CN105338235B - 一种自动光圈调整方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种自动光圈调整方法及装置，方法包括：根据自动光圈镜头采集的图像的平均亮度与目标亮度的差值确定第一亮度调整量；根据第一亮度调整量调整自动光圈镜头的孔径，和/或调整图像传感器的曝光时间和/或曝光增益，以使当前图像的平均亮度与目标亮度的差值第一满足预置条件；确定满足第一预置条件时自动光圈镜头的孔径对应的微调范围，在微调范围内调整自动光圈镜头的孔径以找出解像度最高时对应的孔径，将自动光圈镜头的孔径调整为解像度最高时对应的孔径。本发明实施例能够提高图像的整体质量。
Description
技术领域
本发明实施例涉及摄像机光圈调整技术领域，尤其涉及一种自动光圈调整方法及装置。
背景技术
摄像机镜头的自动光圈，指的是镜头内某个可以通过调整孔径大小控制进光量的机构，使用一定的策略，调整光圈的孔径大小，可以在不同光照条件下得到亮度适宜的图像。
目前常用的自动光圈调整方法例如中国专利CN101827217及CN102135700所公开的，均是根据当前图像的平均亮度，以进光量作为光圈孔径调整的唯一依据调整光圈孔径的大小。而光圈孔径的大小会对图像的解像度产生影响，在光圈孔径过大的情况下，镜头成像景深变小，容易导致画面焦点之外的被摄内容清晰度不足，导致图像的解像度变差；而在光圈孔径过小的情况下，由于光的衍射效应，同样会导致图像解像度变差。即单纯以进光量为依据，调整光圈孔径的大小虽然能够保证图像亮度适中，但无法保证图像的解像度最佳，最终得到的图像的整体质量还是不能令人满意。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供了一种自动光圈调整方法及装置，在对光圈孔径进行调整的时候，能够兼顾图像的解像度，从而提高所得到的图像的质量。
第一方面，本发明实施例提供的自动光圈调整方法，包括：
根据自动光圈镜头采集的图像的平均亮度与目标亮度的差值确定第一亮度调整量；
根据所述第一亮度调整量调整所述自动光圈镜头的孔径，和/或图像传感器的曝光时间，和/或所述图像传感器的曝光增益，以使所述自动光圈镜头当前采集的图像的平均亮度与所述目标亮度的差值满足第一预置条件；
查找满足所述第一预置条件时所述自动光圈镜头的孔径对应的微调范围，在所述微调范围内调整所述自动光圈镜头的孔径；
计算在微调过程中所述自动光圈镜头的孔径为不同值时所述自动光圈镜头采集的图像的解像度，找出解像度最高时对应的所述自动光圈镜头的孔径；
将所述自动光圈镜头的孔径调整为所述解像度最高时对应的孔径。
结合第一方面，在第一方面的第一种实施方式中，在将所述自动光圈镜头的孔径调整为所述解像度最高时对应的孔径之后，所述方法还包括：
根据所述解像度最高时的所述自动光圈镜头采集的图像的平均亮度与所述目标亮度的差值确定第二亮度调整量，根据所述第二亮度调整量调整所述图像传感器的曝光时间和/或曝光增益，以再次使得所述自动光圈镜头当前采集的图像的平均亮度与所述目标亮度的差值满足所述第一预置条件。
结合第一方面，或第一方面的第一种实施方式，在第一方面的第二种实施方式中，在根据自动光圈镜头采集的图像的平均亮度与目标亮度的差值确定第一亮度调整量之前，所述方法还包括：
判断所述平均亮度与历史平均亮度的差值是否满足第二预置条件，若所述平均亮度与历史平均亮度的差值满足所述第二预置条件，则触发根据自动光圈镜头采集的图像的平均亮度与目标亮度的差值确定第一亮度调整量的步骤。
结合第一方面，或第一方面的第一种实施方式，或第一方面的第二种实施方式，在第一方面的第三种实施方式中，所述自动光圈镜头采集的图像的平均亮度的计算方法如下：
其中Yavg表示图像的平均亮度，Nblock表示图像的区块数，Yi表示第i个区块的亮度，Wi表示第i个区块的权重系数，Npixel表示图像的像素总数。
结合第一方面，或第一方面的第一种实施方式，或第一方面的第二种实施方式，或第一方面的第三种实施方式，在第一方面的第四种实施方式中，所述根据所述第一亮度调整量调整所述自动光圈镜头的孔径，和/或图像传感器的曝光时间，和/或所述图像传感器的曝光增益具体包括：先调整图像传感器的曝光时间，然后调整自动光圈镜头的孔径，最后调整图像传感器的曝光增益。
