CN112135012A - 图像采集装置及图像采集方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供的图像采集装置及图像采集方法，滤光装置阻挡光信号中的红外光以及至少部分预设波段的红色可见光通过，使得滤光后的光信号传输至图像传感器，所述预设波段与交通信号灯的红色可见光发光波段相匹配；图像传感器感应所述滤光后的光信号，并通过曝光产生图像信号。本实施例中，滤光装置在阻挡红外光通过的同时，还会阻挡部分红色可见光通过，能够降低单位时长内红色可见光的通过率，使得在相同曝光时间段内，到达图像传感器的红色可见光会减少，红色可见光达到饱和时间会延长，避免出现红灯偏色的问题。

Description

图像采集装置及图像采集方法

技术领域

本发明实施例涉及智能交通技术领域，尤其涉及一种图像采集装置及图像采集方法。

背景技术

电子警察是一种利用高清摄像机通过对交通道路及车辆进行抓拍，自动记录机动车闯红灯、逆向行驶、超速行驶等交通违法行为的现代化交通执法***。

在交通领域，由于交通信号灯的亮度较高，通过摄像机抓拍的图像，经常出现红色交通信号灯偏色过曝的现象。示例性的，抓拍图像中红色交通信号灯偏成黄色，甚至过曝呈白色。如果将抓拍到的上述图像作为交通违法证据的话，可能导致交通违法证据出现歧义。

发明内容

本发明实施例提供一种图像采集装置及图像采集方法，用以解决交通领域抓拍到的图像中红色交通信号灯偏色过曝的问题。

第一方面，本发明实施例提供一种图像采集装置，包括：滤光装置和图像传感器，所述图像传感器位于所述滤光装置的出光侧；

所述滤光装置，用于阻挡光信号中的红外光以及至少部分预设波段的红色可见光通过，使得滤光后的光信号传输至图像传感器，所述预设波段与交通信号灯的红色可见光发光波段相匹配；

所述图像传感器，用于感应所述滤光后的光信号，并通过曝光产生图像信号。

可选的，所述图像采集装置还包括：控制器，所述控制器与所述滤光装置连接；

所述控制器，用于控制所述滤光装置采用白天滤光模式或者夜晚滤光模式进行滤光；其中，所述白天滤光模式下的光信号的通过率大于所述夜晚滤光模式下的光信号的通过率。

可选的，所述控制器具体用于在确定当前时刻属于所述夜晚滤光模式对应的时间段时，控制所述滤光装置采用所述夜晚滤光模式进行滤光；

所述控制器还具体用于在确定当前时刻属于所述白天滤光模式对应的时间段时，控制所述滤光装置采用所述白天滤光模式进行滤光。

可选的，所述图像采集装置还包括光敏器件，所述控制器还与所述光敏器件连接；

所述光敏器件，用于对当前环境的亮度进行感应；

所述控制器具体用于在所述当前环境的亮度高于或等于预设亮度时，控制所述滤光装置采用所述白天滤光模式进行滤光；

所述控制器还具体用于在所述当前环境的亮度低于所述预设亮度时，控制所述滤光装置采用所述夜晚滤光模式进行滤光。

可选的，所述图像采集装置还包括：处理器，所述处理器与所述图像传感器连接；

所述处理器，用于对所述图像传感器产生的所述图像信号进行红色矫正，得到矫正后的图像信号；

其中，进行红色矫正采用下述矫正方式中的至少一种：自动白平衡AWB矫正、RGB颜色矫正、色调饱和度矫正。

可选的，所述滤光装置可通过的光信号的波段范围为400nm-630nm，其中，610nm-630nm范围内的光信号的通过率小于400nm-610nm范围内的光信号的通过率。

可选的，所述滤光装置为电致变色玻璃，所述电致变色玻璃与所述控制器电性连接。

第二方面，本发明实施例提供一种图像采集方法，应用于图像采集装置，所述图像采集装置包括滤光装置和图像传感器，所述方法包括：

通过所述滤光装置阻挡光信号中的红外光以及至少部分预设波段的红色可见光通过，使得滤光后的光信号传输至所述图像传感器，所述预设波段与交通信号灯的红色可见光发光波段相匹配；

