CN114302068B - 图像拍摄方法及设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及图像采集技术领域，提供了一种图像拍摄方法及设备，应用于图像拍摄设备中的主控芯片，所述方法包括：在补光装置基于预先设置的第一补光强度进行补光的情况下，控制镜头基于预先设置的第一曝光时间拍摄第一图像帧；在补光装置基于预先设置的第二补光强度进行补光的情况下，控制镜头基于预先设置的第二曝光时间拍摄第二图像帧，第一曝光时间和第二曝光时间之和等于预先设置的单帧曝光时长；将第一图像帧和第二图像帧进行融合，得到最终图像。本发明能够得到前景和背景均能满足清晰度的最终图像，极好地满足拍摄图像的清晰度要求。

Description

图像拍摄方法及设备

技术领域

本发明涉及图像采集技术领域，具体而言，涉及一种图像拍摄方法及设备。

背景技术

现有网络摄像机一般采用白光、红外、白光红外混合补光甚至激光补光的方式，白天场景一般不进行补光操作，由于白天场景光照亮度足够，无需补光；在夜晚场景下，由于光照亮度不够，需要进行补光操作，从而保证图像曝光的亮度以及清晰度，确保网络摄像机输出的图像效果不至于偏暗。

但是当前网络摄像机在进行补光操作时，针对近处补光时，能够确保近处物体清晰度和亮度，但是远处背景的清晰度和亮度无法保证，导致远处背景过暗；针对远处补光时，能够确保远处背景以及物体清晰度和亮度，但是近处物体的清晰度和亮度无法保证，导致近处物体亮度过高从而过曝；最终拍摄的图像的清晰度不能满足要求。

发明内容

本发明的目的提供了一种图像拍摄方法及设备，其能够同时保证拍摄图像中近处的前景和远处的背景的清晰度，极好地满足拍摄图像的清晰度要求。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

第一方面，本发明提供一种图像拍摄方法，应用于图像拍摄设备中的主控芯片，所述图像拍摄设备还包括镜头和补光装置，所述镜头和补光装置均与所述主控芯片电连接，所述方法包括：在所述补光装置基于预先设置的第一补光强度进行补光的情况下，控制所述镜头基于预先设置的第一曝光时间拍摄第一图像帧，其中，所述第一图像帧中背景的清晰度满足第一预设条件；在所述补光装置基于预先设置的第二补光强度进行补光的情况下，控制所述镜头基于预先设置的第二曝光时间拍摄第二图像帧，其中，所述第二图像帧中前景的清晰度满足第二预设条件，所述第一曝光时间和第二曝光时间之和等于预先设置的单帧曝光时长；接收所述镜头发送的所述第一图像帧和所述第二图像帧；将所述第一图像帧和所述第二图像帧进行融合，得到最终图像。

第二方面，本发明提供一种图像拍摄设备，所述图像拍摄设备包括主控芯片、镜头和补光装置，所述镜头和补光装置均与所述主控芯片电连接；所述主控芯片，用于在所述补光装置基于预先设置的第一补光强度进行补光的情况下，控制所述镜头基于预先设置的第一曝光时间拍摄第一图像帧，其中，所述第一图像帧中背景的清晰度满足第一预设条件；所述主控芯片，还用于在所述补光装置基于预先设置的第二补光强度进行补光的情况下，控制所述镜头基于预先设置的第二曝光时间拍摄第二图像帧，其中，所述第二图像帧中前景的清晰度满足第二预设条件，所述第一曝光时间和第二曝光时间之和等于预先设置的单帧曝光时长；所述镜头，用于将所述第一图像帧和所述第二图像帧发送至所述主控芯片；所述主控芯片，还用于将所述第一图像帧和所述第二图像帧进行融合，得到最终图像。