结合第一方面，或第一方面的第一种实施方式，或第一方面的第二种实施方式，或第一方面的第三种实施方式，或第一方面的第四种实施方式，在第一方面的第五种实施方式中，不同的微调范围对应不同的调整步进，所述在所述微调范围内调整所述自动光圈镜头的孔径包括：
在所述微调范围内按照与所述微调范围对应的调整步进调整所述自动光圈镜头的孔径；
所述计算在微调过程中所述自动光圈镜头的孔径为不同值时所述自动光圈镜头采集的图像的解像度包括：
按照与所述微调范围对应的调整步进每调整一次所述自动光圈镜头的孔径，就计算一次图像的解像度。
结合第一方面，或第一方面的第一种实施方式，或第一方面的第二种实施方式，或第一方面的第三种实施方式，或第一方面的第四种实施方式，或第一方面的第五种实施方式，在第一方面的第六种实施方式中，所述计算所述自动光圈镜头采集的图像的解像度的方法如下：
其中，FVt表示图像的解像度，Osobel.x表示水平方向索贝尔算子，Osobel.y表示垂直方向索贝尔算子，W(x,y)表示解像度权重，P(x,y)表示中心像素矩阵，所述自动光圈镜头的孔径的调整会导致P(x,y)的变化。
第二方面，本发明实施例提供的自动光圈调整装置，包括：
确定单元，用于根据自动光圈镜头采集的图像的平均亮度与目标亮度的差值确定第一亮度调整量；
粗调单元，用于根据所述第一亮度调整量调整所述自动光圈镜头的孔径，和/或图像传感器的曝光时间，和/或所述图像传感器的曝光增益，以使所述自动光圈镜头当前采集的图像的平均亮度与所述目标亮度的差值满足第一预置条件；
查找单元，用于查找满足所述第一预置条件时所述自动光圈镜头的孔径对应的微调范围；
微调单元，用于在所述微调范围内调整所述自动光圈镜头的孔径；
计算单元，用于计算在微调过程中所述自动光圈镜头的孔径为不同值时所述自动光圈镜头采集的图像的解像度，找出解像度最高时对应的所述自动光圈镜头的孔径；
所述微调单元还用于，将所述自动光圈镜头的孔径调整为所述解像度最高时对应的孔径。
结合第二方面，在第二方面的第一种实施方式中，所述确定单元还用于，根据所述解像度最高时的所述自动光圈镜头采集的图像的平均亮度与所述目标亮度的差值确定第二亮度调整量；
所述微调单元还用于，根据所述第二亮度调整量调整所述图像传感器的曝光时间和/或曝光增益，以再次使得所述自动光圈镜头当前采集的图像的平均亮度与所述目标亮度的差值满足所述第一预置条件。
结合第二方面，或第二方面的第一种实施方式，在第二方面的第二种实施方式中，所述装置还包括：
判断单元，用于判断所述平均亮度与历史平均亮度的差值是否满足第二预置条件，若所述平均亮度与历史平均亮度的差值满足所述第二预置条件，则触发所述确定单元根据所述自动光圈镜头采集的图像的平均亮度与目标亮度的差值确定第一亮度调整量。
结合第二方面，或第二方面的第一种实施方式，或第二方面的第二种实施方式，在第二方面的第三种实施方式中，所述计算单元还用于计算所述自动光圈镜头采集的图像的平均亮度，具体的计算方法如下：
其中Yavg表示图像的平均亮度，Nblock表示图像的区块数，Yi表示第i个区块的亮度，Wi表示第i个区块的权重系数，Npixel表示图像的像素总数。
结合第二方面，或第二方面的第一种实施方式，或第二方面的第二种实施方式，或第二方面的第三种实施方式，在第二方面的第四种实施方式中，所述粗调单元根据所述第一亮度调整量调整所述自动光圈镜头的孔径，和/或图像传感器的曝光时间，和/或所述图像传感器的曝光增益具体包括：先调整图像传感器的曝光时间，然后调整自动光圈镜头的孔径，最后调整图像传感器的曝光增益。
结合第二方面，或第二方面的第一种实施方式，或第二方面的第二种实施方式，或第二方面的第三种实施方式，或第二方面的第四种实施方式，在第二方面的第五种实施方式中，不同的微调范围对应不同的调整步进；
所述微调单元具体用于：在所述微调范围内按照与所述微调范围对应的调整步进调整所述自动光圈镜头的孔径；
所述计算单元具体用于：按照与所述微调范围对应的调整步进每调整一次所述自动光圈镜头的孔径，就计算一次图像的解像度。
结合第二方面，或第二方面的第一种实施方式，或第二方面的第二种实施方式，或第二方面的第三种实施方式，或第二方面的第四种实施方式，或第二方面的第五种实施方式，在第二方面的第六种实施方式中，所述计算单元计算图像的解像度的方法具体如下：
其中，FVt表示图像的解像度，Osobel.x表示水平方向索贝尔算子，Osobel.y表示垂直方向索贝尔算子，W(x,y)表示解像度权重，P(x,y)表示中心像素矩阵，所述自动光圈镜头的孔径的调整会导致P(x,y)的变化。
