CN111447371A - 一种自动曝光控制方法、终端及计算机可读存储介质 - Google Patents

一种自动曝光控制方法、终端及计算机可读存储介质 Download PDF

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CN111447371A CN202010172561.5A CN202010172561A CN111447371A CN 111447371 A CN111447371 A CN 111447371A CN 202010172561 A CN202010172561 A CN 202010172561A CN 111447371 A CN111447371 A CN 111447371A
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王秀琳
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Nubia Technology Co Ltd
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/70—Circuitry for compensating brightness variation in the scene
    • H04N23/743—Bracketing, i.e. taking a series of images with varying exposure conditions

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Abstract

本发明公开了一种自动曝光控制方法、终端及计算机可读存储介质，该方法通过获取以默认曝光参数拍摄的一帧图像作为参考帧；判断所述参考帧的拍摄场景是否为夜景或高动态范围场景；若是，则采用包围曝光进行拍摄，所述采用包围曝光进行拍摄包括进行短曝光拍摄和长曝光拍摄，解决了目前夜景或高动态范围场景下拍摄的照片往往会存在局部曝光不足或曝光过度的情况，本发明采用包围曝光的方式，可以获取更为完整的动态范围，本发明还公开了一种终端及计算机可读存储介质，通过实施上述方案，实现了在夜景或高动态范围场景下，进行短曝光拍摄和长曝光拍摄，使得拍摄的照片能够合适的曝光。

Description

一种自动曝光控制方法、终端及计算机可读存储介质
技术领域
本发明涉及图像处理技术领域，更具体地说，涉及一种自动曝光控制方法、终端及计算机可读存储介质。
背景技术
目前，近年来，手机、平板电脑等移动终端因其便携性逐渐被用户所青睐，而拍照功能也是移动终端中最为常见且重要的功能之一。但是在现实世界中，用户的摄影场景多为高动态范围场景；移动设备中使用的数码相机的动态范围有限，这就导致在高动态范围的场景中，所拍摄的照片往往会存在局部曝光不足或曝光过度的情况，以及对于夜景光线不足的情况下，拍摄照片的曝光程度控制比较困难，难以获取更为完整的动态范围，使得用户满意度下降。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于目前在夜景和高动态范围场景下拍摄无法获取足够的动态范围，针对该技术问题，提供一种自动曝光控制方法、终端及计算机可读存储介质。
为解决上述技术问题，本发明提供一种自动曝光控制方法，所述自动曝光控制方法包括：
获取以默认曝光参数拍摄的一帧图像作为参考帧；
判断所述参考帧的拍摄场景是否为夜景或高动态范围场景；
若是，则采用包围曝光进行拍摄，所述采用包围曝光进行拍摄包括进行短曝光拍摄和长曝光拍摄。
可选的，所述进行长曝光拍摄，包括获取第一长曝光帧曝光参数，步骤包括：
(1)获取所述参考帧灰度图的灰度直方图，并计算所述灰度直方图中间区域的灰度均值，若所述灰度直方图中间区域的灰度均值大于或等于目标长曝光帧中间区域灰度均值，则停止长曝光参数计算，所述长曝光参数包括：曝光时间和曝光增益，否则，
(2)记录拍摄所述参考帧的参考曝光时间和参考增益值，根据所述灰度直方图中间区域的灰度均值和所述目标长曝光帧中间区域灰度均值，计算下一帧长曝光帧曝光量的变化比例；
(3)根据所述变化比例，计算下一帧长曝光帧的长曝光参数；
(4)根据所述下一帧长曝光帧的长曝光参数拍摄一帧图像作为新的参考帧；
重复上述步骤(1)-(4)，直至满足步骤(1)中停止长曝光计算条件，得到所述第一长曝光帧曝光参数。
可选的，所述获取第一长曝光帧曝光参数后还包括：
计算所述第一长曝光帧的曝光量，其中，曝光量等于曝光时间与曝光增益的乘积，计算所述第一长曝光帧的曝光量与目标长曝光帧的曝光量的曝光量差值；
若所述曝光量差值为0，则退出长曝光拍摄；
若所述曝光量差值小于或等于长曝光量差值阈值，则仅以第一长曝光帧曝光参数拍摄一帧长曝光图像；
若所述曝光量差值大于所述长曝光量差值阈值，则以所述长曝光量差值阈值为步长，计算长曝光序列帧的曝光量，计算公式如下：
Figure BDA0002409690820000021
其中：
Figure BDA0002409690820000031
Figure BDA0002409690820000032
其中，
Figure BDA0002409690820000033
为长曝光量差值阈值，EVmost_long为目标长曝光帧曝光量，EV0为第一长曝光帧曝光量；
根据所述长曝光序列帧的曝光量，计算所述长曝光序列帧的曝光参数，以所述长曝光序列帧的曝光参数拍摄长曝光序列帧。
可选的，所述进行短曝光拍摄，包括获取第一短曝光帧曝光参数，步骤包括：
(1)获取所述参考帧灰度图的灰度直方图，并计算所述灰度直方图高亮区域的灰度均值，若所述灰度直方图高亮区域的灰度均值小于或等于目标短曝光帧高亮区域灰度均值，则停止短曝光参数计算，所述短曝光参数包括：曝光时间和曝光增益，否则，
