CN108876757B - 环境光检测方法、装置和设备及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明的实施例提供了一种环境光检测方法、装置和设备及存储介质。该方法包括：步骤S100：获取环境光检测设备的图像采集装置所采集的包含目标对象的视频流；步骤S200：输出发光指示信号，其中，发光指示信号用于指示环境光检测设备的发光装置产生其强度在初始强度范围内变化的光信号作为当前照射光，当前照射光用于照射目标对象；步骤S300：从视频流中选择在发光装置产生当前照射光的过程中所采集的、目标对象出现在视频帧中且保持不动的至少两个视频帧；以及步骤S400：根据在采集至少两个视频帧的时间段内当前照射光的强度以及至少两个视频帧中目标对象所在区域的像素值确定照射到目标对象上的环境光的强度。可以准确地检测照射到物体上的环境光的强度。

Description

环境光检测方法、装置和设备及存储介质

技术领域

本发明涉及图像处理领域，更具体地涉及一种环境光检测方法、装置和设备及图像质量判断方法、装置和设备及存储介质。

背景技术

在手机端上与人脸、卡片或证件等物体的识别相关的应用中，估计被拍摄物体上接收的环境光的强度对于图像质量判断、信号提取(例如心跳信号)等有十分重要的作用。

然而，手机自带的光强传感器只能测量视场内全部光的平均强度，无法局部地估计物体上的环境光的强度。在逆光等条件下，物体上的环境光的强度与整个视场内全部光的平均强度之间具有显著的差距。因此，需要一种能够较准确地、局部地测量物体上的环境光的强度的技术。

发明内容

考虑到上述问题而提出了本发明。本发明提供了一种环境光检测方法、装置和设备及图像质量判断方法、装置和设备及存储介质。

根据本发明一方面，提供了一种环境光检测方法。该方法包括：步骤S100：获取环境光检测设备的图像采集装置所采集的包含目标对象的视频流；步骤S200：输出发光指示信号，其中，发光指示信号用于指示环境光检测设备的发光装置产生其强度在初始强度范围内变化的光信号作为当前照射光，当前照射光用于照射目标对象；步骤S300：从视频流中选择在发光装置产生当前照射光的过程中所采集的、目标对象出现在视频帧中且保持不动的至少两个视频帧；以及步骤S400：根据在采集至少两个视频帧的时间段内当前照射光的强度以及至少两个视频帧中目标对象所在区域的像素值确定照射到目标对象上的环境光的强度。

示例性地，步骤S200包括：当从视频流中检测到目标对象并且确定目标对象在预设时间段内保持不动时，输出发光指示信号。

示例性地，步骤S400包括：确定目标对象与环境光检测设备之间的距离d；对于至少两个视频帧中的每个视频帧，对该视频帧中目标对象所在区域中的所有像素的像素值求平均，以获得与至少两个视频帧相关的平均像素值序列；计算平均像素值序列与在采集至少两个视频帧的时间段内当前照射光的强度之间的互相关值s；计算互相关值s与平均像素值序列中的所有平均像素值之和的比例L；根据以下公式计算环境光的强度I_e：

其中，c为与环境光检测设备相关的常数。

示例性地，在计算环境光的强度I_e之前，环境光检测方法还包括：判断L是否大于预设比例阈值，如果L大于预设比例阈值，则改变发光指示信号，以使得发光指示信号指示发光装置产生其强度在新强度范围内变化的光信号作为当前照射光并返回步骤S300，其中，新强度范围的最大值小于初始强度范围的最大值。

示例性地，确定目标对象与环境光检测设备之间的距离d包括：从视频流中选择在目标对象出现并且其位置相对于在至少两个视频帧中的位置保持不动时所采集的任一视频帧；以及根据在所选择的视频帧中目标对象的参考特征部分的大小估计目标对象与环境光检测设备之间的距离d。

示例性地，确定目标对象与环境光检测设备之间的距离d包括：从视频流中选择在目标对象出现并且其位置相对于在至少两个视频帧中的位置保持不动时所采集的多于一个视频帧；对于所选择的多于一个视频帧中的每个视频帧，根据在该视频帧中目标对象的参考特征部分的大小估计目标对象与图像采集装置之间的距离，以获得与该视频帧对应的距离值；对与所选择的多于一个视频帧一一对应的多于一个距离值求平均；以及确定获得的平均值为目标对象与环境光检测设备之间的距离d。

示例性地，在步骤S300之前，环境光检测方法还包括：对于视频流中的每个视频帧，从该视频帧中检测目标对象，以判断目标对象是否出现，并在目标对象出现的情况下确定目标对象在该视频帧中的位置；以及根据目标对象在每个目标对象出现在其中的视频帧中的位置确定目标对象保持不动的时间段。

示例性地，根据目标对象在每个目标对象出现在其中的视频帧中的位置确定目标对象保持不动的时间段包括：如果目标对象在第一预设数目的连续视频帧中出现并且在第一预设数目的连续视频帧中的位置的方差小于预设方差阈值，则确定采集第一预设数目的连续视频帧的时间段和/或采集在第一预设数目的连续视频帧之后的第二预设数目的连续视频帧的时间段为目标对象保持不动的时间段。

示例性地，根据目标对象在每个目标对象出现在其中的视频帧中的位置确定目标对象保持不动的时间段包括：对于视频流中的每两个连续视频帧，实时地将目标对象在该两个连续视频帧中的位置进行对比，如果目标对象在该两个连续视频帧中的位置之差小于预设差值阈值，则确定目标对象在采集该两个连续视频帧的时间段内保持不动。

示例性地，步骤S300包括：步骤S310：实时记录目标对象在其中保持不动的连续视频帧；步骤S320：如果实时记录的、目标对象保持不动的连续视频帧的数目达到第三预设数目，则选择所记录的连续视频帧作为至少两个视频帧；以及步骤S330：如果在实时记录的、目标对象保持不动的连续视频帧的数目到达第三预设数目之前，确定目标对象发生移动，则返回步骤S310。

示例性地，在步骤S300之前，环境光检测方法还包括：输出提示信息，用于提示将目标对象置于预定位置并使目标对象保持不动。

示例性地，当前照射光通过发光装置输出明暗变化的图案来产生。

示例性地，当前照射光的强度按照正弦波形状、三角波形状或方波形状变化。

示例性地，发光装置包括与图像采集装置位于同一侧的闪光灯。

示例性地，环境光检测设备为移动终端，发光装置包括与图像采集装置位于同一侧的显示屏，显示屏通过明暗变化或者通过输出明暗变化的图案来产生当前照射光。

根据本发明另一方面，提供了一种图像质量判断方法，包括：至少根据采用上述环境光检测方法检测获得的环境光的强度判断图像采集装置所采集的包含目标对象的对象图像的质量。

根据本发明另一方面，提供了一种环境光检测设备，包括图像采集装置、发光装置、处理器和存储器，其中，存储器中存储有计算机程序指令，计算机程序指令被处理器运行时用于执行以下步骤：步骤S100：获取图像采集装置所采集的包含目标对象的视频流；步骤S200：输出发光指示信号，其中，发光指示信号用于指示发光装置产生其强度在初始强度范围内变化的光信号作为当前照射光，当前照射光用于照射目标对象；步骤S300：从视频流中选择在发光装置产生当前照射光的过程中所采集的、目标对象出现在视频帧中且保持不动的至少两个视频帧；以及步骤S400：根据在采集至少两个视频帧的时间段内当前照射光的强度以及至少两个视频帧中目标对象所在区域的像素值确定照射到目标对象上的环境光的强度。

根据本发明另一方面，提供了一种图像质量判断设备，包括处理器和存储器，其中，存储器中存储有计算机程序指令，计算机程序指令被处理器运行时用于执行以下步骤：至少根据采用上述环境光检测方法检测获得的环境光的强度判断图像采集装置所采集的包含目标对象的对象图像的质量。

根据本发明另一方面，提供了一种存储介质，在存储介质上存储了程序指令，程序指令在运行时用于执行以下步骤：步骤S100：获取环境光检测设备的图像采集装置所采集的包含目标对象的视频流；步骤S200：输出发光指示信号，其中，发光指示信号用于指示环境光检测设备的发光装置产生其强度在初始强度范围内变化的光信号作为当前照射光，当前照射光用于照射目标对象；步骤S300：从视频流中选择在发光装置产生当前照射光的过程中所采集的、目标对象出现在视频帧中且保持不动的至少两个视频帧；以及步骤S400：根据在采集至少两个视频帧的时间段内当前照射光的强度以及至少两个视频帧中目标对象所在区域的像素值确定照射到目标对象上的环境光的强度。

根据本发明另一方面，提供了一种存储介质，在存储介质上存储了程序指令，程序指令在运行时用于执行以下步骤：至少根据采用上述环境光检测方法检测获得的环境光的强度判断图像采集装置所采集的包含目标对象的对象图像的质量。