通过所述图像传感器感应所述滤光后的光信号，并通过曝光产生图像信号。

可选的，所述通过所述滤光装置阻挡光信号中的红外光以及至少部分预设波段的红色可见光通过之前，还包括：

控制所述滤光装置采用白天滤光模式或者夜晚滤光模式进行滤光；其中，所述白天滤光模式下的光信号的通过率大于所述夜晚滤光模式下的光信号的通过率。

可选的，所述控制所述滤光装置采用白天滤光模式或者夜晚滤光模式进行滤光，包括：

在确定当前时刻属于所述夜晚滤光模式对应的时间段时，控制所述滤光装置采用所述夜晚滤光模式进行滤光；

在确定当前时刻属于所述白天滤光模式对应的时间段时，控制所述滤光装置采用所述白天滤光模式进行滤光。

可选的，所述图像传感器还包括光敏器件，所述方法还包括：

通过所述光敏器件对当前环境的亮度进行感应；

所述控制所述滤光装置采用白天滤光模式或者夜晚滤光模式进行滤光，包括：

在所述当前环境的亮度高于或等于预设亮度时，控制所述滤光装置采用所述白天滤光模式进行滤光；

在所述当前环境的亮度低于所述预设亮度时，控制所述滤光装置采用所述夜晚滤光模式进行滤光。

可选的，所述通过所述图像传感器感应所述滤光后的光信号，并通过曝光产生图像信号之后，还包括：

对所述图像传感器产生的所述图像信号进行红色矫正，得到矫正后的图像信号；

其中，进行红色矫正采用下述矫正方式中的至少一种：自动白平衡AWB矫正、RGB颜色矫正、色调饱和度矫正。

可选的，所述滤光装置可通过的光信号的波段范围为400nm-630nm，其中，610nm-630nm范围内的光信号的通过率小于400nm-610nm范围内的光信号的通过率。

可选的，所述滤光装置为电致变色玻璃。

本发明实施例提供的图像采集装置及图像采集方法，滤光装置阻挡光信号中的红外光以及至少部分预设波段的红色可见光通过，使得滤光后的光信号传输至图像传感器，所述预设波段与交通信号灯的红色可见光发光波段相匹配；图像传感器感应所述滤光后的光信号，并通过曝光产生图像信号。本实施例中，滤光装置在阻挡红外光通过的同时，还会阻挡部分红色可见光通过，能够降低单位时长内红色可见光的通过率，使得在相同曝光时间段内，到达图像传感器的红色可见光会减少，红色可见光达到饱和时间会延长，避免出现红灯偏色的问题。另外，与现有技术中采用图像处理技术对交通信号灯颜色进行校正相比，仅从硬件上改变滤光装置即可解决红色交通信号灯偏色过曝的问题，避免了复杂的图像处理步骤，且交通信号灯不会出现变形失真等问题。

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，下面将对实施例或现有技术描述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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例适用的应用场景示意图；

图2为本发明实施例提供的图像采集原理示意图；

图3为本发明一实施例提供的图像采集装置的结构示意图；

图4为本发明实施例中滤光装置可以通过的波长与通过率之间的关系的示意图；

图5为本发明另一实施例提供的图像采集装置的结构示意图；

图6为本发明实施例提供的滤光装置在白天滤光模式下可以通过的光的波长与通过率之间的关系的示意图；

图7为本发明实施例提供的滤光装置在夜晚滤光模式下可以通过的光的波长与通过率之间的关系的示意图；

图8为本发明又一实施例提供的图像采集装置的结构示意图；

图9为本发明实施例提供的图像采集方法的流程示意图。

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清楚、完整地描述，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。

本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、***、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