与现有技术相比，本发明在补光装置基于预先设置的第一补光强度进行补光的情况下，控制镜头基于预先设置的第一曝光时间拍摄第一图像帧，其中，第一图像帧中背景的清晰度满足第一预设条件；在补光装置基于预先设置的第二补光强度进行补光的情况下，控制镜头基于预先设置的第二曝光时间拍摄第二图像帧，其中，第二图像帧中前景的清晰度满足第二预设条件，第一曝光时间和第二曝光时间之和等于预先设置的单帧曝光时长；将所述接收镜头发送的第一图像帧和所述第二图像帧进行融合，得到最终图像，通过在单帧曝光时长内拍摄满足第一预设条件的第一图像帧和满足第二预设条件的第二图像帧，最后将第一图像帧和第二图像帧融合，得到前景和背景均能满足清晰度的最终图像，极好地满足拍摄图像的清晰度要求。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本发明实施例提供的现有技术中曝光和补光PWM控制的时序图。

图2为本发明实施例提供的图像拍摄设备的方框示意图。

图3为本发明实施例提供的一种图像拍摄方法的流程示例图。

图4为本发明实施例提供的现有技术的单帧曝光时长的示例图。

图5为本发明实施例提供的双帧曝光的曝光时间的示例图。

图6为本发明实施例提供的另一种图像拍摄方法的流程示例图。

图7为本发明实施例提供的图像亮度直方图的示例图。

图8为本发明实施例提供的现有技术中曝光时间内强度控制的示例图。

图9为本发明实施例提供的双帧曝光时间段内强度控制的示例图。

图10为本发明实施例提供的另一种图像拍摄方法的流程示例图。

图11为本发明实施例提供的另一种图像拍摄方法的流程示例图。

图12为本发明实施例提供的各线性关系、各权重阈值与第一像素阈值和第二像素阈值之间关系的示例图。

图标：10-图像拍摄设备；11-主控芯片；12-镜头；121-图像传感器；122-光学器件；13-补光装置；131-补光灯；132-补光控制器。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明的实施例中的特征可以相互结合。

现有的拍摄技术中采用的补光方式，要么补光强度高一些图像中远处背景清晰明亮，但是近处出现亮度过曝，要么补光强度弱一些，图像近处清晰明了，但是远处背景出现过暗不清晰，不能拍摄出远处和近处物体均能满足清晰度要求的图像。

针对这一问题，现有技术还可以使用宽动态双帧曝光，该方法虽然能够抑制强光以及提亮暗处，但是在被拍摄对象处于移动状态下，会出现严重的拖影问题，且物体移动的速度越快，拖影现象越严重，针对这一问题，发明人对现有拍摄技术中的曝光和补光的原理进行了研究发现，现有的图像拍摄设备，例如网络摄像机，图像曝光和补光是两个独立的功能，正常情况下，当网络摄像机根据图像的亮度值L判断，是否需要启动补光；当图像亮度低于指定亮度值L1时，将开启补光功能；开启补光功能后，由于补光打开，图像亮度提升，图像曝光时间将会降低，避免图像出现过曝的情况；当环境亮度提升时，高度指定亮度值L2时，将关闭补光功能；关闭补光功能后，图像力度降低，图像曝光时间将会变长；正常情况图像曝光周期为40ms一帧，曝光时间在0-10ms之间；补光采用脉宽调制PWM(Pulse-widthModulation，PWM)控制，控制频率为F(PWM)KHz，请参照图1，图1为本发明实施例提供的现有技术中曝光和补光PWM控制的时序图，图1中，t为图像曝光时间，T为曝光周期；补光不管是在图像曝光时间t内还是在非曝光时间，都将处于功能开启状态进行补光。

通过上述曝光和补光的实现原理的深入研究，发明人发现，虽然宽动态采用双帧曝光，但实质上没有根本改变曝光时长策略，只是单独的采用长短帧曝光，双帧曝光中的长短帧曝光时间总和时长是大于单次曝光的，由此导致曝光总时长是变长的，这才是拖影产生的根本原因，在定位到这一根本原因后，发明人提出了一种图像拍摄方法及设备，既能解决过曝或者过暗的问题，使拍摄的远处和近处物体均能满足清晰度的要求，同时又避免出现严重的拖影现象，下面将对其进行详细描述。