从以上技术方案可以看出，本发明实施例具有以下优点：
本发明实施例中，首先根据图像的平均亮度与目标亮度的差值确定第一亮度调整量，根据第一亮度调整量调整自动光圈镜头的孔径，和/或图像传感器的曝光时间，和/或图像传感器的曝光增益，以使图像亮度满足要求，这一步的调整相当于粗调，然后根据粗调过后自动光圈的孔径对应的微调范围对自动光圈的孔径进行微调，以找出图像的解像度最高时对应的自动光圈镜头的孔径，将自动光圈镜头的孔径调整至解像度最高时对应的孔径，最终在保证图像亮度适中的同时，保证了图像具有最佳的解像度，提高了图像的质量。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明自动光圈调整方法一个实施例示意图；
图2为本发明自动光圈调整装置一个实施例示意图；
图3为本发明自动光圈调整装置另一实施例示意图；
图4为本发明查找解像度最优时对应的自动光圈镜头的孔径示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例提供了一种自动光圈调整方法及装置，在对光圈孔径进行调整的时候，能够兼顾图像的解像度，从而提高所得到的图像质量。
请参阅图1，本发明自动光圈调整方法一个实施例包括：
101、根据自动光圈镜头采集的图像的平均亮度与目标亮度的差值确定第一亮度调整量；
102、根据第一亮度调整量调整自动光圈镜头的孔径，和/或图像传感器的曝光时间，和/或图像传感器的曝光增益，以使自动光圈镜头当前采集的图像的平均亮度与目标亮度的差值满足第一预置条件；
步骤101至步骤102相当于粗调的过程，粗调的目的是保证自动光圈镜头能够采集到图像且保证采集的图像亮度适中，以为后续计算图像的解像度及确定微调范围提供基础。
103、查找满足第一预置条件时自动光圈镜头的孔径对应的微调范围，在所述微调范围内调整自动光圈镜头的孔径；
104、计算在微调过程中自动光圈镜头的孔径为不同值时自动光圈镜头采集的图像的解像度，找出解像度最高时对应的自动光圈镜头的孔径；
105、将自动光圈镜头的孔径调整为解像度最高时对应的孔径。
为便于理解，下面详细说明本发明实施例提供的自动光圈调整方法。
待拍摄图像经过自动光圈镜头后，入射到图像传感器成像，调整自动光圈镜头的孔径、图像传感器的曝光时间、曝光增益中的任意一个或几个的组合都可以实现对图像平均亮度的调整。
具体在本实施例中，先利用自动光圈镜头采集图像，计算所采集的图像的平均亮度，图像的平均亮度可按如下公式进行计算：
这个公式中，Yavg表示图像的平均亮度，Nblock表示图像的区块数，Yi表示第i个区块的亮度，Wi表示第i个区块的权重系数，Wi可按需要预先设定，Npixel表示图像的像素总数。
在具体实现中，自动光圈调整装置会利用自动光圈镜头实时采集图像并计算所采集的图像的平均亮度，然后将距离本次图像采集之前预置时间段内采集的所有图像的平均亮度取平均值得到历史平均亮度。在计算出当前采集的图像的平均亮度之后，可判断当前采集的图像的平均亮度与历史平均亮度的差值是否满足第二预置条件，具体地，可判断公式|Yavg-Yh|≥Thr是否成立，其中Yh表示图像的历史平均亮度，Thr表示亮度突变检测阈值，当图像的平均亮度Yavg满足上述公式时，说明图像亮度突变，需要调整。
具体的调整方法如下：根据图像的平均亮度Yavg与目标亮度Ytag的差值确定第一亮度调整量，目标亮度可根据实际情况预先设定，在确定第一亮度调整量之后，根据第一亮度调整量调整自动光圈镜头的孔径，和/或图像传感器的曝光时间，和/或图像传感器的曝光增益，以使自动光圈镜头当前采集的图像的平均亮度与目标亮度的差值满足第一预置条件。
具体调整的方法可如下：先调整图像传感器的曝光时间，然后调整自动光圈镜头的孔径，最后调整图像传感器的曝光增益，按照这样的顺序调整可以保证得到最好的图像信噪比，从而提高图像的质量。
另外，使自动光圈镜头采集的图像的平均亮度与目标亮度的差值满足第一预置条件的判断方法可如下：使采集的图像的平均亮度满足公式:其中Yk表示图像的平均亮度值，Ytag表示目标亮度值，T表示亮度稳定判定时间窗长度，Thr2表示亮度稳定判定阈值，Thr2可预设。即当自动光圈镜头采集的图像的平均亮度Yk满足公式时，暂时结束调整。
上述调整过程为粗调过程，只能保证图像的亮度适中。接下来根据查找表查找满足第一预置条件时自动光圈镜头的孔径对应的微调范围，查找表可如下：