根据本发明另一方面，提供了一种环境光检测装置，包括：视频流获取模块，用于获取环境光检测设备的图像采集装置所采集的包含目标对象的视频流；信号输出模块，用于输出发光指示信号，其中，发光指示信号用于指示环境光检测设备的发光装置产生其强度在初始强度范围内变化的光信号作为当前照射光，当前照射光用于照射目标对象；视频帧选择模块，用于从视频流中选择在发光装置产生当前照射光的过程中所采集的、目标对象出现在视频帧中且保持不动的至少两个视频帧；以及环境光确定模块，用于根据在采集至少两个视频帧的时间段内当前照射光的强度以及至少两个视频帧中目标对象所在区域的像素值确定照射到目标对象上的环境光的强度。

根据本发明另一方面，提供了一种图像质量判断装置，包括：质量判断模块，用于至少根据采用上述环境光检测方法检测获得的环境光的强度判断图像采集装置所采集的包含目标对象的对象图像的质量。

根据本发明实施例的环境光检测方法、装置和设备及图像质量判断方法、装置和设备及存储介质，检测环境光时的区域针对性强，可以准确地检测照射到物体上的环境光的强度，从而可以解决现有的光照传感器只能测量视场内全部光的平均强度所导致的物体上的环境光检测不准确的问题。

附图说明

通过结合附图对本发明实施例进行更详细的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显。附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中，相同的参考标号通常代表相同部件或步骤。

图1示出用于实现根据本发明实施例的环境光检测方法和装置的示例电子设备的示意性框图；

图2示出根据本发明一个实施例的环境光检测方法的示意性流程图；

图3示出根据本发明一个实施例的环境光检测装置的示意性框图；以及

图4示出根据本发明一个实施例的环境光检测设备的示意性框图。

具体实施方式

为了使得本发明的目的、技术方案和优点更为明显，下面将参照附图详细描述根据本发明的示例实施例。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是本发明的全部实施例，应理解，本发明不受这里描述的示例实施例的限制。基于本发明中描述的本发明实施例，本领域技术人员在没有付出创造性劳动的情况下所得到的所有其它实施例都应落入本发明的保护范围之内。

为了解决上文所述的问题，本发明实施例提供一种环境光检测方法、装置和设备及图像质量判断方法、装置和设备及存储介质。根据本发明实施例的环境光检测方法、装置和设备及图像质量判断方法、装置和设备及存储介质，可以较准确地估计照射在物体(例如人脸、卡片、证件等)上的环境光的强度。

首先，参照图1来描述用于实现根据本发明实施例的环境光检测方法和装置的示例电子设备100。

如图1所示，电子设备100包括一个或多个处理器102、一个或多个存储装置104、输入装置106、输出装置108、图像采集装置110和发光装置112，这些组件通过总线***114和/或其它形式的连接机构(未示出)互连。应当注意，图1所示的电子设备100的组件和结构只是示例性的，而非限制性的，根据需要，所述电子设备也可以具有其他组件和结构。

所述处理器102可以是中央处理单元(CPU)或者具有数据处理能力和/或指令执行能力的其它形式的处理单元，并且可以控制所述电子设备100中的其它组件以执行期望的功能。

所述存储装置104可以包括一个或多个计算机程序产品，所述计算机程序产品可以包括各种形式的计算机可读存储介质，例如易失性存储器和/或非易失性存储器。所述易失性存储器例如可以包括随机存取存储器(RAM)和/或高速缓冲存储器(cache)等。所述非易失性存储器例如可以包括只读存储器(ROM)、硬盘、闪存等。在所述计算机可读存储介质上可以存储一个或多个计算机程序指令，处理器102可以运行所述程序指令，以实现下文所述的本发明实施例中(由处理器实现)的客户端功能以及/或者其它期望的功能。在所述计算机可读存储介质中还可以存储各种应用程序和各种数据，例如所述应用程序使用和/或产生的各种数据等。

所述输入装置106可以是用户用来输入指令的装置，并且可以包括键盘、鼠标、麦克风和触摸屏等中的一个或多个。

所述输出装置108可以向外部(例如用户)输出各种信息(例如图像和/或声音)，并且可以包括显示器、扬声器等中的一个或多个。

所述图像采集装置110可以采集图像(包括视频帧)，并且将所采集的图像存储在所述存储装置104中以供其它组件使用。图像采集装置110可以是摄像头。应当理解，图像采集装置110仅是示例，电子设备100可以不包括图像采集装置110。在这种情况下，可以利用其他图像采集装置采集图像(包括视频帧)，并将采集的图像发送给电子设备100。

发光装置112可以是能够产生光信号的装置，例如其可以是显示屏或闪光灯。

示例性地，用于实现根据本发明实施例的环境光检测方法和装置的示例电子设备可以在诸如个人计算机或远程服务器等的设备上实现。

下面，将参考图2描述根据本发明一个实施例的环境光检测方法。图2示出根据本发明一个实施例的环境光检测方法200的示意性流程图。如图2所示，环境光检测方法200包括以下步骤。

在步骤S210，获取环境光检测设备的图像采集装置所采集的包含目标对象的视频流。

环境光检测设备(例如电子设备100)可以是移动终端(诸如智能手机、平板电脑等)或其他带有图像采集功能及发光功能的设备。目标对象可以是任何需要检测环境光的物体，例如人脸、卡片、证件等。目标对象的类别可以根据需要确定。

示例性地，视频流可以是摄像头等图像采集装置采集到的原始视频流，也可以是对原始视频流进行预处理之后获得的视频流。视频流由图像采集装置实时采集，对应地，在步骤S210，实时获取图像采集装置采集的视频流。

视频流可以由客户端设备(例如包括摄像头的移动终端)发送到电子设备100以由电子设备100的处理器102进行处理，也可以由电子设备100包括的图像采集装置110(例如摄像头)采集并传送到处理器102进行处理。

在步骤S220，输出发光指示信号，其中，发光指示信号用于指示环境光检测设备的发光装置产生其强度在初始强度范围内变化的光信号作为当前照射光，当前照射光用于照射目标对象。

为了检测目标对象上的环境光，可以要求用户将目标对象置于合适的位置，使得发光装置能够使用照射光来照射目标对象。在实时获取视频流期间的至少部分时段内，输出发光指示信号以指示发光装置产生当前照射光。

示例性地，发光装置可以包括与图像采集装置位于同一侧的显示屏或闪光灯。例如，当图像采集装置为移动终端的前置摄像头时，发光装置可以为显示屏。又例如，当图像采集装置为移动终端的后置摄像头时，发光装置可以为闪光灯。

可选地，环境光检测设备可以为移动终端，发光装置可以包括与图像采集装置位于同一侧的显示屏，显示屏可以通过明暗变化或者通过输出明暗变化的图案来产生当前照射光。显示屏的明暗变化是指屏幕背光灯整体的明暗变化(也就是整个显示屏上的明暗变化)。输出明暗变化的图案是指显示屏生成一种图案，图案在不同时段呈现明暗变化，以使图案所在的屏幕部分产生的照射光的强度随图案的变化而变化。

可选地，当前照射光可以是强度在初始强度范围内周期性变化的光信号，例如，其可以是强度按照正弦波、三角波、方波等形状变化的光信号。在本文中，将主要以强度按照正弦波形状变化的光信号为例来描述本发明实施例。

示例性地，发光指示信号可以是这样的信号，其指示移动终端的显示屏产生强度在显示屏的最高亮度和最低亮度之间按照正弦波形状变化的光信号作为当前照射光。

在步骤S230，从视频流中选择在发光装置产生当前照射光的过程中所采集的、目标对象出现在视频帧中且保持不动的至少两个视频帧。

应理解，本文所述的“保持不动”是指目标对象在视频帧中的位置相对不动(意味着目标对象相对于图像采集装置的物理位置基本不动)。例如，如果目标对象在若干连续视频帧中的位置存在浮动但是浮动范围在允许范围内，则可以确定目标对象在采集这些连续视频帧的时间段内是保持不动的。

在一个示例中，在图像采集装置开始采集视频流的同时开始检测视频流中是否出现目标对象以及目标对象是否保持不动。检测目标对象以及确定目标对象是否保持不动的方式将在下文描述，此处不赘述。当从视频流中检测到目标对象并且确定目标对象在预设时间段内保持不动时，输出发光指示信号，以指示发光装置产生当前照射光来照射目标对象。可选地，可以在发光装置开始产生当前照射光时，开始累计视频流中的视频帧，直至获得预设数目的(例如120个)视频帧。可以将累计的视频帧视为目标对象出现在其中且保持不动的视频帧，即将累计的视频帧直接作为步骤S230所获得的至少两个视频帧。可选地，还可以在发光装置产生当前照射光的过程中继续检测目标对象是否出现并且保持不动，并从在发光装置产生当前照射光的过程中所采集的视频流中选择在其中目标对象出现且保持不动的预设数目的(例如120个)连续视频帧。将所选择的视频帧作为至少两个视频帧。