请参考图2，图2为本发明实施例提供的图像拍摄设备10的方框示意图，图像拍摄设备10包括主控芯片11、镜头12、补光装置13，主控芯片11与镜头12及补光装置13均电连接。主控芯片11设置曝光时间及补光强度，主控芯片11基于补光强度控制补光装置13进行补光，主控芯片11还基于曝光时间控制镜头进行拍照。

主控芯片11可以是***级芯片SoC(System on Chip，SoC)，也称片上***，是一个有专用目标的集成电路，其中包含完整***并有嵌入软件的全部内容，具有执行软件程序进行数据处理和硬件控制的功能。

镜头12用于采集图像，可以是单个镜头，或者有多个镜头组成的镜头模组。

为了使SoC处理图像更方便，作为一种具体实施方式，镜头12可以包括图像传感器121和光学器件122，主控芯片11与图像传感器121电连接，镜头12通过其图像传感器121将光学器件122拍摄待拍对象时捕捉的光学信号转换成原始图像数据发送至主控芯片11。图像传感器121可以是CMOS图像传感器。

补光装置13用于对被拍摄的目标对象进行补光。

作为一种具体实施方式，补光装置13还可以包括补光灯131和补光控制器132，主控芯片11和补光控制器132电连接，主控芯片11通过控制补光控制器132进而按照指定的补光强度控制补光灯131发光。补光控制器132可以是PWM控制。

在图2的基础上，本发明实施例还提供了一种应用于图1中图像拍摄设备中的主控芯片11的图像拍摄方法，请参照图3，图3为本发明实施例提供的一种图像拍摄方法的流程示例图，该方法包括以下步骤：

步骤S100，在补光装置基于预先设置的第一补光强度进行补光的情况下，控制镜头基于预先设置的第一曝光时间拍摄第一图像帧，其中，第一图像帧中背景的清晰度满足第一预设条件。

在本实施例中，第一曝光时间和第一补光强度均可以是根据实验数据预先设置的经验值，对于不同的应用场景，或者对于不同的光强环境，可以设置不同的第一曝光时间和不同的第一补光强度。

在本实施例中，第一图像帧是背景的清晰度满足第一预设条件的图像，背景的清晰度满足第一预设条件可以是背景的清晰度大于或者等于第一预设清晰度阈值。第一图像帧可以是在第一补光强度补光的情况下，按照第一曝光时间拍摄的，也可以是在第一补光强度的基础上进行补光强度调整，在调整后的第一补光强度补光的情况下，按照第一曝光时间拍摄，或者在第一曝光时间的基础上进行曝光时间调整，按照调整后的第一曝光时间拍摄的。

步骤S101，在补光装置基于预先设置的第二补光强度进行补光的情况下，控制镜头基于预先设置的第二曝光时间拍摄第二图像帧，其中，第二图像帧中前景的清晰度满足第二预设条件，第一曝光时间和第二曝光时间之和等于预先设置的单帧曝光时长。

在本实施例中，第二曝光时间和第二补光强度均可以是根据实验数据预先设置的经验值，对于不同的应用场景，或者对于不同的光强环境，可以设置不同的第二曝光时间和不同的第二补光强度。

在本实施例中，第二图像帧是背景的清晰度满足第二预设条件的图像，背景的清晰度满足第二预设条件可以是背景的清晰度大于或者等于第一预设清晰度阈值。第二图像帧可以是在第二补光强度补光的情况下，按照第二曝光时间拍摄的，也可以是在第二补光强度的基础上进行补光强度调整，在调整后的第二补光强度补光的情况下，按照第二曝光时间拍摄，或者在第二曝光时间的基础上进行曝光时间调整，按照调整后的第二曝光时间拍摄的。

在本实施例中，第一曝光时间和第二曝光时间之和等于预先设置的单帧曝光时长，单帧曝光时长为单帧单曝光的曝光时长。单帧单曝光是现有的图像拍摄设备通常采用的拍摄模式，该拍摄模式是指将快门按钮按到底一次，不管按下快门按钮时间长短，照相机只开启快门一次，只曝光拍摄一帧影像的拍摄模式，请参照图4，图4为本发明实施例提供的现有技术的单帧曝光时长的示例图，图4中，t1是单帧曝光时间，t2是非曝光时间，T为曝光周期。