为了便于对本发明技术方案的理解，下面结合图1和图2对本发明实施例所适用的应用场景及图像采集原理进行介绍。

图1为本发明实施例适用的应用场景示意图。本实施例的应用场景为智能交通领域的图像采集场景。如图1所示，智能交通领域中，在需要监测的路口区域或者重要路段设置图像采集装置，用于对在这些监测路段上行驶的车辆进行抓拍，以记录车辆的交通违法行为。抓拍到的图像将作为交通违法证据。其中，图像采集设备可用于抓拍的交通违法行为包括但不限于下述：闯红灯、逆向行驶、超速行驶、未按标线行驶、超载行驶、未系安全带行驶等。

图1示例的是需要监测闯红灯的场景，如图1所示，图像采集装置通常设置在装有交通信号灯的路口区域的上方。图像采集装置能够采集到该路口的交通信号灯以及车辆的图像。若图像采集装置抓拍到车辆A在红色交通信号灯亮的路口行驶的图像，可以将该图像作为车辆A闯红灯的证据。

图2为本发明实施例提供的图像采集原理示意图。如图2所示，图像采集装置包括：镜头10、滤光装置20和图像传感器30。其中，镜头10用于对视角范围内的光信号进行汇集。参见图2，环境中的光信号被目标物体(例如道路中的车辆)反射，反射光信号进入镜头10，镜头10对反射光信号进行聚集后，将聚集后的光信号传输至滤光装置20。由于环境中存在可见光和红外光，到达滤光装置20的光信号中既有可见光又有红外光。为了避免红外光对于成像质量的影响，通常采用滤光装置20将光信号中的红外光滤除，使得只有可见光传输至图像传感器30。图像传感器30对可见光信号进行感应，通过曝光产生并输出图像信号。

在实际应用中，为了保证抓拍图像的质量，图像采集装置在进行抓拍时，会对图像整体画面的亮度进行调节和控制。示例性的，当环境光亮度不够时，采用延长曝光时间或者人工补光等方法，让更多的光信号进入镜头，从而提升图像整体亮度。

上述的亮度控制方式，虽然保证了图像整体亮度，但是，由于交通信号灯的本身亮度较高，通过上述方式抓拍到的图像，经常出现红色交通信号灯偏色的现象。示例性的，抓拍图像中红色交通信号灯偏成黄色，甚至过曝呈白色。如果将抓拍到的上述图像作为交通违法证据的话，可能导致交通违法证据出现歧义。

因此，现有技术中，对于上述图像采集装置抓拍到的图像，还需要采用图像处理技术对图像中的交通信号灯颜色进行校正。具体的，对图像采集装置采集到的图像中的交通信号灯的边缘进行检测，得到交通信号灯的边缘信息。然后，根据边缘信息在图像中将交通信号灯区域分割出来，并对分割出来的交通信号灯区域进行颜色增强校正。这种方法在获得交通信号灯的边缘信息后，还要对图像进行列扫描或者行扫描，经过线到面的映射，才能完成交通信号灯区域的图像分割，步骤较为繁琐，易出现信号灯变形、颜色失真的情况。

为了解决上述的交通信号灯偏色问题，本发明实施例提供一种图像采集装置，从硬件角度改善滤光装置，使得滤光装置在阻止红外光通过的同时，还会阻挡交通信号灯的红色可见光的发光波段对应的部分红色可见光通过，进而使得图像传感器在曝光时间段内感应红色可见光的饱和时间延长，避免红色交通信号灯偏色过曝的问题。另外，与现有技术中采用图像处理技术对交通信号灯颜色进行校正相比，仅从硬件上改变滤光装置即可解决红色交通信号灯偏色过曝的问题，避免了复杂的图像处理步骤，且交通信号灯不会出现变形失真等问题。

下面以具体地实施例对本发明的技术方案进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。

图3为本发明一实施例提供的图像采集装置的结构示意图。如图3所示，本实施例的图像采集装置，包括：滤光装置10和图像传感器20。图像传感器20位于滤光装置10的出光侧。

滤光装置10用于阻挡光信号中的红外光以及至少部分预设波段的红色可见光通过，使得滤光后的光信号传输至图像传感器20。其中，所述预设波段与交通信号灯的红色可见光发光波段相匹配。