在另一个示例中，图像采集装置开始采集视频流的操作和发光装置开始产生照射光的操作的执行顺序可以任意设定，只需准确记录各自的执行时间即可。也就是说，可以无需规定输出发光指示信号以指示发光装置产生照射光的步骤需要在从视频流中检测到目标对象且目标对象保持不动的条件下才执行。在图像采集装置采集视频流和发光装置产生照射光同时进行的过程中，从获取的视频流中检测目标对象是否出现并且保持不动，如果检测到在预设数目的(例如120个)连续视频帧中出现目标对象且其保持不动，则可以将检测到的预设数目的连续视频帧作为步骤S230中获得的至少两个视频帧。

在步骤S240，根据在采集至少两个视频帧的时间段内当前照射光的强度以及至少两个视频帧中目标对象所在区域的像素值确定照射到目标对象上的环境光的强度。

目标对象所在区域可以采用任何合适的物体检测方法检测获得。例如，假设目标对象为人脸，可以利用人脸检测方法检测每个视频帧中的人脸，在人脸存在的情况下可以获得表示人脸所在位置的人脸框。人脸框内部的区域即为目标对象所在区域。

当前照射光的强度及其强度变化情况是已知的。可以理解，在同样的照射光的照射下，照射到目标对象上的环境光的强度越大，照射光对目标对象的影响会越小，使得在所采集的视频帧中目标对象所在区域的像素值随照射光变化的变化量也越小。因此，在采集至少两个视频帧的时间段内照射光的强度变化情况以及在至少两个视频帧中目标对象所在区域的像素值变化情况与照射到目标对象上的环境光的强度之间存在联系，基于这样的联系可以确定环境光的强度。

图2所示的环境光检测方法200中各步骤的执行顺序可以根据需要设定，并不局限于图2所示的顺序。例如，步骤S210和步骤S220可以在方法200的整个执行过程中执行，步骤S210可以在步骤S220开始执行之前、之后或同时开始执行。

根据本发明实施例的环境光检测方法，利用发光装置(诸如移动终端的显示屏或闪光灯)产生强度变化的照射光来照射物体，在采集到的视频流中检测对应的物体区域的像素值变化，根据照射光的强度和物体区域的像素值确定照射到物体上的环境光的强度。上述环境光检测方法的区域针对性强，可以准确地检测照射到物体上的环境光的强度，从而可以解决现有的光照传感器只能测量视场内全部光的平均强度所导致的物体上的环境光检测不准确的问题。

示例性地，根据本发明实施例的环境光检测方法可以在具有存储器和处理器的设备、装置或者***中实现。

根据本发明实施例的环境光检测方法可以部署在图像采集端处，例如，可以部署在诸如银行管理***等金融***的图像采集端处或者部署在诸如智能手机、平板电脑等移动终端处。替代地，根据本发明实施例的环境光检测方法还可以分布地部署在服务器端(或云端)和客户端处。例如，可以在客户端采集视频流以及用照射光照射目标对象，客户端将采集到的视频流传送给服务器端(或云端)，由服务器端(或云端)输出发光指示信号至客户端，并根据所采集的视频流检测环境光的强度。

示例性地，步骤S220可以包括：当从视频流中检测到目标对象并且确定目标对象在预设时间段内保持不动时，输出发光指示信号。

上文已经描述了在从视频流中检测到目标对象且其保持不动的情况下才输出发光指示信号的实施例，在此不做赘述。这种方式用户体验比较好。例如，可以提示用户将目标对象置于合适的位置并保持不动，当目标对象出现在视频帧中且保持不动时，发光装置才开始产生照射光，这样用户可以及时了解检测进度，并能够与环境光检测设备进行较多的交互，因此用户体验比较好。另外，由于在短时间内目标对象的位置一般变化不大，在发光装置开始产生照射光之后的一段时间内目标对象基本也是保持不动的，这样可以较大概率获得满足要求的视频帧，从而较快捷地确定环境光的强度，有利于减小环境光检测设备的工作量。

根据本发明实施例，步骤S240可以包括以下步骤。

在步骤S241，确定目标对象与环境光检测设备之间的距离d。

在步骤S242，对于至少两个视频帧中的每个视频帧，对该视频帧中目标对象所在区域中的所有像素的像素值求平均，以获得与至少两个视频帧相关的平均像素值序列。

在步骤S243，计算平均像素值序列与在采集至少两个视频帧的时间段内当前照射光的强度之间的互相关值s。

在步骤S244，计算互相关值s与平均像素值序列中的所有平均像素值之和的比例L。

在步骤S245，根据以下公式计算环境光的强度I_e：

其中，c为与环境光检测设备相关的常数。

例如，在当前照射光的强度按照正弦波形式变化的情况下，可以根据以下公式计算平均像素值序列与在采集至少两个视频帧的时间段内当前照射光的强度之间的互相关值s：

其中，i表示第i个视频帧，I(i)表示与第i个视频帧相关的平均像素值，n表示至少两个视频帧的数目，A表示当前照射光的最大强度，T表示当前照射光的强度变化周期。

根据以下公式计算互相关值s与平均像素值序列中的所有平均像素值之和的比例：

随后，可以将公式(3)的计算结果代入公式(1)中，即可计算获得环境光的强度I_e。

公式(2)中的a是未知相位，其可以通过最优化确定。公式(2)的含义是，确定a为一个合适的值，使得

取得最大值，互相关值s等于该最大值。由于发光装置产生照射光与照射光照射到目标对象上存在一定的时间差，因此通过最优化方法计算相位a，可以弥补该时间差，获得照射光的强度与目标对象所在区域的像素值之间的最紧密联系。

互相关值s可以理解为是当前照射光在目标对象上的作用结果，即当前照射光对目标对象所在区域的像素值的贡献。在当前照射光的强度不断变化的情况下，互相关值s可以反映目标对象所在区域的像素值随当前照射光的强度变化而变化的程度。

根据公式(3)，将互相关值s与所有平均像素值之和

相比。理论上来说，互相关值s比所有平均像素值之和

小很多，可以将所有平均像素值之和

视为环境光在目标对象上的作用结果，即环境光对目标对象所在区域的像素值的贡献。因此，互相关值s与所有平均像素值之和

的比例L可以理解为照射光的作用结果与环境光的作用结果之比。

如上文所述，照射到目标对象上的环境光的强度越大，照射光对目标对象的影响会越小，使得在所采集的视频帧中目标对象所在区域的像素值随照射光变化的变化量也越小。因此，照射到目标对象上的环境光的强度越大，比例L将越小，二者之间的关系如公式(1)所示。

常数c是与环境光检测设备相关的数据。不同环境光检测设备的常数c可能是不同的，常数c可以基于环境光检测设备的型号信息在预先制好的设备信息表中查找。

根据本发明实施例，在计算环境光的强度I_e之前，环境光检测方法200还可以包括：判断L是否大于预设比例阈值，如果L大于预设比例阈值，则改变发光指示信号，以使得发光指示信号指示发光装置产生其强度在新强度范围内变化的光信号作为当前照射光并返回步骤S230，其中，新强度范围的最大值小于初始强度范围的最大值。

由于图像采集装置(诸如摄像头)的非线性响应、自动曝光、过曝等因素，L过大(如环境光过弱或目标对象与环境光检测设备之间的距离过近)时环境光的检测结果可能会不够准确。

当发现L过大(即大于预设比例阈值)时，可以选择减弱当前照射光的强度(如将其等比例减小到原来的1/b)，并重新从视频流中选择在发光装置产生强度减弱的当前照射光的过程中所采集的、目标对象出现在其中且保持不动的至少两个视频帧，并基于重新选择的至少两个视频帧和强度减弱的当前照射光来重新计算L。如果此时L仍然过大，则可以继续减弱当前照射光的强度。减弱当前照射光的强度并重新计算L的步骤可以重复进行直至L落入预先确定好的范围内(即小于或等于预设比例阈值)。

预设比例阈值可以根据需要设定，本发明不对此进行限制。

通过减弱当前照射光的强度使得L不至于过大的方式，可以获得更准确的环境光检测结果。

根据本发明实施例，确定目标对象与环境光检测设备之间的距离d包括：从视频流中选择在目标对象出现并且其位置相对于在至少两个视频帧中的位置保持不动时所采集的任一视频帧；以及根据在所选择的视频帧中目标对象的参考特征部分的大小估计目标对象与环境光检测设备之间的距离d。