在本实施例中，在单帧曝光时长内会以两种不同的曝光时间拍摄两张图像帧，基于第一曝光时间和第一补光强度拍摄第一图像帧，基于第二曝光时间和第二补光强度拍摄第二图像帧，请参照图5，图5为本发明实施例提供的双帧曝光的曝光时间的示例图，图5中，t11是第一曝光时间，t12是第二曝光时间，t2是非曝光时间，T为曝光周期。

需要说明的是，图5中的t11和t12可以是预先设置的值，也可以是基于预先设置的值进行调整后的值，但是，不管怎么调整，t11和t12均需要满足t11+t12＝t1。

步骤S102，接收镜头发送的第一图像帧和第二图像帧。

步骤S103，将第一图像帧和第二图像帧进行融合，得到最终图像。

在本实施例中，图像融合是指将多源信道所采集到的关于同一目标的图像数据经过图像处理和计算机技术等，最大限度的提取各自信道中的有利信息，最后综合成高质量的图像。

本实施例提供的上述方法，通过在单帧曝光时长内拍摄满足第一预设条件的第一图像帧和满足第二预设条件的第二图像帧，最后将第一图像帧和第二图像帧融合，得到前景和背景均能满足清晰度的最终图像，极好地满足拍摄图像的清晰度要求。

在图3的基础上，本发明实施例还提供了一种拍摄第一图像帧的具体实现方式，请参照图6，图6为本发明实施例提供的另一种图像拍摄方法的流程示例图，步骤S100包括以下子步骤：

子步骤S1000，将第一曝光时间作为当前第一曝光时间、并将第一补光强度作为当前第一补光强度。

子步骤S1001：

S11：在补光装置基于当前第一补光强度进行补光的情况下，控制镜头基于当前第一曝光时间拍摄第一曝光图像；

S12：接收镜头发送的第一曝光图像；

S13：若第一曝光图像不满足第一预设条件，则调整当前第一曝光时间和当前第一补光强度，并用调整后的当前第一曝光时间替换当前第一曝光时间、用调整后的当前第一补光强度替换当前第一补光强度，重复执行步骤S11-S13，直至第一曝光图像满足第一预设条件。

在本实施例中，作为一种具体的判断方式，可以通过图像亮度直方图判断第一曝光图像是否满足第一预设条件，具体方法如下：

首先，根据第一曝光图像中每一像素点的亮度值，生成第一曝光图像的图像亮度直方图，其中，图像亮度直方图用于表征所有像素点的亮度值的分布图。

在本实施例中，第一曝光图像包括多个像素点，每一像素点对应一个亮度值，亮度值的取值区间为：[0，255]，亮度值越大，代表的亮度越高，其中，0代表纯黑色的最暗区域，255表示最亮的纯白色，而中间的数字就是不同亮度的灰色。图像亮度直方图中的横轴代表0-255的亮度值，纵轴代表图像中对应亮度值的像素数量，请参照图7，图7为本发明实施例提供的图像亮度直方图的示例图。

其次，计算亮度值处于预设区间的像素点在图像亮度直方图中的面积与所有像素点在图像亮度直方图中的总面积的面积比。

在本实施例中，预设区间可以根据需要设置，通常情况下，预设区间设置为亮度值在0～255之间的预设范围，例如，预设区间为亮度值在100～200之间的范围，以图7为例，图7中全部黑色部分的面积为所有像素点在图像亮度直方图中的总面积，矩形框中黑色部分的面积为亮度值处于预设区间的像素点在图像亮度直方图中的面积。