(2)记录拍摄所述参考帧的参考曝光时间和参考增益值，根据所述灰度直方图高亮区域的灰度均值和所述目标短曝光帧高亮区域灰度均值，计算下一帧短曝光帧曝光量的变化比例；
(3)根据所述变化比例，计算下一帧短曝光帧的短曝光参数；
(4)根据所述下一帧短曝光帧的短曝光参数拍摄一帧图像作为新的参考帧；
重复上述步骤(1)-(4)，直至满足步骤(1)中停止短曝光计算条件，得到所述第一短曝光帧曝光参数。
可选的，所述获取第一短曝光帧曝光参数后还包括：
计算所述第一短曝光帧的曝光量，其中，曝光量等于曝光时间与曝光增益的乘积，计算所述第一短曝光帧的曝光量与目标短曝光帧的曝光量的曝光量差值；
若所述曝光量差值为0，则退出短曝光拍摄；
若所述曝光量差值小于或等于短曝光量差值阈值，则仅以第一短曝光帧曝光参数拍摄一帧短曝光图像；
若所述曝光量差值大于所述短曝光量差值阈值，则以所述短曝光量差值阈值为步短，计算短曝光序列帧的曝光量，计算公式如下：
Figure BDA0002409690820000041
其中：
Figure BDA0002409690820000042
Figure BDA0002409690820000043
其中，
Figure BDA0002409690820000044
为短曝光量差值阈值，EVmost_short}为目标短曝光帧曝光量，EV0为第一短曝光帧曝光量；
根据所述短曝光序列帧的曝光量，计算所述短曝光序列帧的曝光参数，以所述短曝光序列帧的曝光参数拍摄短曝光序列帧。
可选的，判断所述参考帧的拍摄场景是否为夜景包括：获取所述参考帧的曝光量，若所述参考帧的曝光量大于夜景曝光量阈值，则当前拍摄场景为夜景。
可选的，判断所述参考帧的拍摄场景是否为高动态范围场景，包括：获取所述参考帧灰度图的灰度直方图，计算所述参考帧中超过过曝灰度阈值的像素占总像素的比例，若所述比例大于过曝比例阈值，则判断当前拍摄场景为高动态范围场景。
可选的，判断所述参考帧的拍摄场景是否为高动态范围场景之前还包括：判断当前拍摄模式为固定模式或移动模式，若拍摄模式为固定模式，所述过曝灰度阈值为第一过曝灰度阈值；若拍摄模式为移动模式，所述过曝灰度阈值为第二过曝灰度阈值。
进一步的，本发明还提供一种终端，所述终端包括处理器、存储器及通信总线；
所述通信总线用于实现处理器和存储器之间的连接通信；
所述处理器用于执行存储器中存储的一个或者多个程序，以实现上述自动曝光控制方法的步骤。
进一步的，本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有一个或者多个程序，所述一个或者多个程序可被一个或者多个处理器执行，以实现如上述的自动曝光控制方法的步骤。
有益效果
本发明提供一种自动曝光控制方法、终端及计算机可读存储介质，该方法通过获取以默认曝光参数拍摄的一帧图像作为参考帧；判断所述参考帧的拍摄场景是否为夜景或高动态范围场景；若是，则采用包围曝光进行拍摄，所述采用包围曝光进行拍摄包括进行短曝光拍摄和长曝光拍摄，解决了目前夜景或高动态范围场景下拍摄的照片往往会存在局部曝光不足或曝光过度的情况，本发明采用包围曝光的方式，可以获取更为完整的动态范围，本发明还公开了一种终端及计算机可读存储介质，通过实施上述方案，实现了在夜景或高动态范围场景下，进行短曝光拍摄和长曝光拍摄，使得拍摄的照片能够合适的曝光。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1为实现本发明各个实施例一个可选的移动终端的硬件结构示意图；
图2为如图1所示的移动终端的无线通信***示意图；
图3为本发明第一实施例提供的一种自动曝光控制方法基本流程图；
图4为本发明第二实施例提供的一种自动曝光控制方法细化流程图；
图5为本发明第三实施例提供的终端的结构示意图。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
在后续的描述中，使用用于表示元件的诸如“模块”、“部件”或“单元”的后缀仅为了有利于本发明的说明，其本身没有特定的意义。因此，“模块”、“部件”或“单元”可以混合地使用。
终端可以以各种形式来实施。例如，本发明中描述的终端可以包括诸如手机、平板电脑、笔记本电脑、掌上电脑、个人数字助理(Personal Digital Assistant，PDA)、便捷式媒体播放器(Portable Media Player，PMP)、导航装置、可穿戴设备、智能手环、计步器等移动终端，以及诸如数字TV、台式计算机等固定终端。
后续描述中将以移动终端为例进行说明，本领域技术人员将理解的是，除了特别用于移动目的的元件之外，根据本发明的实施方式的构造也能够应用于固定类型的终端。
请参阅图1，其为实现本发明各个实施例的一种移动终端的硬件结构示意图，该移动终端100可以包括：RF(Radio Frequency，射频)单元101、WiFi模块102、音频输出单元103、A/V(音频/视频)输入单元104、传感器105、显示单元106、用户输入单元107、接口单元108、存储器109、处理器110、以及电源111等部件。本领域技术人员可以理解，图1中示出的移动终端结构并不构成对移动终端的限定，移动终端可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
下面结合图1对移动终端的各个部件进行具体的介绍：