图像传感器20用于感应所述滤光后的光信号，并通过曝光产生图像信号。

一些实施方式中，参见图3，图像采集装置还可以包括镜头30。此时，滤光装置10可以位于镜头30和图像传感器20之间，且图像传感器20位于滤光装置10的出光侧。或者，镜头30位于滤光装置10与图像传感器20之间，且图像传感器20位于镜头30的出光侧。作为一种示例，滤光装置10可以是滤光片，这样，当滤光装置10位于镜头30和图像传感器10之间时，滤光片可以贴合设置在镜头30的出光侧的表面，或者，当镜头30位于滤光装置10与图像传感器20之间时，滤光片可以贴合设置在镜头30的入光侧的表面。

本实施例的图像采集装置可以是摄像机、抓拍机、电子眼、全景细节相机等。

本实施例中的图像传感器20，可以采用全局曝光方式或者卷帘曝光方式。其中，全局曝光方式是指每一行有效图像的曝光开始时刻均相同，且每一行有效图像的曝光结束时刻均相同。换句话说，全局曝光方式是所有行有效图像同时进行曝光并且同时结束曝光的一种曝光方式。卷帘曝光方式是指不同行有效图像的曝光时间不完全重合，也即是，一行有效图像的曝光开始时刻都晚于上一行有效图像的曝光开始时刻，且一行有效图像的曝光结束时刻都晚于上一行有效图像的曝光结束时刻。

本发明实施例与现有技术的不同之处在于，本申请实施例中的滤光装置10的所能够通过的光信号的波长范围与现有技术不同。图4为本发明实施例中滤光装置可以通过的波长与通过率之间的关系的示意图。下面结合图4进行说明。

现有的图像采集装置中，滤光装置10用于阻止光信号中的红外光通过。可以理解的，由于环境光中通常同时存在可见光和红外光，通过采用滤光装置阻止红外光通过，使得只有可见光传输至图像传感器，能够避免红外光对于成像质量的影响，使得采集到的图像为可见光亮度信息，色彩丰富。

图4中的曲线①示例的现有技术中滤光装置可以通过的波长与通过率之间的关系的示意图。如曲线①所示，入射到滤光装置的光的波段范围为380nm-800nm。滤光装置可以使波长位于400nm-650nm范围内的可见光通过，阻挡650nm-800nm范围内的红外光通过。

按照国际规定，红色交通信号灯的发光二极管(Light Emitting Diode，LED)灯珠的发光波长在620nm-625nm范围。在620nm-625nm范围内，图像传感器的感光响应是R>G>B。其中，R为红色，G为绿色，B为蓝色。因此，在某个曝光时间段内，红色会很快达到饱和，此时，红灯为正常颜色。随着曝光时间的延长，绿色、蓝色继续积分，接下来是绿色达到饱和，此时红灯会偏黄。如果曝光时间允许，蓝色也会逐渐达到饱和，此时红灯会过曝呈白色。

本发明实施例中，滤光装置20不仅会阻挡红外光通过，还会阻挡部分红色可见光通过。其中，阻挡的部分红色可见光为可见光中的红色交通信号灯对应的发光波段的红色可见光，即，620nm-625nm波长的红色可见光。通过阻挡部分620nm-625nm波长的红色可见光通过，能够降低单位时长内620nm-625nm波长的红色可见光的通过率。因此，在相同曝光时间段内，到达图像传感器的620nm-625nm波长的红色可见光会减少，红色可见光达到饱和时间会延长，避免出现红灯偏色的问题。

进一步的，由于滤光装置20仅降低了可见光中的620nm-625nm波长的红色可见光的通过率，保证了可见光中的其他波长的光的通过率。也就是说，550nm左右范围内的绿色可见光的通过率不受影响，使得图像传感器的感应的大部分亮度来源于绿色感光，因此，在避免红灯偏色的基础上，可以在保证图像的整体亮度。

一种可能的实施方式中，考虑交通信号灯的工艺或者批次不同，红色交通信号灯的亮度或者波长会有差异，因此，将降低通过率的红色波长的范围由620nm-625nm扩展到610nm-630nm，以兼容不同交通信号灯的误差，使得本实施例的图像采集装置对于任意交通信号灯的场景，均可以避免红灯偏色的问题。