| 当前光圈孔径 | 微调起始位置 | 微调终点位置 | 调整步进 |
| F5.6 | F5.6 | F2.8 | 1 |
| F4.0 | F5.6 | F2.4 | 2 |
| F2.8 | F4.0 | F2.0 | 2 |
| F2.4 | F4.0 | F2.0 | 2 |
| F2.0 | F2.8 | F1.8 | 3 |
| F1.8 | F2.4 | F1.8 | 3 |
从上表可以看出，不同的光圈孔径对应不同的微调范围，不同的微调范围对应不同的调整步进。按照粗调过后的光圈孔径对应的微调范围调整自动光圈镜头的孔径，调整的步进为该微调范围对应的步进。按照与该微调范围对应的调整步进每调整一次自动光圈镜头的孔径，就计算一次图像的解像度。图像的解像度可按照如下公式计算：
其中，FVt表示图像的解像度，Osobel.x表示水平方向索贝尔算子，Osobel.y表示垂直方向索贝尔算子，Osobel.x及Osobel.y为固定值，W(x,y)表示解像度权重，可预设，P(x,y)表示中心像素矩阵，中心像素矩阵即以图像的(x,y)坐标为中心的像素矩阵，自动光圈镜头的孔径的调整会导致P(x,y)的变化。
找出在微调范围内调整时，图像的解像度取最大值时对应的自动光圈镜头的孔径，查找过程可如图4所示，图4中光圈IRIS控制电压的变化决定自动光圈镜头的孔径的变化，不同的IRIS控制电压值对应不同的自动光圈镜头的孔径值，即当IRIS控制电压值不同时，自动光圈镜头的孔径值也不同，因此，可以通过调整IRIS控制电压值来调整自动光圈镜头的孔径。图4中，查找整个调整过程可知，当IRIS控制电压为400时，图像的解像度有最大值，因此，在查找过后，将IRIS控制电压调整到400，保持此时的自动光圈镜头的孔径不变(即保证IRIS控制电压不变)，即可保证图像的解像度最优。
利用图像的解像度最优时的自动光圈镜头采集图像，判断当前采集的图像的平均亮度与目标亮度的差值是否仍满足第一预置条件，若满足，则表明微调的过程中，对自动光圈镜头的孔径的调整对图像的平均亮度的影响在可接受的范围之内；若不满足，则说明对自动光圈镜头的孔径的调整对图像亮度的影响较大，已超出了可接受的范围，此时，可根据当前的图像的平均亮度及目标亮度的差值确定第二亮度调整量，然后根据第二亮度调整量仅调整图像传感器的曝光时间和/或曝光增益，以再次使得自动光圈镜头当前采集的图像的平均亮度与目标亮度的差值满足第一预置条件，再次调整图像传感器的曝光时间和/或曝光增益是为了补偿微调自动光圈镜头的孔径对图像亮度产生的影响。整个微调过后，利用自动光圈镜头采集的图像即可保证图像的亮度满足要求，又能保证图像的解像度最佳，提高了图像的质量。
下面介绍本发明实施例提供的自动光圈调整装置，请参阅图2，自动光圈调整装置200包括：
确定单元201，用于根据自动光圈镜头采集的图像的平均亮度与目标亮度的差值确定第一亮度调整量；
粗调单元202，用于根据第一亮度调整量调整自动光圈镜头的孔径，和/或图像传感器的曝光时间，和/或图像传感器的曝光增益，以使自动光圈镜头当前采集的图像的平均亮度与目标亮度的差值满足第一预置条件；
查找单元203，用于查找满足第一预置条件时自动光圈镜头的孔径对应的微调范围；
微调单元204，用于在查找单元203找到的微调范围内调整自动光圈镜头的孔径；
计算单元205，用于计算在微调过程中自动光圈镜头的孔径为不同值时自动光圈镜头采集的图像的解像度，找出解像度最高时对应的自动光圈镜头的孔径；
微调单元204还用于，将自动光圈镜头的孔径调整为解像度最高时对应的孔径。
另外，确定单元201还用于，根据解像度最高时的自动光圈镜头采集的图像的平均亮度与目标亮度的差值确定第二亮度调整量；
微调单元204还用于，根据第二亮度调整量调整图像传感器的曝光时间和/或曝光增益，以再次使得自动光圈镜头采集的图像的平均亮度与目标亮度的差值满足第一预置条件。
另外，自动光圈调整装置200还包括：
判断单元207，用于判断平均亮度与历史平均亮度的差值是否满足第二预置条件，若平均亮度与历史平均亮度的差值满足第二预置条件，则触发确定单元201根据自动光圈镜头采集的图像的平均亮度及目标亮度的差值确定第一亮度调整量。
为进一步理解本发明的自动光圈调整装置，下面对本实施例中的自动光圈调整装置200内的各单元之间的交互方式进行说明，具体如下：