射频单元101可用于收发信息或通话过程中，信号的接收和发送，具体的，将基站的下行信息接收后，给处理器110处理；另外，将上行的数据发送给基站。通常，射频单元101包括但不限于天线、至少一个放大器、收发信机、耦合器、低噪声放大器、双工器等。此外，射频单元101还可以通过无线通信与网络和其他设备通信。上述无线通信可以使用任一通信标准或协议，包括但不限于GSM(Global System of Mobile communication，全球移动通讯***)、GPRS(General Packet Radio Service，通用分组无线服务)、CDMA2000(CodeDivision Multiple Access 2000，码分多址2000)、WCDMA(Wideband Code DivisionMultiple Access,宽带码分多址)、TD-SCDMA(Time Division-Synchronous CodeDivision Multiple Access，时分同步码分多址)、FDD-LTE(Frequency DivisionDuplexing-Long Term Evolution，频分双工长期演进)和TDD-LTE(Time DivisionDuplexing-Long Term Evolution，分时双工长期演进)等。
WiFi属于短距离无线传输技术，移动终端通过WiFi模块102可以帮助用户收发电子邮件、浏览网页和访问流式媒体等，它为用户提供了无线的宽带互联网访问。虽然图1示出了WiFi模块102，但是可以理解的是，其并不属于移动终端的必须构成，完全可以根据需要在不改变发明的本质的范围内而省略。
音频输出单元103可以在移动终端100处于呼叫信号接收模式、通话模式、记录模式、语音识别模式、广播接收模式等等模式下时，将射频单元101或WiFi模块102接收的或者在存储器109中存储的音频数据转换成音频信号并且输出为声音。而且，音频输出单元103还可以提供与移动终端100执行的特定功能相关的音频输出(例如，呼叫信号接收声音、消息接收声音等等)。音频输出单元103可以包括扬声器、蜂鸣器等等。
A/V输入单元104用于接收音频或视频信号。A/V输入单元104可以包括图形处理器(Graphics Processing Unit，GPU)1041和麦克风1042，图形处理器1041对在视频捕获模式或图像捕获模式中由图像捕获装置(如摄像头)获得的固定图片或视频的图像数据进行处理。处理后的图像帧可以显示在显示单元106上。经图形处理器1041处理后的图像帧可以存储在存储器109(或其它存储介质)中或者经由射频单元101或WiFi模块102进行发送。麦克风1042可以在电话通话模式、记录模式、语音识别模式等等运行模式中经由麦克风1042接收声音(音频数据)，并且能够将这样的声音处理为音频数据。处理后的音频(语音)数据可以在电话通话模式的情况下转换为可经由射频单元101发送到移动通信基站的格式输出。麦克风1042可以实施各种类型的噪声消除(或抑制)算法以消除(或抑制)在接收和发送音频信号的过程中产生的噪声或者干扰。
移动终端100还包括至少一种传感器105，比如光传感器、运动传感器以及其他传感器。具体地，光传感器包括环境光传感器及接近传感器，其中，环境光传感器可根据环境光线的明暗来调节显示面板1061的亮度，接近传感器可在移动终端100移动到耳边时，关闭显示面板1061和/或背光。作为运动传感器的一种，加速计传感器可检测各个方向上(一般为三轴)加速度的大小，静止时可检测出重力的大小及方向，可用于识别手机姿态的应用(比如横竖屏切换、相关游戏、磁力计姿态校准)、振动识别相关功能(比如计步器、敲击)等；至于手机还可配置的指纹传感器、压力传感器、虹膜传感器、分子传感器、陀螺仪、气压计、湿度计、温度计、红外线传感器等其他传感器，在此不再赘述。
显示单元106用于显示由用户输入的信息或提供给用户的信息。显示单元106可包括显示面板1061，可以采用液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)、有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode,OLED)等形式来配置显示面板1061。
用户输入单元107可用于接收输入的数字或字符信息，以及产生与移动终端的用户设置以及功能控制有关的键信号输入。具体地，用户输入单元107可包括触控面板1071以及其他输入设备1072。触控面板1071，也称为触摸屏，可收集用户在其上或附近的触摸操作(比如用户使用手指、触笔等任何适合的物体或附件在触控面板1071上或在触控面板1071附近的操作)，并根据预先设定的程式驱动相应的连接装置。触控面板1071可包括触摸检测装置和触摸控制器两个部分。其中，触摸检测装置检测用户的触摸方位，并检测触摸操作带来的信号，将信号传送给触摸控制器；触摸控制器从触摸检测装置上接收触摸信息，并将它转换成触点坐标，再送给处理器110，并能接收处理器110发来的命令并加以执行。此外，可以采用电阻式、电容式、红外线以及表面声波等多种类型实现触控面板1071。除了触控面板1071，用户输入单元107还可以包括其他输入设备1072。具体地，其他输入设备1072可以包括但不限于物理键盘、功能键(比如音量控制按键、开关按键等)、轨迹球、鼠标、操作杆等中的一种或多种，具体此处不做限定。
进一步的，触控面板1071可覆盖显示面板1061，当触控面板1071检测到在其上或附近的触摸操作后，传送给处理器110以确定触摸事件的类型，随后处理器110根据触摸事件的类型在显示面板1061上提供相应的视觉输出。虽然在图1中，触控面板1071与显示面板1061是作为两个独立的部件来实现移动终端的输入和输出功能，但是在某些实施例中，可以将触控面板1071与显示面板1061集成而实现移动终端的输入和输出功能，具体此处不做限定。