由于在采集计算环境光的强度所需的至少两个视频帧时，需要目标对象保持不动，因此目标对象在不同视频帧内的位置变化不会太大，可以选择至少两个视频帧中的任一视频帧来估计目标对象与环境光检测设备之间的距离。当然，虽然选择了至少两个视频帧，但是可能在至少两个视频帧之前或之后的视频帧中目标对象的位置相对于在至少两个视频帧中的位置来说也是保持不动的，因此也可以从满足目标对象保持不动的要求的、在至少两个视频帧之前或之后的视频帧中选择任一视频帧用来估计目标对象与环境光检测设备之间的距离。

示例性地，可以根据在视频帧中目标对象的参考特征部分的大小来估计目标对象与环境光检测设备之间的距离。例如，假设目标对象是人脸，由于实际人脸中两眼的间距一般为6厘米，因此可以根据在视频帧中两眼的间距来估计人脸与环境光检测设备之间的距离。

上述任选一个视频帧计算距离的方式实现简单，计算量小，检测效率较高。

根据本发明实施例，确定目标对象与环境光检测设备之间的距离d包括：从视频流中选择在目标对象出现并且其位置相对于在至少两个视频帧中的位置保持不动时所采集的多于一个视频帧；对于所选择的多于一个视频帧中的每个视频帧，根据在该视频帧中目标对象的参考特征部分的大小估计目标对象与图像采集装置之间的距离，以获得与该视频帧对应的距离值；对与所选择的多于一个视频帧一一对应的多于一个距离值求平均；以及确定获得的平均值为目标对象与环境光检测设备之间的距离d。

示例性地，还可以针对每个视频帧估计一次目标对象与环境光检测设备之间的距离，对所获得的所有距离值求平均，将平均值作为目标对象与环境光检测设备之间的距离。这种方式可以计算获得更准确的距离值，从而有助于提高环境光的检测准确度。

根据本发明实施例，在步骤S230之前，环境光检测方法200还可以包括：对于视频流中的每个视频帧，从该视频帧中检测目标对象，以判断目标对象是否出现，并在目标对象出现的情况下确定目标对象在该视频帧中的位置；以及根据目标对象在每个目标对象出现在其中的视频帧中的位置确定目标对象保持不动的时间段。

可以采用任何合适的物体检测方法对每个视频帧进行检测，以判断该视频帧中是否存在目标对象。例如，如果目标对象是人脸，则可以利用任何现有的或将来可能出现的人脸检测方法对每个视频帧进行检测，以判断该视频帧中是否存在人脸。在视频帧中存在人脸的情况下，确定人脸所在位置。人脸所在位置一般可以用人脸框表示。此外，还可以利用任何现有的或将来可能出现的人脸关键点定位方法对每个视频帧进行人脸关键点定位，以确定人脸关键点的坐标。人脸关键点的坐标也可以表示人脸所在位置。

假设需要检测的目标对象是人脸，如果检测到多个连续视频帧中的人脸并已计算获得每个视频帧内的人脸框，则根据每个视频帧内的人脸框可以非常容易地确定目标对象在采集多个连续视频帧的时间段内是否保持不动。

根据本发明实施例，根据目标对象在每个目标对象出现在其中的视频帧中的位置确定目标对象保持不动的时间段可以包括：如果目标对象在第一预设数目的连续视频帧中出现并且在第一预设数目的连续视频帧中的位置的方差小于预设方差阈值，则确定采集第一预设数目的连续视频帧的时间段和/或采集在第一预设数目的连续视频帧之后的第二预设数目的连续视频帧的时间段为目标对象保持不动的时间段。

可选地，可以设定确定目标对象保持不动所需的连续视频帧的数目。例如，可以设定如果目标对象在100个(即第一预设数目的)连续视频帧中的位置的方差小于预设方差阈值，则可以确定目标对象在采集该100个连续视频帧的时间段内是保持不动的。此外，由于用户一般能够使目标对象保持较长时间不动，因此对在这100个连续视频帧之后采集的部分连续视频帧(例如30个连续视频帧)来说，可以视为目标对象仍然保持不动，因此，可以将采集在第一预设数目的连续视频帧之后的第二预设数目的(例如30个)连续视频帧的时间段也视为目标对象保持不动的时间段。

同理，目标对象在连续视频帧内的关键点坐标也可以用来判断目标对象的位置的变化情况，以判断目标对象是否保持不动。

预设方差阈值可以根据需要设定，本发明不对此进行限制。

根据本实施例的判断目标对象保持不动的方式综合考虑了目标对象在多个连续视频帧中的位置，因此位置判断结果会比较准确。

根据本发明实施例，根据目标对象在每个目标对象出现在其中的视频帧中的位置确定目标对象保持不动的时间段可以包括：对于视频流中的每两个连续视频帧，实时地将目标对象在该两个连续视频帧中的位置进行对比，如果目标对象在该两个连续视频帧中的位置之差小于预设差值阈值，则确定目标对象在采集该两个连续视频帧的时间段内保持不动。

除通过多个连续视频帧确定目标对象保持不动的时间段以外，还可以实时地进行视频帧的两两对比，即每采集一个新的视频帧，就可以将该视频帧与前一视频帧进行对比，比较目标对象在这两个视频帧中的位置是否变化以及变化多大。如果目标对象在两个连续视频帧中的位置变化不大(没有超过预设差值阈值)，则可以视为目标对象在采集这两个连续视频帧的时间段内保持不动。如果当前共采集10个视频帧，进行两两对比之后，发现目标对象均保持不动，则可以认为目标对象在采集这10个视频帧的时间段是保持不动的。

预设差值阈值可以根据需要设定，本发明不对此进行限制。

根据本实施例的判断目标对象保持不动的方式是一种实时判断方式，其实用价值较高。

根据本发明实施例，步骤S230可以包括：步骤S231：实时记录目标对象在其中保持不动的连续视频帧；步骤S232：如果实时记录的、目标对象保持不动的连续视频帧的数目达到第三预设数目，则选择所记录的连续视频帧作为至少两个视频帧；以及步骤S233：如果在实时记录的、目标对象保持不动的连续视频帧的数目到达第三预设数目之前，确定目标对象发生移动，则返回步骤S231。

在不断获取视频流中的视频帧的过程中，实时检测和记录目标对象在其中保持不动的连续视频帧。例如，假设第三预设数目是150，如果实时记录的、目标对象保持不动的连续视频帧的数目达到150个，则可以将所记录的150个连续视频帧作为至少两个视频帧用于计算环境光的强度。如果实时记录的连续视频帧的数目达到150个之前，目标对象发生移动，则可以重新检测随后的视频帧，并重新记录目标对象保持不动的连续视频帧。

在整个环境光检测过程中，可以不断地实时检测目标对象是否保持不动，一旦发现目标对象发生移动，可以重新开始记录新的连续视频帧。

根据本发明实施例，在步骤S230之前，环境光检测方法200还可以包括：输出提示信息，用于提示将目标对象置于预定位置并使目标对象保持不动。

例如，移动终端可以输出提示信息，以提示将目标对象置于预定位置并使目标对象在预定时间内保持不动。例如，假设目标对象为用户的人脸，则移动终端可以在其显示屏上显示诸如“请您面向摄像头并保持不动10秒”的文字。可选地，移动终端可以通过文字、图像、语音等形式输出提示信息。输出提示信息，可以辅助用户将目标对象置于合适的位置，有利于尽快实现环境光的检测。

采用环境光检测方法200检测获得的环境光的强度可以应用于多种方面，例如，其可以应用于图像质量判断方面。

根据本发明另一方面，提供一种图像质量判断方法。该图像质量判断方法包括：至少根据采用上述环境光检测方法200检测获得的环境光的强度判断图像采集装置所采集的包含目标对象的对象图像的质量。本文所述的对象图像可以是针对目标对象所采集的任意图像，包括但不限于上述视频流中的视频帧。

示例性地，至少根据采用上述环境光检测方法200检测获得的环境光的强度判断图像采集装置所采集的包含目标对象的对象图像的质量可以包括：至少根据环境光的强度计算用于指示对象图像的质量好坏的质量评分。在图像采集装置的其他图像采集条件不变的情况下，环境光的强度越强，质量评分越高。

示例性地，至少根据环境光的强度计算用于指示对象图像的质量好坏的质量评分可以包括：将环境光的强度输入分类器，以获得用于指示对象图像的质量好坏的质量评分。可选地，可以将环境光的强度和对象图像一起输入分类器，以获得所述质量评分。分类器可以是预先训练好的，例如，可以以大量质量评分及对应的环境光的强度已知的对象图像作为样本来训练分类器。本领域技术人员可以理解这样的分类器的训练和应用过程，本文不做赘述。