待拍摄图像经过自动光圈镜头后，入射到图像传感器成像，调整自动光圈镜头的孔径、图像传感器的曝光时间、曝光增益中的任意一个或几个的组合都可以实现对图像平均亮度的调整。
首先，计算单元205计算自动光圈镜头采集的图像的平均亮度，图像的平均亮度可按如下公式进行计算：
这个公式中，Yavg表示图像的平均亮度，Nblock表示图像的区块数，Yi表示第i个区块的亮度，Wi表示第i个区块的权重系数，Wi可按需要预先设定，Npixel表示图像的像素总数。
在具体实现中，计算单元205会实时计算自动光圈镜头采集的图像的平均亮度，然后将距离本次图像采集之前预置时间段内采集并计算得到的所有图像的平均亮度取平均值得到历史平均亮度。在计算出当前采集的图像的平均亮度之后，判断单元206判断计算单元205所计算的图像的平均亮度与历史平均亮度的差值是否满足第二预置条件，具体地，判断单元207可判断公式|Yavg-Yh|≥Thr是否成立，其中Yh表示图像的历史平均亮度，Thr表示亮度突变检测阈值，当图像的平均亮度Yavg满足上述公式时，说明图像亮度突变，需要调整。
具体的调整方法如下：确定单元201根据计算单元205计算的图像的平均亮度Yavg与目标亮度Ytag的差值确定第一亮度调整量，目标亮度可根据实际情况预先设定，在确定第一亮度调整量之后，粗调单元202根据第一亮度调整量调整自动光圈镜头的孔径，和/或图像传感器的曝光时间，和/或图像传感器的曝光增益，以使自动光圈镜头当前采集的图像的平均亮度与目标亮度的差值满足第一预置条件。
粗调单元202调整的方法具体可如下：先调整图像传感器的曝光时间，然后调整自动光圈镜头的孔径，最后调整图像传感器的曝光增益，按照这样的顺序调整是为了保证得到最好的图像信噪比，从而提高图像的质量。
另外，粗调单元202调整使得自动光圈镜头当前采集的图像的平均亮度与目标亮度的差值满足第一预置条件的判断方法可如下：使当前采集的图像的平均亮度满足公式:其中Yk表示图像的平均亮度值，Ytag表示目标亮度值，T表示亮度稳定判定时间窗长度，Thr2表示亮度稳定判定阈值，Thr2可预设。即当自动光圈镜头当前采集的图像的平均亮度满足公式时，粗调单元202结束调整。
上述调整过程为粗调过程，只能保证图像的亮度适中。接下来查找单元203根据查找表查找满足第一预置条件时自动光圈镜头的孔径对应的微调范围，查找表可如下：
| 当前光圈孔径 | 微调起始位置 | 微调终点位置 | 调整步进 |
| F5.6 | F5.6 | F2.8 | 1 |
| F4.0 | F5.6 | F2.4 | 2 |
| F2.8 | F4.0 | F2.0 | 2 |
| F2.4 | F4.0 | F2.0 | 2 |
| F2.0 | F2.8 | F1.8 | 3 |
| F1.8 | F2.4 | F1.8 | 3 |
从上表可以看出，不同的光圈孔径对应不同的微调范围，不同的微调范围对应不同的调整步进。微调单元204按照粗调过后的光圈孔径对应的微调范围调整自动光圈镜头的孔径，调整的步进为该微调范围对应的步进。微调单元204按照与该微调范围对应的调整步进每调整一次自动光圈镜头的孔径，计算单元205就计算一次图像的解像度。图像的解像度可按照如下公式计算：
其中，FVt表示图像的解像度，Osobel.x表示水平方向索贝尔算子，Osobel.y表示垂直方向索贝尔算子，Osobel.x及Osobel.y为固定值，W(x,y)表示解像度权重，可预设，P(x,y)表示中心像素矩阵，中心像素矩阵即以图像的(x,y)坐标为中心的像素矩阵，自动光圈镜头的孔径的调整会导致P(x,y)的变化。
计算单元205找出在微调范围内调整时，图像的解像度取最大值时对应的自动光圈镜头的孔径，查找过程可如图4所示，图4中IRIS控制电压的变化决定自动光圈镜头的孔径的变化，不同的IRIS控制电压值对应不同的自动光圈镜头的孔径值，即当IRIS控制电压值不同时，自动光圈镜头的孔径值也不同，因此，可以通过调整IRIS控制电压值来调整自动光圈镜头的孔径。图4中，查找整个调整过程可知，当IRIS控制电压为400时，图像的解像度有最大值，因此，在查找过后，微调单元204可将IRIS控制电压调整到400，保持此时的自动光圈控制镜头的孔径不变(即保证IRIS控制电压不变)，即可保证图像的解像度最优。