图4中的曲线②示例的是本发明实施例中滤光装置的可以通过的光的波长与通过率之间的关系的示意图。如曲线②所示，本实施例中的滤光装置可通过的光信号的波段范围为400nm-630nm，其中，610nm-630nm范围内的光信号的通过率小于400nm-610nm范围内的光信号的通过率。也就是说，与现有技术曲线①相比，本实施例中的滤光装置降低了610nm-630nm范围内的红色可见光的通过率。

一种可能的实施方式中，滤光装置可以采用滤光玻璃，通过设置滤光玻璃的颜色，使得滤光玻璃可通过的光信号的波长与通过率如图4中的曲线②所示。

本实施例提供的图像采集装置，滤光装置用于阻挡光信号中的红外光以及至少部分预设波段的红色可见光通过，使得滤光后的光信号传输至图像传感器，所述预设波段与交通信号灯的红色可见光发光波段相匹配；图像传感器用于感应所述滤光后的光信号，并通过曝光产生图像信号。本实施例中，滤光装置在阻挡红外光通过的同时，还会阻挡部分红色可见光通过，能够降低单位时长内红色可见光的通过率，使得在相同曝光时间段内，到达图像传感器的红色可见光会减少，红色可见光达到饱和时间会延长，避免出现红灯偏色的问题。另外，与现有技术中采用图像处理技术对交通信号灯颜色进行校正相比，仅从硬件上改变滤光装置即可解决红色交通信号灯偏色过曝的问题，避免了复杂的图像处理步骤，且交通信号灯不会出现变形失真等问题。

图5为本发明另一实施例提供的图像采集装置的结构示意图。在上述实施例的基础上，如图5所示，本实施例的图像采集装置，还可以包括控制器40，控制器40与滤光装置10连接。

所述控制器40，用于控制所述滤光装置采用白天滤光模式或者夜晚滤光模式进行滤光。其中，所述白天滤光模式下的光信号的通过率大于所述夜晚滤光模式下的光信号的通过率。

本实施例中的滤光装置10包括两种工作模式，分别为：白天滤光模式和夜晚滤光模式。

其中，白天滤光模式适用于在白天环境下进行滤光。白天环境亮度较高，交通信号灯亮度也较高，交通信号灯亮度与周围环境的亮度对比度不高。由于为了避免红灯偏色现象，滤光装置阻挡了部分红色可见光通过，图像传感器感应到的红色可见光减少，因此，在曝光时间段内需要感应较多的其他波段的可见光，例如：400nm-610nm范围内的可见光。故，滤光装置需要保证400nm-610nm范围内的可见光的通过率。图6为本发明实施例提供的滤光装置在白天滤光模式下可以通过的光的波长与通过率之间的关系的示意图。如图6所示，与图4中的曲线②一致，即，400nm-610nm范围内的可见光均能通过滤光装置10，而610nm-630nm范围内的红色可见光只有部分能通过滤光装置。

夜晚滤光模式适用于在夜晚环境下进行滤光。夜晚环境亮度降低，而交通信号灯亮度将高，使得交通信号灯亮度与周围环境的亮度对比度较高。如果仍采用如图6所示的波长与通过率曲线，由于在曝光时间段内，图像传感器感应到的绿色可见光较多，依然会导致交通信号灯偏色的问题。例如：抓拍图像中的绿灯周边有光晕、黄灯偏成红色、红灯偏成黄色。因此，在夜晚环境下，需要进一步降低400nm-610nm范围内的可见光的通过率，减少图像传感器感应到的绿色可见光和蓝色可见光的分量，避免交通信号灯偏色问题。

图7为本发明实施例提供的滤光装置在夜晚滤光模式下可以通过的光的波长与通过率之间的关系的示意图。如图7所示，在图6所示曲线的基础上，进一步降低了各波段的光信号的通过率。示例性的，参见图7，400nm-610nm范围内的可见光的通过率将至50％左右，610nm-630nm范围内的红色可见光的通过率将至50％以下。