接口单元108用作至少一个外部装置与移动终端100连接可以通过的接口。例如，外部装置可以包括有线或无线头戴式耳机端口、外部电源(或电池充电器)端口、有线或无线数据端口、存储卡端口、用于连接具有识别模块的装置的端口、音频输入/输出(I/O)端口、视频I/O端口、耳机端口等等。接口单元108可以用于接收来自外部装置的输入(例如，数据信息、电力等等)并且将接收到的输入传输到移动终端100内的一个或多个元件或者可以用于在移动终端100和外部装置之间传输数据。
存储器109可用于存储软件程序以及各种数据。存储器109可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作***、至少一个功能所需的应用程序(比如声音播放功能、图像播放功能等)等；存储数据区可存储根据手机的使用所创建的数据(比如音频数据、电话本等)等。此外，存储器109可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。
处理器110是移动终端的控制中心，利用各种接口和线路连接整个移动终端的各个部分，通过运行或执行存储在存储器109内的软件程序和/或模块，以及调用存储在存储器109内的数据，执行移动终端的各种功能和处理数据，从而对移动终端进行整体监控。处理器110可包括一个或多个处理单元；优选的，处理器110可集成应用处理器和调制解调处理器，其中，应用处理器主要处理操作***、用户界面和应用程序等，调制解调处理器主要处理无线通信。可以理解的是，上述调制解调处理器也可以不集成到处理器110中。
移动终端100还可以包括给各个部件供电的电源111(比如电池)，优选的，电源111可以通过电源管理***与处理器110逻辑相连，从而通过电源管理***实现管理充电、放电、以及功耗管理等功能。
尽管图1未示出，移动终端100还可以包括蓝牙模块等，在此不再赘述。
为了便于理解本发明实施例，下面对本发明的移动终端所基于的通信网络***进行描述。
请参阅图2，图2为本发明实施例提供的一种通信网络***架构图，该通信网络***为通用移动通信技术的LTE***，该LTE***包括依次通讯连接的UE(User Equipment，用户设备)201，E-UTRAN(Evolved UMTS Terrestrial Radio Access Network，演进式UMTS陆地无线接入网)202，EPC(Evolved Packet Core，演进式分组核心网)203和运营商的IP业务204。
具体地，UE201可以是上述终端100，此处不再赘述。
E-UTRAN202包括eNodeB2021和其它eNodeB2022等。其中，eNodeB2021可以通过回程(backhaul)(例如X2接口)与其它eNodeB2022连接，eNodeB2021连接到EPC203，eNodeB2021可以提供UE201到EPC203的接入。
EPC203可以包括MME(Mobility Management Entity，移动性管理实体)2031，HSS(Home Subscriber Server，归属用户服务器)2032，其它MME2033，SGW(Serving Gate Way，服务网关)2034，PGW(PDN Gate Way，分组数据网络网关)2035和PCRF(Policy andCharging Rules Function，政策和资费功能实体)2036等。其中，MME2031是处理UE201和EPC203之间信令的控制节点，提供承载和连接管理。HSS2032用于提供一些寄存器来管理诸如归属位置寄存器(图中未示)之类的功能，并且保存有一些有关服务特征、数据速率等用户专用的信息。所有用户数据都可以通过SGW2034进行发送，PGW2035可以提供UE 201的IP地址分配以及其它功能，PCRF2036是业务数据流和IP承载资源的策略与计费控制策略决策点，它为策略与计费执行功能单元(图中未示)选择及提供可用的策略和计费控制决策。
IP业务204可以包括因特网、内联网、IMS(IP Multimedia Subsystem，IP多媒体子***)或其它IP业务等。
虽然上述以LTE***为例进行了介绍，但本领域技术人员应当知晓，本发明不仅仅适用于LTE***，也可以适用于其他无线通信***，例如GSM、CDMA2000、WCDMA、TD-SCDMA以及未来新的网络***等，此处不做限定。
基于上述移动终端硬件结构以及通信网络***，提出本发明方法各个实施例。
第一实施例
图3为本实施例提供的自动曝光控制方法基本流程图，该自动曝光控制方法包括：
S301、获取以默认曝光参数拍摄的一帧图像作为参考帧。
在本实施例中，以终端设备默认曝光参数拍摄一帧图像，来作为参考帧。并获取参考帧的Bayer格式的图像数据或RGB格式数据。
优选的，可以获取参考帧Bayer格式的图像数据，使得算法在Bayer格式的图像数据上进行运算，具有更好的实时间性能。
获取参考帧Bayer格式的图像数据后，计算该图像的下采样灰度图，优选的，可以计算该图像的下四采样灰度图，并统计该图像下四采样灰度图的灰度直方图。
S302、判断参考帧的拍摄场景是否为夜景或高动态范围场景。
首先先判断参考帧的拍摄场景是否为夜景包括：
获取拍摄该参考帧的曝光参数，该曝光参数包括曝光时间expTime和曝光增益值gain；并计算该参考帧的曝光量EV0，计算方式如下：
EV0＝expTime*gain
若该参考帧的曝光量大于夜景曝光量阈值
Figure BDA0002409690820000121
则当前拍摄场景为夜景，反之则不是夜景。
判断参考帧的拍摄场景是否为高动态范围场景之前还包括确定参考帧的当前拍摄模式，拍摄模式包括固定模式或者移动模式。
具体的，判断拍摄模式包括固定模式或者动态模式包括：