接下来利用图像的解像度最优时的自动光圈镜头采集图像，判断单元206可判断当前采集的图像的平均亮度与目标亮度的差值是否仍满足第一预置条件，若满足，则表明微调的过程中，微调单元204对自动光圈镜头的孔径的调整对图像的平均亮度的影响在可接受的范围之内；若不满足，则说明微调的过程中对自动光圈镜头的孔径的调整对图像亮度的影响较大，已超出了可接受的范围，此时，可由确定单元201根据当前采集的图像亮度及目标亮度确定第二亮度调整量，然后微调单元204根据第二亮度调整量仅调整图像传感器的曝光时间和/或曝光增益，以再次使得自动光圈镜头当前采集的图像的平均亮度与目标亮度的差值满足第一预置条件。再次调整图像传感器的曝光时间和/或曝光增益是为了补偿微调自动光圈镜头的孔径对图像亮度产生的影响。整个微调过后，利用自动光圈镜头采集的图像即可保证图像的亮度满足要求，又能保证图像的解像度最佳，提高了图像的质量。
下面请参阅图3，图3提供了本发明自动光圈调整装置的另一实施例示意图，本实施例的自动光圈调整装置300可以用于实施上述实施例提供的自动光圈调整方法，在实际应用中，自动光圈调整装置300可以集成到包含摄像机、照相机、以及其他能够成像的设备中，该设备可以为手机、平板电脑、医疗成像设备等。
在一个具体实施例中：自动光圈调整装置300可以包括处理器301及存储器302，存储器302用于存放计算机操作指令，处理器301用于执行存储器302中存放的计算机操作指令，处理器301执行存储器302中存放的计算机操作指令使得自动光圈调整装置300实现如下操作：
根据自动光圈镜头采集的图像的平均亮度与目标亮度的差值确定第一亮度调整量；
根据所述第一亮度调整量调整所述自动光圈镜头的孔径，和/或图像传感器的曝光时间，和/或所述图像传感器的曝光增益，以使所述自动光圈镜头当前采集的图像的平均亮度与所述目标亮度的差值满足第一预置条件；
查找满足所述第一预置条件时所述自动光圈镜头的孔径对应的微调范围，在所述微调范围内调整所述自动光圈镜头的孔径；
计算在微调过程中所述自动光圈镜头的孔径为不同值时所述自动光圈镜头采集的图像的解像度，找出解像度最高时对应的所述自动光圈镜头的孔径；
将所述自动光圈镜头的孔径调整为所述解像度最高时对应的孔径。
可选的，处理器301执行存储器302中存放的计算机操作指令还用于使得自动光圈调整装置300实现如下操作：在将所述自动光圈镜头的孔径调整为所述解像度最高时对应的孔径之后，根据所述解像度最高时的所述自动光圈镜头采集的图像的平均亮度与所述目标亮度的差值确定第二亮度调整量，根据所述第二亮度调整量调整所述图像传感器的曝光时间和/或曝光增益，以再次使得所述自动光圈镜头当前采集的图像的平均亮度与所述目标亮度的差值满足所述第一预置条件。
可选的，处理器301执行存储器302中存放的计算机操作指令还用于使得自动光圈调整装置300实现如下操作：在根据自动光圈镜头采集的图像的平均亮度与目标亮度的差值确定第一亮度调整量之前，判断所述平均亮度与历史平均亮度的差值是否满足第二预置条件，若所述平均亮度与历史平均亮度的差值满足所述第二预置条件，则触发根据自动光圈镜头采集的图像的平均亮度与目标亮度的差值确定第一亮度调整量的步骤。
可选的，处理器301执行存储器302中存放的计算机操作指令还用于使得自动光圈调整装置300实现如下操作：计算所述自动光圈镜头采集的图像的平均亮度，具体计算方法如下：
其中Yavg表示图像的平均亮度，Nblock表示图像的区块数，Yi表示第i个区块的亮度，Wi表示第i个区块的权重系数，Npixel表示图像的像素总数。
可选的，处理器301执行存储器302中存放的计算机操作指令使得自动光圈调整装置300根据所述第一亮度调整量调整所述自动光圈镜头的孔径，和/或图像传感器的曝光时间，和/或所述图像传感器的曝光增益具体包括：先调整图像传感器的曝光时间，然后调整自动光圈镜头的孔径，最后调整图像传感器的曝光增益。
可选的，不同的微调范围对应不同的调整步进，处理器301执行存储器302中存放的计算机操作指令使得自动光圈调整装置300在所述微调范围内调整所述自动光圈镜头的孔径包括：在所述微调范围内按照与所述微调范围对应的调整步进调整所述自动光圈镜头的孔径；
处理器301执行存储器302中存放的计算机操作指令使得自动光圈调整装置300计算在微调过程中所述自动光圈镜头的孔径为不同值时所述自动光圈镜头采集的图像的解像度包括：按照与所述微调范围对应的调整步进每调整一次所述自动光圈镜头的孔径，就计算一次图像的解像度。