本实施例中，控制器可以采用多种控制策略对滤光装置的工作模式进行切换控制。

一种可能的实施方式中，采用分时切换的方式。具体的，可以根据实际应用场景，预先设置白天滤光模式对应的时间段和夜晚滤光模式对应的时间段。示例性的，白天滤光模式对应的时间段为7:00至19:00，夜晚滤光模式对应的时间段为19:00-次日7:00。

进一步的，根据图像采集装置内部定时器进行时钟控制，获取当前时刻的时间信息。并根据当前时刻的时间信息以及预设的切换时间点进行控制。示例性的，若当前时刻属于夜晚滤光模式对应的时间段，例如，当前时刻属于19:00至次日7:00范围内，则控制滤光装置采用夜晚滤光模式进行滤光。若当前时刻属于白天滤光模式对应的时间段，例如，当前时刻属于7:00至19:00范围内，则控制滤光装置采用白天滤光模式进行滤光。

另一种可能的实施方式中，采用光敏切换的方式。示例性的，在图像采集装置中设置光敏器件，用于对当前环境的亮度进行感应。若感应到当前环境的亮度高于或者等于预设亮度时，控制器控制滤光装置采用白天滤光模式进行滤光。若感应到当前环境的亮度低于所述预设亮度时，控制器控制滤光装置采用夜晚滤光模式进行滤光。

其中，光敏器件可以为能够感应环境亮度的任意器件。示例性的，光敏器件可以为光敏电阻、光敏二极管、光敏三极管等。

上述实施例中，滤光装置可以采用电致变色玻璃。电致变色玻璃的光学属性在外加电场的作用下发生稳定、可逆的颜色变化现象，在外观上表现为颜色和透明度的可逆变化。

示例性的，电致变色玻璃与控制器电性连接。当电致变色玻璃接收到控制器发送的切换控制信号后，电致变色玻璃两端的电场发生变化，导致电致变色玻璃的颜色变化，使得电致变色玻璃对应的波长通过率曲线在图6和图7之间进行切换，从而实现白天滤光模式和夜晚滤光模式的切换。

在上述实施例的基础上，由于滤光装置阻挡了610nm-630nm范围内的部分红色可见光通过，使得图像传感器感应到的610nm-630nm范围内红色可见光减少，因此，会造成抓拍图像中的红色失真。同时，由于整个图像画面中的红色摄入不足，使得整体画面出现偏蓝绿色倾向。因此，在上述实施例的基础上，还可以进一步通过图像处理技术对抓拍到的图像信号进行红色矫正，以还原图像信号中的红色。

图8为本发明又一实施例提供的图像采集装置的结构示意图。在上述实施例的基础上，本实施例的图像采集装置，还可以包括：处理器50。处理器50与图像传感器20连接。

处理器50用于对图像传感器20产生的所述图像信号进行红色矫正，得到矫正后的图像信号。其中，进行红色矫正可以采用下述矫正方式中的至少一种：自动白平衡(Automatic white balance，AWB)矫正、RGB颜色矫正、色调饱和度矫正。

其中，AWB矫正用于恢复抓拍到的图像信号中的正常颜色，以解决图像信号全局偏蓝绿的问题。示例性的，抓取本实施例的滤光装置对应的24色卡不同色温对应的bayer数据，标定出该滤光装置对应的灰区范围，以此为基础进行AWB矫正，保证画面中不会出现找不到灰区导致画面全局偏蓝绿问题。

经过AWB矫正后的图像画面中只能保证灰区主体不偏色，但是无法解决红色失真的问题。因此，还需要进一步通过RGB颜色矫正，以还原画面中的红色。

RGB颜色矫正的过程如下：针对24色卡的前18个颜色，每个颜色确定一个目标颜色，以每个颜色向目标颜色越接近越好为目标，通过最小二乘拟合得到3*3矩阵的最优解。在图像RGB域上左乘这个矩阵得到新的颜色，完成颜色的矫正。如下式所示，其中，*为矩阵乘法，(R_in，G_in，B_in)为矫正前的颜色，(R_new，G_new，B_new)为矫正后的颜色。