采用环境光检测方法200检测获得的环境光的强度可以进一步用于辅助判断图像模糊的原因。图像模糊可能由多种原因造成，例如，快门速度慢，对焦准确性低，传感器信噪比低，拍摄过程中被拍摄对象发生移动等。一般来说，在环境光的强度较大的情况下，快门时间是比较短的，反之，在环境光的强度较小的情况下，快门时间较长。因此，如果发现某个对象图像比较模糊(例如，模糊程度超过预设模糊阈值)，并且采用环境光检测方法200检测获得的环境光的强度比较大(例如，环境光的强度大于第一预设强度阈值)，则可以认为该对象图像的模糊并非是由快门速度慢造成的，可以考虑其他图像模糊原因。反之，如果发现某个对象图像比较模糊(例如，模糊程度超过预设模糊阈值)，并且采用环境光检测方法200检测获得的环境光的强度比较小(例如，环境光的强度小于第二预设强度阈值)，则可以认为该对象图像的模糊与快门速度慢有一定关系。

根据本发明另一方面，提供一种环境光检测装置。图3示出了根据本发明一个实施例的环境光检测装置300的示意性框图。

如图3所示，根据本发明实施例的环境光检测装置300包括视频流获取模块310、信号输出模块320、视频帧选择模块330和环境光确定模块340。所述各个模块可分别执行上文中结合图2描述的环境光检测方法的各个步骤/功能。以下仅对该环境光检测装置300的各部件的主要功能进行描述，而省略以上已经描述过的细节内容。

视频流获取模块310用于获取环境光检测设备的图像采集装置所采集的包含目标对象的视频流。视频流获取模块310可以由图1所示的电子设备中的处理器102运行存储装置104中存储的程序指令来实现。

信号输出模块320用于输出发光指示信号，其中，发光指示信号用于指示环境光检测设备的发光装置产生其强度在初始强度范围内变化的光信号作为当前照射光，当前照射光用于照射目标对象。信号输出模块320可以由图1所示的电子设备中的处理器102运行存储装置104中存储的程序指令来实现。

视频帧选择模块330用于从视频流中选择在发光装置产生当前照射光的过程中所采集的、目标对象出现在视频帧中且保持不动的至少两个视频帧。视频帧选择模块330可以由图1所示的电子设备中的处理器102运行存储装置104中存储的程序指令来实现。

环境光确定模块340用于根据在采集至少两个视频帧的时间段内当前照射光的强度以及至少两个视频帧中目标对象所在区域的像素值确定照射到目标对象上的环境光的强度。环境光确定模块340可以由图1所示的电子设备中的处理器102运行存储装置104中存储的程序指令来实现。

根据本发明实施例，信号输出模块320包括：输出子模块，用于当从视频流中检测到目标对象并且确定目标对象在预设时间段内保持不动时，输出发光指示信号。

根据本发明实施例，环境光确定模块340包括：距离确定子模块，用于确定目标对象与环境光检测设备之间的距离d；平均子模块，用于对于至少两个视频帧中的每个视频帧，对该视频帧中目标对象所在区域中的所有像素的像素值求平均，以获得与至少两个视频帧相关的平均像素值序列；互相关值计算子模块，用于计算平均像素值序列与在采集至少两个视频帧的时间段内当前照射光的强度之间的互相关值s；比例计算子模块，用于计算互相关值s与平均像素值序列中的所有平均像素值之和的比例L；环境光计算子模块，用于根据以下公式计算环境光的强度I_e：

其中，c为与环境光检测设备相关的常数。

根据本发明实施例，环境光检测装置300还包括比例判断模块(未示出)和信号改变模块(未示出)，比例判断模块用于在环境光计算子模块计算环境光的强度I_e之前，判断L是否大于预设比例阈值，如果L大于预设比例阈值，则启动信号改变模块；信号改变模块用于改变发光指示信号，以使得发光指示信号指示发光装置产生其强度在新强度范围内变化的光信号作为当前照射光并启动视频帧选择模块330，其中，新强度范围的最大值小于初始强度范围的最大值。

根据本发明实施例，距离确定子模块包括：第一视频帧选择单元，用于从视频流中选择在目标对象出现并且其位置相对于在至少两个视频帧中的位置保持不动时所采集的任一视频帧；以及第一距离估计单元，用于根据在所选择的视频帧中目标对象的参考特征部分的大小估计目标对象与环境光检测设备之间的距离d。

根据本发明实施例，距离确定子模块包括：第二视频帧选择单元，用于从视频流中选择在目标对象出现并且其位置相对于在至少两个视频帧中的位置保持不动时所采集的多于一个视频帧；第一距离估计单元，用于对于所选择的多于一个视频帧中的每个视频帧，根据在该视频帧中目标对象的参考特征部分的大小估计目标对象与图像采集装置之间的距离，以获得与该视频帧对应的距离值；距离平均单元，用于对与所选择的多于一个视频帧一一对应的多于一个距离值求平均；以及距离确定单元，用于确定获得的平均值为目标对象与环境光检测设备之间的距离d。

根据本发明实施例，环境光检测装置300还包括：对象检测模块(未示出)，用于在视频帧选择模块330从视频流中选择在发光装置产生当前照射光的过程中所采集的、目标对象出现在其中且保持不动的至少两个视频帧之前，对于视频流中的每个视频帧，从该视频帧中检测目标对象，以判断目标对象是否出现，并在目标对象出现的情况下确定目标对象在该视频帧中的位置；以及不动时间确定模块(未示出)，用于根据目标对象在每个目标对象出现在其中的视频帧中的位置确定目标对象保持不动的时间段。

根据本发明实施例，不动时间确定模块包括：第一时间确定子模块，用于如果目标对象在第一预设数目的连续视频帧中出现并且在第一预设数目的连续视频帧中的位置的方差小于预设方差阈值，则确定采集第一预设数目的连续视频帧的时间段和/或采集在第一预设数目的连续视频帧之后的第二预设数目的连续视频帧的时间段为目标对象保持不动的时间段。

根据本发明实施例，不动时间确定模块包括：第二时间确定子模块，用于对于视频流中的每两个连续视频帧，实时地将目标对象在该两个连续视频帧中的位置进行对比，如果目标对象在该两个连续视频帧中的位置之差小于预设差值阈值，则确定目标对象在采集该两个连续视频帧的时间段内保持不动。

根据本发明实施例，视频帧选择模块330包括：记录子模块，用于实时记录目标对象在其中保持不动的连续视频帧；第一执行子模块，用于如果实时记录的、目标对象保持不动的连续视频帧的数目达到第三预设数目，则选择所记录的连续视频帧作为至少两个视频帧；以及第二执行子模块，用于如果在实时记录的、目标对象保持不动的连续视频帧的数目到达第三预设数目之前，确定目标对象发生移动，则启动记录子模块。

根据本发明实施例，环境光检测装置300还包括：信息输出模块(未示出)，用于在视频帧选择模块330从视频流中选择在发光装置产生当前照射光的过程中所采集的、目标对象出现在其中且保持不动的至少两个视频帧之前，输出提示信息，用于提示将目标对象置于预定位置并使目标对象保持不动。

根据本发明实施例，当前照射光的强度按照正弦波形状、三角波形状或方波形状变化。

根据本发明实施例，发光装置包括与图像采集装置位于同一侧的闪光灯。

根据本发明实施例，环境光检测设备为移动终端，发光装置包括与图像采集装置位于同一侧的显示屏，显示屏通过明暗变化或者通过输出明暗变化的图案来产生当前照射光。

根据本发明另一方面，提供一种图像质量判断装置。图像质量判断装置包括：质量判断模块，用于至少根据采用上述环境光检测装置300检测获得的环境光的强度判断图像采集装置所采集的包含目标对象的对象图像的质量。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

图4示出了根据本发明一个实施例的环境光检测设备400的示意性框图。环境光检测设备400包括图像采集装置410、发光装置420、存储器430和处理器440。

图像采集装置410用于采集视频流。图像采集装置410是可选的，环境光检测设备400可以不包括图像采集装置410。在这种情况下，可以利用其他图像采集装置采集用于环境光检测的视频流，并将采集的视频流发送给环境光检测设备400。

发光装置420用于产生光信号来照射目标对象。发光装置420是也可选的，环境光检测设备400可以不包括发光装置420。在这种情况下，可以由环境光检测设备400向其他设备输出发光指示信号，指示其他设备上的发光装置产生光信号来照射目标对象。

所述存储器430存储用于实现根据本发明实施例的环境光检测方法中的相应步骤的计算机程序指令(即程序代码)。

所述处理器440用于运行所述存储器430中存储的计算机程序指令，以执行根据本发明实施例的环境光检测方法的相应步骤，并且用于实现根据本发明实施例的环境光检测装置300中的视频流获取模块310、信号输出模块320、视频帧选择模块330和环境光确定模块340。

在一个实施例中，计算机程序指令被处理器440运行时用于执行以下步骤：步骤S100：获取环境光检测设备的图像采集装置所采集的包含目标对象的视频流；步骤S200：输出发光指示信号，其中，发光指示信号用于指示环境光检测设备的发光装置产生其强度在初始强度范围内变化的光信号作为当前照射光，当前照射光用于照射目标对象；步骤S300：从视频流中选择在发光装置产生当前照射光的过程中所采集的、目标对象出现在视频帧中且保持不动的至少两个视频帧；以及步骤S400：根据在采集至少两个视频帧的时间段内当前照射光的强度以及至少两个视频帧中目标对象所在区域的像素值确定照射到目标对象上的环境光的强度。