可选的，处理器301执行存储器302中存放的计算机操作指令使得自动光圈调整装置300计算所述自动光圈镜头采集的图像的解像度的方法如下：
其中，FVt表示图像的解像度，Osobel.x表示水平方向索贝尔算子，Osobel.y表示垂直方向索贝尔算子，W(x,y)表示解像度权重，P(x,y)表示中心像素矩阵，所述自动光圈镜头的孔径的调整会导致P(x,y)的变化。
需要说明的是，在本发明实施例中，自动光圈镜头及图像传感器可集成在自动光圈调整装置300上，作为自动光圈调整装置300本身的一部分；或者自动光圈镜头及图像传感器也可以与自动光圈调整装置300分离，独立存在。本发明实施例提供的自动光圈调整装置300，还可以用于实现上述装置实施例中的其它功能，在此不再赘述。
另外需说明的是，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。另外，本发明提供的装置实施例附图中，模块之间的连接关系表示它们之间具有通信连接，具体可以实现为一条或多条通信总线或信号线。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。
通过以上的实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可借助软件加必需的通用硬件的方式来实现，当然也可以通过专用硬件包括专用集成电路、专用CPU、专用存储器、专用元器件等来实现。一般情况下，凡由计算机程序完成的功能都可以很容易地用相应的硬件来实现，而且，用来实现同一功能的具体硬件结构也可以是多种多样的，例如模拟电路、数字电路或专用电路等。但是，对本发明而言更多情况下软件程序实现是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在可读取的存储介质中，如计算机的软盘，U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
以上对本发明实施例所提供的一种自动光圈调整方法及装置进行了详细介绍，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，因此，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (12)
1.一种自动光圈调整方法，其特征在于，包括：
根据自动光圈镜头采集的图像的平均亮度与目标亮度的差值确定第一亮度调整量；
根据所述第一亮度调整量调整所述自动光圈镜头的孔径，和/或图像传感器的曝光时间，和/或所述图像传感器的曝光增益，以使所述自动光圈镜头当前采集的图像的平均亮度与所述目标亮度的差值满足第一预置条件；
查找满足所述第一预置条件时所述自动光圈镜头的孔径对应的微调范围，在所述微调范围内调整所述自动光圈镜头的孔径；
计算在微调过程中所述自动光圈镜头的孔径为不同值时所述自动光圈镜头采集的图像的解像度，找出解像度最高时对应的所述自动光圈镜头的孔径；
将所述自动光圈镜头的孔径调整为所述解像度最高时对应的孔径；
根据所述解像度最高时的所述自动光圈镜头采集的图像的平均亮度与所述目标亮度的差值确定第二亮度调整量，根据所述第二亮度调整量调整所述图像传感器的曝光时间和/或曝光增益，以再次使得所述自动光圈镜头当前采集的图像的平均亮度与所述目标亮度的差值满足所述第一预置条件。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在根据自动光圈镜头采集的图像的平均亮度与目标亮度的差值确定第一亮度调整量之前，所述方法还包括：
判断所述平均亮度与历史平均亮度的差值是否满足第二预置条件，若所述平均亮度与历史平均亮度的差值满足所述第二预置条件，则触发根据自动光圈镜头采集的图像的平均亮度与目标亮度的差值确定第一亮度调整量的步骤。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述自动光圈镜头采集的图像的平均亮度的计算方法如下：