(1)获取终端设备既定次数Ngyro(如20次)或既定时间范围Tgyro内(如1S)的陀螺仪历史数据列表Dgyro＝{d1,d2,d3,……}；
(2)计算陀螺仪数据在X、Y、Z轴的均值：AvgX，AvgY，AvgZ；
(3)计算陀螺仪数据在X、Y、Z轴上与其均值的差值的绝对值sj i；该差值反映了各组数据下移动设备的运动能够幅度；
陀螺仪在X、Y、Z轴上的数据
Figure BDA0002409690820000131
Figure BDA0002409690820000132
(4)统计X、Y、Z轴中，
Figure BDA0002409690820000133
大于既定阈值M_TH的次数：
Figure BDA0002409690820000134
Figure BDA0002409690820000135
(5)计算陀螺仪数据在X、Y、Z轴的标准差：StandX，StandY，StandZ：
(6)若
Figure BDA0002409690820000136
大于既定阈值
Figure BDA0002409690820000137
则当前拍摄模式为移动模式，和/或，若Standi,i＝{X,Y,Z}大于既定阈值Standmax，则当前拍摄模式为移动模式；否则，当前模式为固定模式。
确定了当前的拍摄模式后，获取参考帧的图像数据，并计算该图像的灰度图，在统计相应的灰度直方图。
优选的，获取参考帧的Bayer格式的图像数据，参考帧的下四采样灰度图；统计该图像下四采样灰度图的灰度直方图。
根据判断拍摄参考帧为移动模式或固定模式，获取既定的过曝灰度阈值OverExp_THgray，若拍摄模式为固定模式，则过曝灰度阈值为第一过曝灰度阈值；若拍摄模式为移动模式，则过曝灰度阈值为第二过曝灰度阈值。
统计参考帧灰度直方图中，灰度值大于上述阈值OverExp_TH的像素点(即过曝像素点)所占比例OverExpDetectRaio。
根据确定拍摄参考帧为移动模式或固定模式，获取既定的过曝比例阈值OverExp_THradio，若过曝像素点所占比例OverExpDetectRaio大于上述既定阈值OverExp_THradio，则判断当前拍摄场景为高动态范围场景，否则不是高动态范围场景。
S303、若是，则采用包围曝光进行拍摄，所述采用包围曝光进行拍摄包括进行短曝光拍摄和长曝光拍摄。
判断参考帧的拍摄场景是为夜景或高动态范围场景后，先进行长曝光拍摄再进行短曝光拍摄。
首先进行长曝光拍摄，包括：获取参考帧的下四采样灰度图及其灰度直方图，并统计其中间区域(例如15％-65％)灰度均值middleDomainMeanY；若当前图像中间区域灰度均值大于或等于既定目标长曝光帧中间区域灰度均值
Figure BDA0002409690820000141
则当前场景不需要长曝光序列帧，停止长曝光帧曝光参数的计算；否则，记录当前帧曝光参数:曝光时间expTimemost_long，曝光增益gainmost_long。
根据该图像中间区域灰度均值middleDomainMeanY，及目标长曝光帧中间区域灰度均值
Figure BDA0002409690820000142
计算下一帧长曝光帧曝光量的变化比例ratiolong：计算方式如下：
Figure BDA0002409690820000143
并计算下一帧长曝光帧的长曝光参数，如：
gain＝gain*ratiolong
expTime＝expTime
并以下一帧长曝光帧的长曝光参数拍摄一帧图像；并计算下一帧图像的下四采样灰度图；统计该图像下四采样灰度图的灰度直方图；统计其中间区域(15％-65％)灰度均值middleDomainMeanY；重复上述步骤，直至获得满足条件的第一长曝光帧，即满足当前图像中间区域灰度均值大于或等于既定目标长曝光帧中间区域灰度均值
Figure BDA0002409690820000151
获取该第一长曝光帧的曝光参数曝光时间expTimemost_long和曝光增益gainmost_long；计算所述第一长曝光帧的曝光量EVmost_long：
＝expTimemost_long*gainmost_long
计算所述第一长曝光帧的曝光量EVmost_long与目标长曝光帧的曝光量EV0的曝光量差值EVdiff：
EVdiff＝EVmost_long-EV0
若EVdiff＝0，则不需要长曝光帧拍摄，退出长曝光帧拍摄程序；
若
Figure BDA0002409690820000152
Figure BDA0002409690820000153
为长曝光量差值阈值，则仅以当前长曝光帧参数拍摄一帧长曝光图像；
若
Figure BDA0002409690820000154
则以
Figure BDA0002409690820000155
为步长，计算长曝光序列帧曝光量：
Figure BDA0002409690820000156
其中：
Figure BDA0002409690820000157
Figure BDA0002409690820000158
其中，
Figure BDA0002409690820000159
为长曝光量差值阈值，EVmost_long为目标长曝光帧曝光量，EV0为第一长曝光帧曝光量；
计算长曝光序列帧曝光参数，长曝光序列帧的曝光增益值和曝光时间，如：
Figure BDA0002409690820000161
Figure BDA0002409690820000162
Figure BDA0002409690820000163
Figure BDA0002409690820000164
根据如上所述长曝光序列帧曝光参数拍摄长曝光序列帧。
完成长曝光拍摄后进行短曝光拍摄，包括：
获取参考帧的下四采样灰度图及其灰度直方图，并统计其高亮区域(例如0％-5％)灰度均值meanValOfHighLight；若当前图像中间区域灰度均值小于或等于既定目标短曝光帧高亮区域灰度均值