最后，若面积比大于预设值，则判定第一曝光图像满足第一预设条件，否则，判定第一曝光图像不满足第一预设条件。

在本实施例中，预设值可以根据需要设置。

还需要说明的是，由于现有技术中，补光强度在曝光时间内是维持不变的，这种方式无法根据实际曝光时间和图像的清晰度要求进行更细粒度的调整，从而使得补光效果不能达到最佳，请参照图8，图8为本发明实施例提供的现有技术中曝光时间内强度控制的示例图，图8中，补光强度在曝光时间t内一直保持在p0。

而本发明实施例中，本发明实施例还基于预先设置的第一补光强度对第一补光强度进行更细粒度的调整，在曝光时间内可以对补光强度进行控制，请参照图9，图9为本发明实施例提供的双帧曝光时间段内强度控制的示例图，图9中，曝光时间在t1时间内时，补光强度为p1，曝光时间在t2时间内时，补光强度为p2。

子步骤S1002，将满足第一预设条件的第一曝光图像作为第一图像帧。

本实施例提供的上述方法，在预先设置的第一补光强度和预先设置的第一曝光时间不满足要求的情况下，通过对第一补光强度和第一曝光时间进行调整，最终得到满足第一预设条件的第一曝光图像。

在图6的基础上，本发明实施例还提供了一种拍摄第二图像帧的具体实现方式，请参照图10，图10为本发明实施例提供的另一种图像拍摄方法的流程示例图，步骤S101包括以下子步骤：

子步骤S1011，根据单帧曝光时长和第一图像帧对应的当前第一曝光时间，更新第二曝光时间。

在本实施例中，在第一曝光时间更新后，需要根据更新后的曝光时间，即第一图像帧对应的当前第一曝光时间，更新第二曝光时间。

子步骤S1012，将更新后的第二曝光时间作为当前第二曝光时间、并将第二补光强度作为当前第二补光强度。

子步骤S1013：

S21：在补光装置基于当前第二补光强度进行补光的情况下，控制镜头基于第二曝光时间拍摄第二曝光图像；

S22：接收镜头发送的第二曝光图像；

S23：若第二曝光图像不满足第二预设条件，则调整当前第二补光强度，并用调整后的当前第二补光强度更新当前第二补光强度，重复执行步骤S21-S23，直至第二曝光图像满足第二预设条件。

在本实施例中，判断第二曝光图像是否满足第二预设条件的方式和判断第一曝光图像是否满足第一预设条件的方式相同，此处不再赘述。

子步骤S1014：将满足第二预设条件的第二曝光图像作为第二图像帧。

本实施例提供的上述方法，在预先设置的第二补光强度和预先设置的第二曝光时间不满足要求的情况下，通过对第二补光强度和第二曝光时间进行调整，最终得到满足第二预设条件的第二曝光图像。

需要说明的是，上述图10只是一种具体实现方式，事实上，子步骤S1011～子步骤S1014也可以直接替换图3中的步骤S101，此时，预先设置的第一补光强度和预先设置的第一曝光时间不需要调整，即可得到满足第一预设条件的第一图像帧，只需要调整预先设置的第二补光强度，以得到满足第二预设条件的第二图像帧。

在图3的基础上，本发明实施例还提供了一种将第一图像帧和第二图像帧进行融合的具体实现方式，请参照图11，图11为本发明实施例提供的另一种图像拍摄方法的流程示例图，步骤S103包括以下子步骤：