其中Yavg表示图像的平均亮度，Nblock表示图像的区块数，Yi表示第i个区块的亮度，Wi表示第i个区块的权重系数，Npixel表示图像的像素总数。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一亮度调整量调整所述自动光圈镜头的孔径，和/或图像传感器的曝光时间，和/或所述图像传感器的曝光增益具体包括：先调整图像传感器的曝光时间，然后调整自动光圈镜头的孔径，最后调整图像传感器的曝光增益。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，不同的微调范围对应不同的调整步进，所述在所述微调范围内调整所述自动光圈镜头的孔径包括：
在所述微调范围内按照与所述微调范围对应的调整步进调整所述自动光圈镜头的孔径；
所述计算在微调过程中所述自动光圈镜头的孔径为不同值时所述自动光圈镜头采集的图像的解像度包括：
按照与所述微调范围对应的调整步进每调整一次所述自动光圈镜头的孔径，就计算一次图像的解像度。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述计算所述自动光圈镜头采集的图像的解像度的方法如下：
其中，FVt表示图像的解像度，Osobel.x表示水平方向索贝尔算子，Osobel.y表示垂直方向索贝尔算子，W(x,y)表示解像度权重，P(x,y)表示中心像素矩阵，所述自动光圈镜头的孔径的调整会导致P(x,y)的变化。
7.一种自动光圈调整装置，其特征在于，包括：
确定单元，用于根据自动光圈镜头采集的图像的平均亮度与目标亮度的差值确定第一亮度调整量；
粗调单元，用于根据所述第一亮度调整量调整所述自动光圈镜头的孔径，和/或图像传感器的曝光时间，和/或所述图像传感器的曝光增益，以使所述自动光圈镜头当前采集的图像的平均亮度与所述目标亮度的差值满足第一预置条件；
查找单元，用于查找满足所述第一预置条件时所述自动光圈镜头的孔径对应的微调范围；
微调单元，用于在所述微调范围内调整所述自动光圈镜头的孔径；
计算单元，用于计算在微调过程中所述自动光圈镜头的孔径为不同值时所述自动光圈镜头采集的图像的解像度，找出解像度最高时对应的所述自动光圈镜头的孔径；
所述微调单元还用于，将所述自动光圈镜头的孔径调整为所述解像度最高时对应的孔径；
所述确定单元还用于，根据所述解像度最高时的所述自动光圈镜头采集的图像的平均亮度与所述目标亮度的差值确定第二亮度调整量；
所述微调单元还用于，根据所述第二亮度调整量调整所述图像传感器的曝光时间和/或曝光增益，以再次使得所述自动光圈镜头当前采集的图像的平均亮度与所述目标亮度的差值满足所述第一预置条件。
8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
判断单元，用于判断所述平均亮度与历史平均亮度的差值是否满足第二预置条件，若所述平均亮度与历史平均亮度的差值满足所述第二预置条件，则触发所述确定单元根据所述自动光圈镜头采集的图像的平均亮度与目标亮度的差值确定第一亮度调整量。
9.如权利要求7或8所述的装置，其特征在于，所述计算单元还用于计算所述自动光圈镜头采集的图像的平均亮度，具体的计算方法如下：
其中Yavg表示图像的平均亮度，Nblock表示图像的区块数，Yi表示第i个区块的亮度，Wi表示第i个区块的权重系数，Npixel表示图像的像素总数。
10.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述粗调单元根据所述第一亮度调整量调整所述自动光圈镜头的孔径，和/或图像传感器的曝光时间，和/或所述图像传感器的曝光增益具体包括：先调整图像传感器的曝光时间，然后调整自动光圈镜头的孔径，最后调整图像传感器的曝光增益。
11.如权利要求7所述的装置，其特征在于，不同的微调范围对应不同的调整步进；
所述微调单元具体用于：在所述微调范围内按照与所述微调范围对应的调整步进调整所述自动光圈镜头的孔径；
所述计算单元具体用于：按照与所述微调范围对应的调整步进每调整一次所述自动光圈镜头的孔径，就计算一次图像的解像度。
12.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述计算单元计算图像的解像度的方法具体如下：
其中，FVt表示图像的解像度，Osobel.x表示水平方向索贝尔算子，Osobel.y表示垂直方向索贝尔算子，W(x,y)表示解像度权重，P(x,y)表示中心像素矩阵，所述自动光圈镜头的孔径的调整会导致P(x,y)的变化。
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