Figure BDA0002409690820000165
则当前场景不需要短曝光序列帧，停止短曝光帧曝光参数的计算；否则，记录当前帧曝光参数:曝光时间expTimemost_short，曝光增益gainmost_short。
根据该图像高亮区域灰度均值meanValOfHighLight，及目标短曝光帧中间区域灰度均值
Figure BDA0002409690820000166
下一帧短曝光帧曝光量的变化比例ratioshort：
Figure BDA0002409690820000167
计算下一帧短曝光帧的短曝光参数，如：
gain＝gain
expTime＝expTime*ratioshort
并以下一帧短曝光帧的短曝光参数拍摄一帧图像；并计算下一帧图像的下四采样灰度图；统计该图像下四采样灰度图的灰度直方图；统计其高亮区域(0％-5％)灰度均值meanValOfHighLight；重复上述步骤，直至获得满足条件的第一短曝光帧，即满足当前图像高亮区域灰度均值小于或等于既定目标短曝光帧高亮区域灰度均值
Figure BDA0002409690820000168
获取该第一短曝光帧的曝光参数曝光时间expTimemost_short和曝光增益gainmost_short；计算所述第一短曝光帧的曝光量EVmost_short：
Figure BDA0002409690820000171
计算所述第一短曝光帧的曝光量EVmost_short与目标短曝光帧的曝光量EV0的曝光量差值EVdiff：
EVdiff＝EV0-EVmost_short
若EVdiff＝0，则不需要短曝光帧拍摄，退出短曝光帧拍摄程序；
若
Figure BDA0002409690820000172
Figure BDA0002409690820000173
为短曝光量差值阈值，则仅以当前短曝光帧参数拍摄一帧短曝光图像；
若
Figure BDA0002409690820000174
则以
Figure BDA0002409690820000175
为步长，计算短曝光序列帧曝光量：
Figure BDA0002409690820000176
其中：
Figure BDA0002409690820000177
Figure BDA0002409690820000178
其中，
Figure BDA0002409690820000179
为短曝光量差值阈值，EVmost_short为目标短曝光帧曝光量，EV0为第一短曝光帧曝光量；
计算短曝光序列帧曝光参数，短曝光序列帧的曝光增益值和曝光时间如：
Figure BDA00024096908200001710
Figure BDA00024096908200001711
Figure BDA00024096908200001712
Figure BDA00024096908200001713
根据如上所述短曝光序列帧曝光参数拍摄短曝光序列帧。
S304、若否，则则采用非包围曝光进行拍摄。
如果判断参考帧的拍摄场景不是夜景或高动态范围场景，则可以按照终端设备的默认曝光参数进行拍摄。
有益效果
本实施例一提供一种自动曝光控制方法，该方法通过获取以默认曝光参数拍摄的一帧图像作为参考帧；判断所述参考帧的拍摄场景是否为夜景或高动态范围场景；若是，则采用包围曝光进行拍摄，所述采用包围曝光进行拍摄包括进行短曝光拍摄和长曝光拍摄，同时还考虑了终端的拍摄状态，解决了目前夜景或高动态范围场景下拍摄的照片往往会存在局部曝光不足或曝光过度的情况，，实现了在夜景或高动态范围场景下，进行短曝光拍摄和长曝光拍摄，使得拍摄的照片能够合适的曝光。
第二实施例
图4为本发明第二实施例提供的一种自动曝光控制方法细化流程图，该自动曝光控制方法包括：
S401、获取以默认曝光参数拍摄的一帧图像作为参考帧。
S402、获取参考帧Bayer格式的图像数据。
获取参考帧Bayer格式的图像数据，计算该图像的下四采样灰度图，并统计该图像下四采样灰度图的灰度直方图。
S403、确定拍摄模式。
判断拍摄模式包括固定模式或者动态模式包括：
(1)获取终端设备既定次数Ngyro(如20次)的陀螺仪历史数据列表Dgyro＝{d1,d2,d3,……}；
(2)计算陀螺仪数据在X、Y、Z轴的均值：AvgX，AvgY，AvgZ；
(3)计算陀螺仪数据在X、Y、Z轴上与其均值的差值的绝对值
Figure BDA0002409690820000191
该差值反映了各组数据下移动设备的运动能够幅度；
陀螺仪在X、Y、Z轴上的数据
Figure BDA0002409690820000192
Figure BDA0002409690820000193
(4)统计X、Y、Z轴中，
Figure BDA0002409690820000194
大于既定阈值M_TH的次数：
Figure BDA0002409690820000195
Figure BDA0002409690820000196
(5)计算陀螺仪数据在X、Y、Z轴的标准差：StandX，StandY，StandZ：
(6)若
Figure BDA0002409690820000197
大于既定阈值
Figure BDA0002409690820000198
则当前拍摄模式为移动模式，和/或，若Standi,i＝{X,Y,Z}大于既定阈值Standmax，则当前拍摄模式为移动模式；否则，当前模式为固定模式。
S404、判断参考帧的拍摄场景是否为夜景或高动态场景。
首先先判断参考帧的拍摄场景是否为夜景包括：
获取拍摄该参考帧的曝光参数，该曝光参数包括曝光时间expTime和曝光增益值gain；并计算该参考帧的曝光量EV0，计算方式如下：
EV0＝expTime*gain