在一个实施例中，计算机程序指令被处理器440运行时所用于执行的步骤S200包括：当从视频流中检测到目标对象并且确定目标对象在预设时间段内保持不动时，输出发光指示信号。

在一个实施例中，计算机程序指令被处理器440运行时所用于执行的步骤S400包括：确定目标对象与环境光检测设备之间的距离d；对于至少两个视频帧中的每个视频帧，对该视频帧中目标对象所在区域中的所有像素的像素值求平均，以获得与至少两个视频帧相关的平均像素值序列；计算平均像素值序列与在采集至少两个视频帧的时间段内当前照射光的强度之间的互相关值s；计算互相关值s与平均像素值序列中的所有平均像素值之和的比例L；根据以下公式计算环境光的强度I_e：

其中，c为与环境光检测设备相关的常数。

在一个实施例中，在计算机程序指令被处理器440运行时所用于执行的计算环境光的强度I_e的步骤之前，计算机程序指令被处理器440运行时还用于执行以下步骤：判断L是否大于预设比例阈值，如果L大于预设比例阈值，则改变发光指示信号，以使得发光指示信号指示发光装置产生其强度在新强度范围内变化的光信号作为当前照射光并返回步骤S300，其中，新强度范围的最大值小于初始强度范围的最大值。

在一个实施例中，计算机程序指令被处理器440运行时所用于执行的确定目标对象与环境光检测设备之间的距离d的步骤包括：从视频流中选择在目标对象出现并且其位置相对于在至少两个视频帧中的位置保持不动时所采集的任一视频帧；以及根据在所选择的视频帧中目标对象的参考特征部分的大小估计目标对象与环境光检测设备之间的距离d。

在一个实施例中，计算机程序指令被处理器440运行时所用于执行的确定目标对象与环境光检测设备之间的距离d的步骤包括：从视频流中选择在目标对象出现并且其位置相对于在至少两个视频帧中的位置保持不动时所采集的多于一个视频帧；对于所选择的多于一个视频帧中的每个视频帧，根据在该视频帧中目标对象的参考特征部分的大小估计目标对象与图像采集装置之间的距离，以获得与该视频帧对应的距离值；对与所选择的多于一个视频帧一一对应的多于一个距离值求平均；以及确定获得的平均值为目标对象与环境光检测设备之间的距离d。

在一个实施例中，在计算机程序指令被处理器440运行时所用于执行的步骤S300之前，计算机程序指令被处理器440运行时还用于执行以下步骤：对于视频流中的每个视频帧，从该视频帧中检测目标对象，以判断目标对象是否出现，并在目标对象出现的情况下确定目标对象在该视频帧中的位置；以及根据目标对象在每个目标对象出现在其中的视频帧中的位置确定目标对象保持不动的时间段。

在一个实施例中，计算机程序指令被处理器440运行时所用于执行的根据目标对象在每个目标对象出现在其中的视频帧中的位置确定目标对象保持不动的时间段的步骤包括：如果目标对象在第一预设数目的连续视频帧中出现并且在第一预设数目的连续视频帧中的位置的方差小于预设方差阈值，则确定采集第一预设数目的连续视频帧的时间段和/或采集在第一预设数目的连续视频帧之后的第二预设数目的连续视频帧的时间段为目标对象保持不动的时间段。

在一个实施例中，计算机程序指令被处理器440运行时所用于执行的根据目标对象在每个目标对象出现在其中的视频帧中的位置确定目标对象保持不动的时间段的步骤包括：对于视频流中的每两个连续视频帧，实时地将目标对象在该两个连续视频帧中的位置进行对比，如果目标对象在该两个连续视频帧中的位置之差小于预设差值阈值，则确定目标对象在采集该两个连续视频帧的时间段内保持不动。

在一个实施例中，计算机程序指令被处理器440运行时所用于执行的步骤S300包括：步骤S310：实时记录目标对象在其中保持不动的连续视频帧；步骤S320：如果实时记录的、目标对象保持不动的连续视频帧的数目达到第三预设数目，则选择所记录的连续视频帧作为至少两个视频帧；以及步骤S330：如果在实时记录的、目标对象保持不动的连续视频帧的数目到达第三预设数目之前，确定目标对象发生移动，则返回步骤S310。

在一个实施例中，在计算机程序指令被处理器440运行时所用于执行的步骤S300之前，计算机程序指令被处理器440运行时还用于执行以下步骤：输出提示信息，用于提示将目标对象置于预定位置并使目标对象保持不动。

在一个实施例中，当前照射光的强度按照正弦波形状、三角波形状或方波形状变化。

在一个实施例中，发光装置包括与图像采集装置位于同一侧的闪光灯。

在一个实施例中，环境光检测设备为移动终端，发光装置包括与图像采集装置位于同一侧的显示屏，显示屏通过明暗变化或者通过输出明暗变化的图案来产生当前照射光。

根据本发明另一方面，提供一种图像质量判断设备，包括处理器和存储器。所述存储器存储用于实现根据本发明实施例的图像质量判断方法中的相应步骤的计算机程序指令(即程序代码)。所述处理器用于运行所述存储器中存储的计算机程序指令，以执行根据本发明实施例的图像质量判断方法的相应步骤，并且用于实现根据本发明实施例的图像质量判断装置中的质量判断模块。

在一个实施例中，计算机程序指令被处理器运行时用于执行以下步骤：至少根据采用上述环境光检测方法检测获得的环境光的强度判断图像采集装置所采集的包含目标对象的对象图像的质量。

示例性地，图像质量判断设备可以包括上文所述的环境光检测设备400，图像质量判断设备的处理器和存储器分别为环境光检测设备400的处理器440和存储器430。示例性地，图像质量判断设备可以是独立于环境光检测设备400的另一设备。

此外，根据本发明实施例，还提供了一种存储介质，在所述存储介质上存储了程序指令，在所述程序指令被计算机或处理器运行时用于执行本发明实施例的环境光检测方法的相应步骤，并且用于实现根据本发明实施例的环境光检测装置中的相应模块。所述存储介质例如可以包括智能电话的存储卡、平板电脑的存储部件、个人计算机的硬盘、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM)、便携式紧致盘只读存储器(CD-ROM)、USB存储器、或者上述存储介质的任意组合。

在一个实施例中，所述程序指令在被计算机或处理器运行时可以使得计算机或处理器实现根据本发明实施例的环境光检测装置的各个功能模块，并且/或者可以执行根据本发明实施例的环境光检测方法。

在一个实施例中，程序指令在运行时用于执行以下步骤：步骤S100：获取环境光检测设备的图像采集装置所采集的包含目标对象的视频流；步骤S200：输出发光指示信号，其中，发光指示信号用于指示环境光检测设备的发光装置产生其强度在初始强度范围内变化的光信号作为当前照射光，当前照射光用于照射目标对象；步骤S300：从视频流中选择在发光装置产生当前照射光的过程中所采集的、目标对象出现在视频帧中且保持不动的至少两个视频帧；以及步骤S400：根据在采集至少两个视频帧的时间段内当前照射光的强度以及至少两个视频帧中目标对象所在区域的像素值确定照射到目标对象上的环境光的强度。

在一个实施例中，程序指令在运行时所用于执行的步骤S200包括：当从视频流中检测到目标对象并且确定目标对象在预设时间段内保持不动时，输出发光指示信号。

在一个实施例中，程序指令在运行时所用于执行的步骤S400包括：确定目标对象与环境光检测设备之间的距离d；对于至少两个视频帧中的每个视频帧，对该视频帧中目标对象所在区域中的所有像素的像素值求平均，以获得与至少两个视频帧相关的平均像素值序列；计算平均像素值序列与在采集至少两个视频帧的时间段内当前照射光的强度之间的互相关值s；计算互相关值s与平均像素值序列中的所有平均像素值之和的比例L；根据以下公式计算环境光的强度I_e：

其中，c为与环境光检测设备相关的常数。

在一个实施例中，在程序指令在运行时所用于执行的计算环境光的强度I_e的步骤之前，程序指令在运行时还用于执行以下步骤：判断L是否大于预设比例阈值，如果L大于预设比例阈值，则改变发光指示信号，以使得发光指示信号指示发光装置产生其强度在新强度范围内变化的光信号作为当前照射光并返回步骤S300，其中，新强度范围的最大值小于初始强度范围的最大值。

在一个实施例中，程序指令在运行时所用于执行的确定目标对象与环境光检测设备之间的距离d的步骤包括：从视频流中选择在目标对象出现并且其位置相对于在至少两个视频帧中的位置保持不动时所采集的任一视频帧；以及根据在所选择的视频帧中目标对象的参考特征部分的大小估计目标对象与环境光检测设备之间的距离d。

