于或等于预设比例，或者当前统计的像素点的亮度值达到所述预设亮度阈值，则统计进程自动结束。
8.根据权利要求1所述的自动曝光调整方法，其特征在于：所述预设亮度阈值包括亮区域预设亮度阈值和暗区域预设亮度阈值，所述预设亮度阈值根据所述预设比例确定。
9.根据权利要求8所述的自动曝光调整方法，其特征在于：亮区域预设亮度阈值=灰度级总数×（1-预设比例），暗区域预设亮度阈值=灰度级总数×预设比例。
10.根据权利要求8或9所述的自动曝光调整方法，其特征在于：所述预设比例为10%，亮区域预设亮度阈值=256-256×10%≈230，暗区域预设亮度阈值256×10%≈26。
11.根据权利要求1所述的自动曝光调整方法，其特征在于：所述曝光参数包括曝光时间、亮度增益和光圈值中的其中至少一者。
12.一种自动曝光调整***，其特征在于，所述自动曝光调整***至少包括：
成像设备，用于捕获当前图像；
图像统计装置，用于获取所述捕获的当前图像，同时统计所述图像的亮区域和暗区域所包括的像素点和所述像素点的亮度值，其中，所述亮区域和暗区域具有预设的亮度阈值范围；
计算装置，用于根据所述统计结果计算亮区域像素点比例和暗区域像素点比例，所述亮区域像素点比例和暗区域像素点比例分别为当前统计的亮区域和暗区域中的像素点数量占整幅图像像素点总数的比例；
判断装置，用于比较亮区域像素点比例和暗区域像素点比例和预设比例；
曝光参数补偿装置，用于在亮区域像素点比例和暗区域像素点比例中的至少其中一者大于或等于预设比例时，根据当前统计的像素点的亮度值和预设亮度阈值调整成像设备的曝光参数；在亮区域像素点比例和暗区域像素点比例均小于预设比例时，继续进行统计，直至像素点的亮度值达到所述预设亮度阈值。
13.根据权利要求12所述的自动曝光调整***，其特征在于：还包括存储装置，用于预先存储预设亮度阈值、预设比例和初始计算步进，其中，所述预设亮度阈值包括亮区域预设亮度阈值和暗区域预设亮度阈值，所述预设亮度阈值根据所述预设比例确定。
14.根据权利要求13所述的自动曝光调整***，其特征在于：所述存储装置还存储计算步进调整规则，所述计算步进调整规则用于在统计直至像素点的亮度值达到所述预设亮度阈值时，若亮区域和暗区域所包括的像素点数量占整幅图像像素点总数的比例均小于所述预设比例，则调整计算步进至相应的预设值，以重新统计所述图像的亮区域和暗区域所包括的像素点和所述像素点的亮度值。
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