若该参考帧的曝光量大于夜景曝光量阈值
Figure BDA0002409690820000201
则当前拍摄场景为夜景，反之则不是夜景。
判断参考帧的拍摄场景是否为高动态范围场景：
若拍摄模式为固定模式，则过曝灰度阈值为第一过曝灰度阈值；若拍摄模式为移动模式，则过曝灰度阈值为第二过曝灰度阈值。
统计参考帧灰度直方图中，灰度值大于上述阈值OverExp_TH的像素点(即过曝像素点)所占比例OverExpDetectRaio。
根据确定拍摄参考帧为移动模式或固定模式，获取既定的过曝比例阈值OverExp_THradio，若过曝像素点所占比例OverExpDetectRaio大于上述既定阈值OverExp_THradio，则判断当前拍摄场景为高动态范围场景，否则不是高动态范围场景。
S405、若是，进行长曝光拍摄。
进行长曝光拍摄，包括：获取参考帧的下四采样灰度图及其灰度直方图，并统计其中间区域15％-65％的灰度均值middleDomainMeanY；若当前图像中间区域灰度均值大于或等于既定目标长曝光帧中间区域灰度均值
Figure BDA0002409690820000202
则当前场景不需要长曝光序列帧，停止长曝光帧曝光参数的计算；否则，记录当前帧曝光参数:曝光时间expTimemost_long，曝光增益gainmost_long。
根据该图像中间区域灰度均值middleDomainMeanY，及目标长曝光帧中间区域灰度均值
Figure BDA0002409690820000211
计算下一帧长曝光帧曝光量的变化比例ratiolong：计算方式如下：
Figure BDA0002409690820000212
并计算下一帧长曝光帧的长曝光参数，如：
gain＝gain*ratiolong
expTime＝expTime
并以下一帧长曝光帧的长曝光参数拍摄一帧图像；并计算下一帧图像的下四采样灰度图；统计该图像下四采样灰度图的灰度直方图；统计其中间区域(15％-65％)灰度均值middleDomainMeanY；重复上述步骤，直至获得满足条件的第一长曝光帧，即满足当前图像中间区域灰度均值大于或等于既定目标长曝光帧中间区域灰度均值
Figure BDA0002409690820000213
获取该第一长曝光帧的曝光参数曝光时间expTimemost_long和曝光增益gainmost_long；计算所述第一长曝光帧的曝光量EVmost_long：
＝expTimemost_long*gainmost_long
计算所述第一长曝光帧的曝光量EVmost_long与目标长曝光帧的曝光量EV0的曝光量差值EVdiff：
EVdiff＝EVmost_long-EV0
若EVdiff＝0，则不需要长曝光帧拍摄，退出长曝光帧拍摄程序；
若
Figure BDA0002409690820000214
Figure BDA0002409690820000215
为长曝光量差值阈值，则仅以当前长曝光帧参数拍摄一帧长曝光图像；
若
Figure BDA0002409690820000216
则以
Figure BDA0002409690820000217
为步长，计算长曝光序列帧曝光量：
Figure BDA0002409690820000221
其中：
Figure BDA0002409690820000222
Figure BDA0002409690820000223
其中，
Figure BDA0002409690820000224
为长曝光量差值阈值，EVmost_long为目标长曝光帧曝光量，EV0为第一长曝光帧曝光量；
计算长曝光序列帧曝光参数，长曝光序列帧的曝光增益值和曝光时间，如：
Figure BDA0002409690820000225
Figure BDA0002409690820000226
Figure BDA0002409690820000227
Figure BDA0002409690820000228
根据如上所述长曝光序列帧曝光参数拍摄长曝光序列帧。
S406、若否，进行非包围曝光拍摄。
如果判断参考帧的拍摄场景不是夜景或高动态范围场景，则可以按照终端设备的默认曝光参数进行拍摄。
有益效果
本实施例二提供一种自动曝光控制方法，该方法通过获取以默认曝光参数拍摄的一帧图像作为参考帧；确定拍摄模式，判断所述参考帧的拍摄场景是否为夜景或高动态范围场景；若是，则采用包围曝光进行拍摄，所述采用包围曝光进行拍摄包括进行短曝光拍摄和长曝光拍摄，同时还考虑了终端的拍摄模式，解决了目前夜景或高动态范围场景下拍摄的照片往往会存在局部曝光不足或曝光过度的情况，，实现了在夜景或高动态范围场景下，进行短曝光拍摄和长曝光拍摄，使得拍摄的照片能够合适的曝光。
第三实施例
本实施例还提供了一种终端，参见图5所示，其包括处理器51、存储器52及通信总线53，其中：
通信总线53用于实现处理器51和存储器52之间的连接通信；
处理器51用于执行存储器52中存储的一个或多个程序，以实现上述实施例一和实施例二中的自动曝光控制方法的各步骤。
本实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有一个或者多个程序，所述一个或者多个程序可被一个或者多个处理器执行，以实现如上述实施例一、二中的自动曝光控制方法的各步骤。
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。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一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端(可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。