子步骤S1031，根据第一像素点、第一像素阈值和第二像素阈值，确定第一权重。

在本实施例中，第一像素点为多个，对于每一第一像素点均可以采用子步骤S1031确定该第一像素点对应的第一权重。

在本实施例中，第一像素阈值和第二像素阈值可以根据需要进行设置。根据第一像素点的像素值的取值不同，确定其第一权重的方式也不一样，至少包括以下三种：

(1.1)若第一像素点的像素值小于第一像素阈值，则按照第一线性关系确定第一权重。

在本实施例中，第一线性关系是根据第一权重阈值、第一像素阈值及预设最大值确定的，其中，预设最大值为像素值为0时的权重，设置为100％。

(1.2)若第一像素点的像素值大于或者等于第一像素阈值、且小于第二像素阈值，则按照第二线性关系确定第一权重。

在本实施例中，第二线性关系是根据第一权重阈值、第二权重阈值、第一像素阈值及第二像素阈值确定的。

(1.3)若第一像素点的像素值大于或者等于第二像素阈值，则按照第三线性关系确定第一权重。

在本实施例中，第三线性关系是根据第三权重阈值、第二像素阈值及预设最小值确定的，其中，预设最小值为像素值为255时的权重，设置为0％。

子步骤S1032，根据第二像素点、第一像素阈值和第二像素阈值，确定第二权重。

在本实施例中，第二像素点为多个，对于每一第二像素点均可以采用子步骤S1032确定该第二像素点对应的第二权重。

在本实施例中，根据第二像素点的像素值的取值不同，确定其第二权重的方式也不一样，至少包括以下三种：

(2.1)若第二像素点的像素值小于第一像素阈值，则按照第四线性关系确定第二权重。

在本实施例中，第四线性关系是根据第四权重阈值、第一像素阈值及预设最小值确定的，其中，预设最小值为像素值为255时的权重，设置为0％。

(2.2)若第一像素点的像素值大于或者等于所述第一像素阈值、且小于所述第二像素阈值，则按照第五线性关系确定第二权重。

在本实施例中，第五线性关系是根据第四权重阈值、第三权重阈值、第一像素阈值及第二像素阈值确定的。

(2.3)若第一像素点的像素值大于或者等于所述第二像素阈值，则按照第六线性关系确定第二权重。

在本实施例中，第六线性关系是根据第三权重阈值、第二像素阈值及预设最大值确定的，预设最大值为像素值为0时的权重，设置为100％。

在本实施例中，第一权重阈值、第二权重阈值、第三权重阈值、第四权重阈值均可以根据需要进行设置。为了更清楚地说明各线性关系、各权重阈值与第一像素阈值和第二像素阈值之间的关系，请参照图12，图12为本发明实施例提供的各线性关系、各权重阈值与第一像素阈值和第二像素阈值之间关系的示例图。

子步骤S1033，根据第一像素点的像素值、第一权重、第二像素点的像素值及第二权重，计算第三像素点的像素值，得到最终图像。

在本实施例中，第三像素点的像素值pv可以通过如下公式计算得到：pv＝pv1*w1+pv2*w2，其中，pv1为第一像素点的像素值，w1为第一权重，pv2为第二像素点的像素值，w2为第二权重。

本实施例提供的上述方法，按照不同情况分别为第一图像帧中第一像素点设置不同的第一权重，为第二图像帧中的第二像素点设置不同的第二权重，使得融合得到的最终图像的前景和背景的清晰度均达到要求。

需要说明的是，步骤S103的子步骤S1031～子步骤S1033也可以替换图6或图10中的步骤S103，以达到对应技术效果。

综上所述，本发明实施例提供了一种图像拍摄方法及设备，应用于图像拍摄设备中的主控芯片，图像拍摄设备还包括镜头和补光装置，镜头和补光装置均与主控芯片电连接，所述方法包括：在补光装置基于预先设置的第一补光强度进行补光的情况下，控制镜头基于预先设置的第一曝光时间拍摄第一图像帧，其中，第一图像帧中背景的清晰度满足第一预设条件；在补光装置基于预先设置的第二补光强度进行补光的情况下，控制镜头基于预先设置的第二曝光时间拍摄第二图像帧，其中，第二图像帧中前景的清晰度满足第二预设条件，第一曝光时间和第二曝光时间之和等于预先设置的单帧曝光时长；接收镜头发送的第一图像帧和第二图像帧；将第一图像帧和第二图像帧进行融合，得到最终图像。与现有技术相比，本发明实施例通过在单帧曝光时长内拍摄满足第一预设条件的第一图像帧和满足第二预设条件的第二图像帧，最后将第一图像帧和第二图像帧融合，得到前景和背景均能满足清晰度的最终图像，极好地满足拍摄图像的清晰度要求。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但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，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (5)