在一个实施例中，程序指令在运行时所用于执行的确定目标对象与环境光检测设备之间的距离d的步骤包括：从视频流中选择在目标对象出现并且其位置相对于在至少两个视频帧中的位置保持不动时所采集的多于一个视频帧；对于所选择的多于一个视频帧中的每个视频帧，根据在该视频帧中目标对象的参考特征部分的大小估计目标对象与图像采集装置之间的距离，以获得与该视频帧对应的距离值；对与所选择的多于一个视频帧一一对应的多于一个距离值求平均；以及确定获得的平均值为目标对象与环境光检测设备之间的距离d。

在一个实施例中，在程序指令在运行时所用于执行的步骤S300之前，程序指令在运行时还用于执行以下步骤：对于视频流中的每个视频帧，从该视频帧中检测目标对象，以判断目标对象是否出现，并在目标对象出现的情况下确定目标对象在该视频帧中的位置；以及根据目标对象在每个目标对象出现在其中的视频帧中的位置确定目标对象保持不动的时间段。

在一个实施例中，程序指令在运行时所用于执行的根据目标对象在每个目标对象出现在其中的视频帧中的位置确定目标对象保持不动的时间段的步骤包括：如果目标对象在第一预设数目的连续视频帧中出现并且在第一预设数目的连续视频帧中的位置的方差小于预设方差阈值，则确定采集第一预设数目的连续视频帧的时间段和/或采集在第一预设数目的连续视频帧之后的第二预设数目的连续视频帧的时间段为目标对象保持不动的时间段。

在一个实施例中，程序指令在运行时所用于执行的根据目标对象在每个目标对象出现在其中的视频帧中的位置确定目标对象保持不动的时间段的步骤包括：对于视频流中的每两个连续视频帧，实时地将目标对象在该两个连续视频帧中的位置进行对比，如果目标对象在该两个连续视频帧中的位置之差小于预设差值阈值，则确定目标对象在采集该两个连续视频帧的时间段内保持不动。

在一个实施例中，程序指令在运行时所用于执行的步骤S300包括：步骤S310：实时记录目标对象在其中保持不动的连续视频帧；步骤S320：如果实时记录的、目标对象保持不动的连续视频帧的数目达到第三预设数目，则选择所记录的连续视频帧作为至少两个视频帧；以及步骤S330：如果在实时记录的、目标对象保持不动的连续视频帧的数目到达第三预设数目之前，确定目标对象发生移动，则返回步骤S310。

在一个实施例中，在程序指令在运行时所用于执行的步骤S300之前，程序指令在运行时还用于执行以下步骤：输出提示信息，用于提示将目标对象置于预定位置并使目标对象保持不动。

在一个实施例中，当前照射光的强度按照正弦波形状、三角波形状或方波形状变化。

在一个实施例中，发光装置包括与图像采集装置位于同一侧的闪光灯。

在一个实施例中，环境光检测设备为移动终端，发光装置包括与图像采集装置位于同一侧的显示屏，显示屏通过明暗变化或者通过输出明暗变化的图案来产生当前照射光。

根据本发明另一方面，提供一种存储介质，在所述程序指令被计算机或处理器运行时用于执行本发明实施例的图像质量判断方法的相应步骤，并且用于实现根据本发明实施例的图像质量判断装置中的相应模块。所述存储介质例如可以包括智能电话的存储卡、平板电脑的存储部件、个人计算机的硬盘、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM)、便携式紧致盘只读存储器(CD-ROM)、USB存储器、或者上述存储介质的任意组合。

在一个实施例中，所述程序指令在被计算机或处理器运行时可以使得计算机或处理器实现根据本发明实施例的图像质量判断装置的各个功能模块，并且/或者可以执行根据本发明实施例的图像质量判断方法。

在一个实施例中，所述程序指令在运行时用于执行以下步骤：至少根据采用上述环境光检测方法200检测获得的环境光的强度判断图像采集装置所采集的包含目标对象的对象图像的质量。

根据本发明实施例的环境光检测设备中的各模块可以通过根据本发明实施例的实施环境光检测的电子设备的处理器运行在存储器中存储的计算机程序指令来实现，或者可以在根据本发明实施例的计算机程序产品的计算机可读存储介质中存储的计算机指令被计算机运行时实现。

根据本发明实施例的环境光检测方法、装置和设备及图像质量判断方法、装置和设备及存储介质，利用发光装置产生强度变化的照射光来照射物体，在采集到的视频流中检测对应的物体区域的像素值变化，根据照射光的强度和物体区域的像素值确定照射到物体上的环境光的强度。根据本发明实施例的环境光检测方法的区域针对性强，可以准确地检测照射到物体上的环境光的强度，从而可以解决现有的光照传感器只能测量视场内全部光的平均强度所导致的物体上的环境光检测不准确的问题。

尽管这里已经参考附图描述了示例实施例，应理解上述示例实施例仅仅是示例性的，并且不意图将本发明的范围限制于此。本领域普通技术人员可以在其中进行各种改变和修改，而不偏离本发明的范围和精神。所有这些改变和修改意在被包括在所附权利要求所要求的本发明的范围之内。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个设备，或一些特征可以忽略，或不执行。

在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

类似地，应当理解，为了精简本发明并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在对本发明的示例性实施例的描述中，本发明的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该本发明的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本发明要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如相应的权利要求书所反映的那样，其发明点在于可以用少于某个公开的单个实施例的所有特征的特征来解决相应的技术问题。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本发明的单独实施例。

本领域的技术人员可以理解，除了特征之间相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。

此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。

本发明的各个部件实施例可以以硬件实现，或者以在一个或者多个处理器上运行的软件模块实现，或者以它们的组合实现。本领域的技术人员应当理解，可以在实践中使用微处理器或者数字信号处理器(DSP)来实现根据本发明实施例的环境光检测装置和/或图像质量判断装置中的一些模块的一些或者全部功能。本发明还可以实现为用于执行这里所描述的方法的一部分或者全部的装置程序(例如，计算机程序和计算机程序产品)。这样的实现本发明的程序可以存储在计算机可读介质上，或者可以具有一个或者多个信号的形式。这样的信号可以从因特网网站上下载得到，或者在载体信号上提供，或者以任何其他形式提供。

应该注意的是上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本发明可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式或对具体实施方式的说明，本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (20)

1.一种环境光检测方法，包括：

步骤S100：获取环境光检测设备的图像采集装置所采集的包含目标对象的视频流；

步骤S200：输出发光指示信号，其中，所述发光指示信号用于指示所述环境光检测设备的发光装置产生其强度在初始强度范围内变化的光信号作为当前照射光，所述当前照射光用于照射所述目标对象；

步骤S300：从所述视频流中选择在所述发光装置产生所述当前照射光的过程中所采集的、所述目标对象出现在视频帧中且保持不动的至少两个视频帧；以及

步骤S400：根据在采集所述至少两个视频帧的时间段内所述当前照射光的强度以及所述至少两个视频帧中所述目标对象所在区域的像素值确定照射到所述目标对象上的环境光的强度；

其中，所述步骤S400包括：

确定所述目标对象与所述环境光检测设备之间的距离d；

对于所述至少两个视频帧中的每个视频帧，对该视频帧中所述目标对象所在区域中的所有像素的像素值求平均，以获得与所述至少两个视频帧相关的平均像素值序列；

计算所述平均像素值序列与在采集所述至少两个视频帧的时间段内所述当前照射光的强度之间的互相关值s；

计算互相关值s与所述平均像素值序列中的所有平均像素值之和的比例L；

根据以下公式计算所述环境光的强度I_e：

其中，c为与所述环境光检测设备相关的常数。

2.如权利要求1所述的环境光检测方法，其中，所述步骤S200包括：

当从所述视频流中检测到所述目标对象并且确定所述目标对象在预设时间段内保持不动时，输出所述发光指示信号。

3.如权利要求1所述的环境光检测方法，其中，在所述计算所述环境光的强度I_e之前，所述环境光检测方法还包括：

判断L是否大于预设比例阈值，如果L大于所述预设比例阈值，则改变所述发光指示信号，以使得所述发光指示信号指示所述发光装置产生其强度在新强度范围内变化的光信号作为所述当前照射光并返回所述步骤S300，其中，所述新强度范围的最大值小于所述初始强度范围的最大值。

4.如权利要求1所述的环境光检测方法，其中，所述确定所述目标对象与所述环境光检测设备之间的距离d包括：

从所述视频流中选择在所述目标对象出现并且其位置相对于在所述至少两个视频帧中的位置保持不动时所采集的任一视频帧；以及

根据在所选择的视频帧中所述目标对象的参考特征部分的大小估计所述目标对象与所述环境光检测设备之间的距离d。

5.如权利要求1所述的环境光检测方法，其中，所述确定所述目标对象与所述环境光检测设备之间的距离d包括：

从所述视频流中选择在所述目标对象出现并且其位置相对于在所述至少两个视频帧中的位置保持不动时所采集的多于一个视频帧；

对于所选择的多于一个视频帧中的每个视频帧，根据在该视频帧中所述目标对象的参考特征部分的大小估计所述目标对象与所述图像采集装置之间的距离，以获得与该视频帧对应的距离值；