经过RGB颜色矫正之后，对于还是无法很好矫正的红色，可以进一步采用色调饱和度矫正方式进行矫正。

色调饱和度矫正方式的过程如下：首先预定义一个色域范围(即HSV的范围，其中，H为色调，S为饱和度，V为明度)，将该色域范围内的颜色认为红色。通过H和S来标定需要矫正的程度，通过查找表的方式找到对应的输出(H,S,V)，作为新的红色。其中，色域范围内的矫正强度是渐变的，从区域的边缘向中心依次加强，防止出现平坦区域颜色跳变问题。

需要说明的是，上述的三种红色矫正方式可以根据实际情况进行结合使用，本实施例对此不作具体限定。

基于上述对图像采集装置的描述，接下来，以基于上述图1至图8所示的实施例提供的图像采集装置来对图像采集方法进行说明。图9为本发明实施例提供的图像采集方法的流程示意图。如图9所示，本实施例的方法，包括：

S901：通过所述滤光装置阻挡光信号中的红外光以及至少部分预设波段的红色可见光通过，使得滤光后的光信号传输至所述图像传感器，所述预设波段与交通信号灯的红色可见光发光波段相匹配。

S902：通过所述图像传感器感应所述滤光后的光信号，并通过曝光产生图像信号。

一种可能的实施方式中，所述通过所述滤光装置阻挡光信号中的红外光以及至少部分预设波段的红色可见光通过之前，还包括：

控制所述滤光装置采用白天滤光模式或者夜晚滤光模式进行滤光；其中，所述白天滤光模式下的光信号的通过率大于所述夜晚滤光模式下的光信号的通过率。

一种可能的实施方式中，所述控制所述滤光装置采用白天滤光模式或者夜晚滤光模式进行滤光，包括：

在确定当前时刻属于所述夜晚滤光模式对应的时间段时，控制所述滤光装置采用所述夜晚滤光模式进行滤光；

在确定当前时刻属于所述白天滤光模式对应的时间段时，控制所述滤光装置采用所述白天滤光模式进行滤光。

一种可能的实施方式中，所述图像传感器还包括光敏器件，所述方法还包括：

通过所述光敏器件对当前环境的亮度进行感应；

所述控制所述滤光装置采用白天滤光模式或者夜晚滤光模式进行滤光，包括：

在所述当前环境的亮度高于或等于预设亮度时，控制所述滤光装置采用所述白天滤光模式进行滤光；

在所述当前环境的亮度低于所述预设亮度时，控制所述滤光装置采用所述夜晚滤光模式进行滤光。

一种可能的实施方式中，所述通过所述图像传感器感应所述滤光后的光信号，并通过曝光产生图像信号之后，还包括：

对所述图像传感器产生的所述图像信号进行红色矫正，得到矫正后的图像信号；

其中，进行红色矫正采用下述矫正方式中的至少一种：自动白平衡AWB矫正、RGB颜色矫正、色调饱和度矫正。

一种可能的实施方式中，所述滤光装置可通过的光信号的波段范围为400nm-630nm，其中，610nm-630nm范围内的光信号的通过率小于400nm-610nm范围内的光信号的通过率。

一种可能的实施方式中，所述滤光装置为电致变色玻璃。

需要说明的是，由于本实施例与上述图1-8所示的实施例可以采用同样的发明构思，因此，关于本实施例内容的解释可以参考上述图1-8所示实施例中相关内容的解释，此处不再赘述述。

本发明实施例提供的图像采集方法，通过滤光装置阻挡光信号中的红外光以及至少部分预设波段的红色可见光通过，使得滤光后的光信号传输至图像传感器，所述预设波段与交通信号灯的红色可见光发光波段相匹配；并通过图像传感器感应所述滤光后的光信号，并通过曝光产生图像信号。本实施例中，滤光装置在阻挡红外光通过的同时，还会阻挡部分红色可见光通过，能够降低单位时长内红色可见光的通过率，使得在相同曝光时间段内，到达图像传感器的红色可见光会减少，红色可见光达到饱和时间会延长，避免出现红灯偏色的问题。另外，与现有技术中采用图像处理技术对交通信号灯颜色进行校正相比，仅从硬件上改变滤光装置即可解决红色交通信号灯偏色过曝的问题，避免了复杂的图像处理步骤，且交通信号灯不会出现变形失真等问题。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种图像采集装置，其特征在于，包括：滤光装置和图像传感器，所述图像传感器位于所述滤光装置的出光侧；