Claims (10)

1.一种自动曝光控制方法，其特征在于，包括：
获取以默认曝光参数拍摄的一帧图像作为参考帧；
判断所述参考帧的拍摄场景是否为夜景或高动态范围场景；
若是，则采用包围曝光进行拍摄，所述采用包围曝光进行拍摄包括进行短曝光拍摄和长曝光拍摄。
2.如权利要求1所述的自动曝光控制方法，其特征在于，所述进行长曝光拍摄，包括获取第一长曝光帧曝光参数，步骤包括：
(1)获取所述参考帧灰度图的灰度直方图，并计算所述灰度直方图中间区域的灰度均值，若所述灰度直方图中间区域的灰度均值大于或等于目标长曝光帧中间区域灰度均值，则停止长曝光参数计算，所述长曝光参数包括：曝光时间和曝光增益，否则，
(2)记录拍摄所述参考帧的参考曝光时间和参考增益值，根据所述灰度直方图中间区域的灰度均值和所述目标长曝光帧中间区域灰度均值，计算下一帧长曝光帧曝光量的变化比例；
(3)根据所述变化比例，计算下一帧长曝光帧的长曝光参数；
(4)根据所述下一帧长曝光帧的长曝光参数拍摄一帧图像作为新的参考帧；
重复上述步骤(1)-(4)，直至满足步骤(1)中停止长曝光计算条件，得到所述第一长曝光帧曝光参数。
3.如权利要求2所述的自动曝光控制方法，其特征在于，所述获取第一长曝光帧曝光参数后还包括：
计算所述第一长曝光帧的曝光量，其中，曝光量等于曝光时间与曝光增益的乘积，计算所述第一长曝光帧的曝光量与目标长曝光帧的曝光量的曝光量差值；
若所述曝光量差值为0，则退出长曝光拍摄；
若所述曝光量差值小于或等于长曝光量差值阈值，则仅以第一长曝光帧曝光参数拍摄一帧长曝光图像；
若所述曝光量差值大于所述长曝光量差值阈值，则以所述长曝光量差值阈值为步长，计算长曝光序列帧的曝光量，计算公式如下：
Figure FDA0002409690810000021
其中：
Figure FDA0002409690810000022
Figure FDA0002409690810000023
其中，
Figure FDA0002409690810000024
为长曝光量差值阈值，EVmost_long为目标长曝光帧曝光量，EV0为第一长曝光帧曝光量；
根据所述长曝光序列帧的曝光量，计算所述长曝光序列帧的曝光参数，以所述长曝光序列帧的曝光参数拍摄长曝光序列帧。
4.如权利要求1所述的自动曝光控制方法，其特征在于，所述进行短曝光拍摄，包括获取第一短曝光帧曝光参数，步骤包括：
(1)获取所述参考帧灰度图的灰度直方图，并计算所述灰度直方图高亮区域的灰度均值，若所述灰度直方图高亮区域的灰度均值小于或等于目标短曝光帧高亮区域灰度均值，则停止短曝光参数计算，所述短曝光参数包括：曝光时间和曝光增益，否则，
(2)记录拍摄所述参考帧的参考曝光时间和参考增益值，根据所述灰度直方图高亮区域的灰度均值和所述目标短曝光帧高亮区域灰度均值，计算下一帧短曝光帧曝光量的变化比例；
(3)根据所述变化比例，计算下一帧短曝光帧的短曝光参数；
(4)根据所述下一帧短曝光帧的短曝光参数拍摄一帧图像作为新的参考帧；
重复上述步骤(1)-(4)，直至满足步骤(1)中停止短曝光计算条件，得到所述第一短曝光帧曝光参数。
5.如权利要求4所述的自动曝光控制方法，其特征在于，所述获取第一短曝光帧曝光参数后还包括：
计算所述第一短曝光帧的曝光量，其中，曝光量等于曝光时间与曝光增益的乘积，计算所述第一短曝光帧的曝光量与目标短曝光帧的曝光量的曝光量差值；
若所述曝光量差值为0，则退出短曝光拍摄；
若所述曝光量差值小于或等于短曝光量差值阈值，则仅以第一短曝光帧曝光参数拍摄一帧短曝光图像；
若所述曝光量差值大于所述短曝光量差值阈值，则以所述短曝光量差值阈值为步短，计算短曝光序列帧的曝光量，计算公式如下：
Figure FDA0002409690810000031
其中：
Figure FDA0002409690810000032
Figure FDA0002409690810000033
其中，
Figure FDA0002409690810000034
为短曝光量差值阈值，EVmost_short}为目标短曝光帧曝光量，EV0为第一短曝光帧曝光量；
根据所述短曝光序列帧的曝光量，计算所述短曝光序列帧的曝光参数，以所述短曝光序列帧的曝光参数拍摄短曝光序列帧。
6.如权利要求1-5任一项所述的自动曝光控制方法，其特征在于，判断所述参考帧的拍摄场景是否为夜景包括：获取所述参考帧的曝光量，若所述参考帧的曝光量大于夜景曝光量阈值，则当前拍摄场景为夜景。
7.如权利要求1-5任一项所述的自动曝光控制方法，其特征在于，判断所述参考帧的拍摄场景是否为高动态范围场景，包括：获取所述参考帧灰度图的灰度直方图，计算所述参考帧中超过过曝灰度阈值的像素占总像素的比例，若所述比例大于过曝比例阈值，则判断当前拍摄场景为高动态范围场景。
8.如权利要求7所述的自动曝光控制方法，其特征在于，判断所述参考帧的拍摄场景是否为高动态范围场景之前还包括：判断当前拍摄模式为固定模式或移动模式，若拍摄模式为固定模式，所述过曝灰度阈值为第一过曝灰度阈值；若拍摄模式为移动模式，所述过曝灰度阈值为第二过曝灰度阈值。
9.一种终端，其特征在于，所述终端包括处理器、存储器及通信总线；
所述通信总线用于实现处理器和存储器之间的连接通信；
所述处理器用于执行存储器中存储的一个或者多个程序，以实现如权利要求1-8中任一项所述的自动曝光控制方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有一个或者多个程序，所述一个或者多个程序可被一个或者多个处理器执行，以实现如权利要求1-8中任一项所述的自动曝光控制方法的步骤。
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