对与所述所选择的多于一个视频帧一一对应的多于一个距离值求平均；以及

确定获得的平均值为所述目标对象与所述环境光检测设备之间的距离d。

6.如权利要求1所述的环境光检测方法，其中，在所述步骤S300之前，所述环境光检测方法还包括：

对于所述视频流中的每个视频帧，从该视频帧中检测所述目标对象，以判断所述目标对象是否出现，并在所述目标对象出现的情况下确定所述目标对象在该视频帧中的位置；以及

根据所述目标对象在每个所述目标对象出现在其中的视频帧中的位置确定所述目标对象保持不动的时间段。

7.如权利要求6所述的环境光检测方法，其中，所述根据所述目标对象在每个所述目标对象出现在其中的视频帧中的位置确定所述目标对象保持不动的时间段包括：

如果所述目标对象在第一预设数目的连续视频帧中出现并且在所述第一预设数目的连续视频帧中的位置的方差小于预设方差阈值，则确定采集所述第一预设数目的连续视频帧的时间段和/或采集在所述第一预设数目的连续视频帧之后的第二预设数目的连续视频帧的时间段为所述目标对象保持不动的时间段。

8.如权利要求6所述的环境光检测方法，其中，所述根据所述目标对象在每个所述目标对象出现在其中的视频帧中的位置确定所述目标对象保持不动的时间段包括：

对于所述视频流中的每两个连续视频帧，实时地将所述目标对象在该两个连续视频帧中的位置进行对比，如果所述目标对象在该两个连续视频帧中的位置之差小于预设差值阈值，则确定所述目标对象在采集该两个连续视频帧的时间段内保持不动。

9.如权利要求8所述的环境光检测方法，其中，所述步骤S300包括：

步骤S310：实时记录所述目标对象在其中保持不动的连续视频帧；

步骤S320：如果实时记录的、所述目标对象保持不动的连续视频帧的数目达到第三预设数目，则选择所记录的连续视频帧作为所述至少两个视频帧；以及

步骤S330：如果在实时记录的、所述目标对象保持不动的连续视频帧的数目到达所述第三预设数目之前，确定所述目标对象发生移动，则返回所述步骤S310。

10.如权利要求1所述的环境光检测方法，其中，在所述步骤S300之前，所述环境光检测方法还包括：

输出提示信息，用于提示将所述目标对象置于预定位置并使所述目标对象保持不动。

11.如权利要求1所述的环境光检测方法，其中，所述当前照射光的强度按照正弦波形状、三角波形状或方波形状变化。

12.如权利要求1所述的环境光检测方法，其中，所述发光装置包括与所述图像采集装置位于同一侧的闪光灯。

13.如权利要求1所述的环境光检测方法，其中，所述环境光检测设备为移动终端，所述发光装置包括与所述图像采集装置位于同一侧的显示屏，所述显示屏通过明暗变化或者通过输出明暗变化的图案来产生所述当前照射光。

14.一种图像质量判断方法，包括：

至少根据采用如权利要求1至13任一项所述的环境光检测方法检测获得的所述环境光的强度判断所述图像采集装置所采集的包含所述目标对象的对象图像的质量。

15.一种环境光检测设备，包括图像采集装置、发光装置、处理器和存储器，其中，所述存储器中存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令被所述处理器运行时用于执行以下步骤：

步骤S100：获取所述图像采集装置所采集的包含目标对象的视频流；

步骤S200：输出发光指示信号，其中，所述发光指示信号用于指示所述发光装置产生其强度在初始强度范围内变化的光信号作为当前照射光，所述当前照射光用于照射所述目标对象；

步骤S300：从所述视频流中选择在所述发光装置产生所述当前照射光的过程中所采集的、所述目标对象出现在视频帧中且保持不动的至少两个视频帧；以及

步骤S400：根据在采集所述至少两个视频帧的时间段内所述当前照射光的强度以及所述至少两个视频帧中所述目标对象所在区域的像素值确定照射到所述目标对象上的环境光的强度；

其中，所述计算机程序指令被所述处理器运行时所用于执行的步骤S400包括：

确定所述目标对象与所述环境光检测设备之间的距离d；

对于所述至少两个视频帧中的每个视频帧，对该视频帧中所述目标对象所在区域中的所有像素的像素值求平均，以获得与所述至少两个视频帧相关的平均像素值序列；

计算所述平均像素值序列与在采集所述至少两个视频帧的时间段内所述当前照射光的强度之间的互相关值s；

计算互相关值s与所述平均像素值序列中的所有平均像素值之和的比例L；

根据以下公式计算所述环境光的强度I_e：

其中，c为与所述环境光检测设备相关的常数。

16.一种图像质量判断设备，包括处理器和存储器，其中，所述存储器中存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令被所述处理器运行时用于执行以下步骤：

至少根据采用如权利要求1至13任一项所述的环境光检测方法检测获得的所述环境光的强度判断所述图像采集装置所采集的包含所述目标对象的对象图像的质量。

17.一种存储介质，在所述存储介质上存储了程序指令，所述程序指令在运行时用于执行以下步骤：

步骤S100：获取环境光检测设备的图像采集装置所采集的包含目标对象的视频流；

步骤S200：输出发光指示信号，其中，所述发光指示信号用于指示所述环境光检测设备的发光装置产生其强度在初始强度范围内变化的光信号作为当前照射光，所述当前照射光用于照射所述目标对象；

步骤S300：从所述视频流中选择在所述发光装置产生所述当前照射光的过程中所采集的、所述目标对象出现在视频帧中且保持不动的至少两个视频帧；以及

步骤S400：根据在采集所述至少两个视频帧的时间段内所述当前照射光的强度以及所述至少两个视频帧中所述目标对象所在区域的像素值确定照射到所述目标对象上的环境光的强度；

其中，所述程序指令在运行时所用于执行的步骤S400包括：

确定所述目标对象与所述环境光检测设备之间的距离d；

对于所述至少两个视频帧中的每个视频帧，对该视频帧中所述目标对象所在区域中的所有像素的像素值求平均，以获得与所述至少两个视频帧相关的平均像素值序列；

计算所述平均像素值序列与在采集所述至少两个视频帧的时间段内所述当前照射光的强度之间的互相关值s；

计算互相关值s与所述平均像素值序列中的所有平均像素值之和的比例L；

根据以下公式计算所述环境光的强度I_e：

其中，c为与所述环境光检测设备相关的常数。

18.一种存储介质，在所述存储介质上存储了程序指令，所述程序指令在运行时用于执行以下步骤：

至少根据采用如权利要求1至13任一项所述的环境光检测方法检测获得的所述环境光的强度判断所述图像采集装置所采集的包含所述目标对象的对象图像的质量。

19.一种环境光检测装置，包括：

视频流获取模块，用于获取环境光检测设备的图像采集装置所采集的包含目标对象的视频流；

信号输出模块，用于输出发光指示信号，其中，所述发光指示信号用于指示所述环境光检测设备的发光装置产生其强度在初始强度范围内变化的光信号作为当前照射光，所述当前照射光用于照射所述目标对象；

视频帧选择模块，用于从所述视频流中选择在所述发光装置产生所述当前照射光的过程中所采集的、所述目标对象出现在视频帧中且保持不动的至少两个视频帧；以及

环境光确定模块，用于根据在采集所述至少两个视频帧的时间段内所述当前照射光的强度以及所述至少两个视频帧中所述目标对象所在区域的像素值确定照射到所述目标对象上的环境光的强度；

其中，所述环境光确定模块包括：

距离确定子模块，用于确定所述目标对象与所述环境光检测设备之间的距离d；

平均子模块，用于对于所述至少两个视频帧中的每个视频帧，对该视频帧中所述目标对象所在区域中的所有像素的像素值求平均，以获得与所述至少两个视频帧相关的平均像素值序列；

互相关值计算子模块，用于计算所述平均像素值序列与在采集所述至少两个视频帧的时间段内所述当前照射光的强度之间的互相关值s；

比例计算子模块，用于计算互相关值s与所述平均像素值序列中的所有平均像素值之和的比例L；

环境光计算子模块，用于根据以下公式计算所述环境光的强度I_e：

其中，c为与所述环境光检测设备相关的常数。

20.一种图像质量判断装置，包括：

质量判断模块，用于至少根据采用如权利要求1至13任一项所述的环境光检测方法检测获得的所述环境光的强度判断所述图像采集装置所采集的包含所述目标对象的对象图像的质量。

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