所述滤光装置，用于阻挡光信号中的红外光以及至少部分预设波段的红色可见光通过，使得滤光后的光信号传输至图像传感器，所述预设波段与交通信号灯的红色可见光发光波段相匹配；

所述图像传感器，用于感应所述滤光后的光信号，并通过曝光产生图像信号。

2.根据权利要求1所述的图像采集装置，其特征在于，所述图像采集装置还包括：控制器，所述控制器与所述滤光装置连接；

所述控制器，用于控制所述滤光装置采用白天滤光模式或者夜晚滤光模式进行滤光；其中，所述白天滤光模式下的光信号的通过率大于所述夜晚滤光模式下的光信号的通过率。

3.根据权利要求2所述的图像采集装置，其特征在于，

所述控制器具体用于在确定当前时刻属于所述夜晚滤光模式对应的时间段时，控制所述滤光装置采用所述夜晚滤光模式进行滤光；

所述控制器还具体用于在确定当前时刻属于所述白天滤光模式对应的时间段时，控制所述滤光装置采用所述白天滤光模式进行滤光。

4.根据权利要求2所述的图像采集装置，其特征在于，所述图像采集装置还包括光敏器件，所述控制器还与所述光敏器件连接；

所述光敏器件，用于对当前环境的亮度进行感应；

所述控制器具体用于在所述当前环境的亮度高于或等于预设亮度时，控制所述滤光装置采用所述白天滤光模式进行滤光；

所述控制器还具体用于在所述当前环境的亮度低于所述预设亮度时，控制所述滤光装置采用所述夜晚滤光模式进行滤光。

5.根据权利要求1所述的图像采集装置，其特征在于，所述图像采集装置还包括：处理器，所述处理器与所述图像传感器连接；

所述处理器，用于对所述图像传感器产生的所述图像信号进行红色矫正，得到矫正后的图像信号；

其中，进行红色矫正采用下述矫正方式中的至少一种：自动白平衡AWB矫正、RGB颜色矫正、色调饱和度矫正。

6.根据权利要求1至5任一项所述的图像采集装置，其特征在于，所述滤光装置可通过的光信号的波段范围为400nm-630nm，其中，610nm-630nm范围内的光信号的通过率小于400nm-610nm范围内的光信号的通过率。

7.根据权利要求2至4任一项所述的图像采集装置，其特征在于，所述滤光装置为电致变色玻璃，所述电致变色玻璃与所述控制器电性连接。

8.一种图像采集方法，其特征在于，应用于图像采集装置，所述图像采集装置包括滤光装置和图像传感器，所述方法包括：

通过所述滤光装置阻挡光信号中的红外光以及至少部分预设波段的红色可见光通过，使得滤光后的光信号传输至所述图像传感器，所述预设波段与交通信号灯的红色可见光发光波段相匹配；

通过所述图像传感器感应所述滤光后的光信号，并通过曝光产生图像信号。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述通过所述滤光装置阻挡光信号中的红外光以及至少部分预设波段的红色可见光通过之前，还包括：

控制所述滤光装置采用白天滤光模式或者夜晚滤光模式进行滤光；其中，所述白天滤光模式下的光信号的通过率大于所述夜晚滤光模式下的光信号的通过率。

10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述通过所述图像传感器感应所述滤光后的光信号，并通过曝光产生图像信号之后，还包括：

对所述图像传感器产生的所述图像信号进行红色矫正，得到矫正后的图像信号；

其中，进行红色矫正采用下述矫正方式中的至少一种：自动白平衡AWB矫正、RGB颜色矫正、色调饱和度矫正。

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