1.一种图像拍摄方法，其特征在于，应用于图像拍摄设备中的主控芯片，所述图像拍摄设备还包括镜头和补光装置，所述镜头和补光装置均与所述主控芯片电连接，所述方法包括：

在所述补光装置基于预先设置的第一补光强度进行补光的情况下，控制所述镜头基于预先设置的第一曝光时间拍摄第一图像帧，其中，所述第一图像帧中背景的清晰度满足第一预设条件，所述第一图像帧包括第一像素点；

在所述补光装置基于预先设置的第二补光强度进行补光的情况下，控制所述镜头基于预先设置的第二曝光时间拍摄第二图像帧，其中，所述第二图像帧中前景的清晰度满足第二预设条件，所述第一曝光时间和第二曝光时间之和等于预先设置的单帧曝光时长，所述第二图像帧包括第二像素点；

接收所述镜头发送的所述第一图像帧和所述第二图像帧；

将所述第一图像帧和所述第二图像帧进行融合，得到最终图像，所述最终图像包括第三像素点；

所述将所述第一图像帧和所述第二图像帧进行融合，得到最终图像的步骤包括：

根据第一像素点、第一像素阈值和第二像素阈值，确定第一权重；

根据第二像素点、所述第一像素阈值和所述第二像素阈值，确定第二权重；

根据第一像素点的像素值、所述第一权重、所述第二像素点的像素值及所述第二权重，计算所述第三像素点的像素值，得到最终图像；

所述根据第一像素点、第一像素阈值和第二像素阈值，确定第一权重的步骤包括：

若第一像素点的像素值小于所述第一像素阈值，则按照第一线性关系确定第一权重，所述第一线性关系是根据第一权重阈值、第一像素阈值及预设最大值确定的；

若第一像素点的像素值大于或者等于所述第一像素阈值、且小于所述第二像素阈值，则按照第二线性关系确定第一权重，所述第二线性关系是根据第一权重阈值、第二权重阈值、第一像素阈值及第二像素阈值确定的；

若第一像素点的像素值大于或者等于所述第二像素阈值，则按照第三线性关系确定第一权重，所述第三线性关系是根据第三权重阈值、第二像素阈值及预设最小值确定的；

所述根据第二像素点、所述第一像素阈值和所述第二像素阈值，确定第二权重的步骤包括：

若第二像素点的像素值小于所述第一像素阈值，则按照第四线性关系确定第二权重，所述第四线性关系是根据第四权重阈值、第一像素阈值及预设最小值确定的；

若第一像素点的像素值大于或者等于所述第一像素阈值、且小于所述第二像素阈值，则按照第五线性关系确定第二权重，所述第五线性关系是根据第四权重阈值、第三权重阈值、第一像素阈值及第二像素阈值确定的；

若第一像素点的像素值大于或者等于所述第二像素阈值，则按照第六线性关系确定第二权重，所述第六线性关系是根据第三权重阈值、第二像素阈值及预设最大值确定的。

2.如权利要求1所述的图像拍摄方法，其特征在于，所述在所述补光装置基于预先设置的第一补光强度进行补光的情况下，控制所述镜头基于预先设置的第一曝光时间拍摄第一图像帧的步骤包括：

将所述第一曝光时间作为当前第一曝光时间、并将所述第一补光强度作为当前第一补光强度；

S11：在所述补光装置基于所述当前第一补光强度进行补光的情况下，控制所述镜头基于所述当前第一曝光时间拍摄第一曝光图像；

S12：接收所述镜头发送的第一曝光图像；

S13：若所述第一曝光图像不满足所述第一预设条件，则调整所述当前第一曝光时间和所述当前第一补光强度，并用调整后的当前第一曝光时间替换所述当前第一曝光时间、用调整后的当前第一补光强度替换所述当前第一补光强度，重复执行步骤S11-S13，直至所述第一曝光图像满足所述第一预设条件；

将满足所述第一预设条件的第一曝光图像作为所述第一图像帧。

3.如权利要求2所述的图像拍摄方法，其特征在于，所述第一曝光图像包括多个像素点，每一像素点对应一个亮度值，所述若所述第一曝光图像不满足所述第一预设条件，则调整所述当前第一曝光时间和所述当前第一补光强度的步骤之前包括：

根据所述第一曝光图像中每一所述像素点的亮度值，生成所述第一曝光图像的图像亮度直方图，其中，所述图像亮度直方图用于表征所有所述像素点的亮度值的分布图；

计算亮度值处于预设区间的所述像素点在所述图像亮度直方图中的面积与所有像素点在所述图像亮度直方图中的总面积的面积比；

若所述面积比大于预设值，则判定所述第一曝光图像满足所述第一预设条件，否则，判定所述第一曝光图像不满足所述第一预设条件。

4.如权利要求2所述的图像拍摄方法，其特征在于，所述在所述补光装置基于预先设置的第二补光强度进行补光的情况下，控制所述镜头基于预先设置的第二曝光时间拍摄第二图像帧的步骤包括：

根据所述单帧曝光时长和所述第一图像帧对应的当前第一曝光时间，更新所述第二曝光时间；

将更新后的第二曝光时间作为当前第二曝光时间、并将所述第二补光强度作为当前第二补光强度；

S21：在所述补光装置基于所述当前第二补光强度进行补光的情况下，控制所述镜头基于所述第二曝光时间拍摄第二曝光图像；

S22：接收所述镜头发送的所述第二曝光图像；

S23：若所述第二曝光图像不满足所述第二预设条件，则调整所述当前第二补光强度，并用调整后的当前第二补光强度更新当前第二补光强度，重复执行步骤S21-S23，直至所述第二曝光图像满足所述第二预设条件；

将满足第二预设条件的第二曝光图像作为所述第二图像帧。

5.一种图像拍摄设备，其特征在于，所述图像拍摄设备包括主控芯片、镜头和补光装置，所述镜头和补光装置均与所述主控芯片电连接；

所述主控芯片，用于在所述补光装置基于预先设置的第一补光强度进行补光的情况下，控制所述镜头基于预先设置的第一曝光时间拍摄第一图像帧，其中，所述第一图像帧中背景的清晰度满足第一预设条件，所述第一图像帧包括第一像素点；

所述主控芯片，还用于在所述补光装置基于预先设置的第二补光强度进行补光的情况下，控制所述镜头基于预先设置的第二曝光时间拍摄第二图像帧，其中，所述第二图像帧中前景的清晰度满足第二预设条件，所述第一曝光时间和第二曝光时间之和等于预先设置的单帧曝光时长，所述第二图像帧包括第二像素点；

所述镜头，用于将所述第一图像帧和所述第二图像帧发送至所述主控芯片；

所述主控芯片，还用于将所述第一图像帧和所述第二图像帧进行融合，得到最终图像，所述最终图像包括第三像素点；

所述主控芯片，还用于：根据第一像素点、第一像素阈值和第二像素阈值，确定第一权重；根据第二像素点、所述第一像素阈值和所述第二像素阈值，确定第二权重；根据第一像素点的像素值、所述第一权重、所述第二像素点的像素值及所述第二权重，计算所述第三像素点的像素值，得到最终图像；

所述主控芯片在用于根据第一像素点、第一像素阈值和第二像素阈值，确定第一权重时，具体用于：若第一像素点的像素值小于所述第一像素阈值，则按照第一线性关系确定第一权重，所述第一线性关系是根据第一权重阈值、第一像素阈值及预设最大值确定的；若第一像素点的像素值大于或者等于所述第一像素阈值、且小于所述第二像素阈值，则按照第二线性关系确定第一权重，所述第二线性关系是根据第一权重阈值、第二权重阈值、第一像素阈值及第二像素阈值确定的；若第一像素点的像素值大于或者等于所述第二像素阈值，则按照第三线性关系确定第一权重，所述第三线性关系是根据第三权重阈值、第二像素阈值及预设最小值确定的；

所述主控芯片在用于根据第二像素点、所述第一像素阈值和所述第二像素阈值，确定第二权重时，具体用于：若第二像素点的像素值小于所述第一像素阈值，则按照第四线性关系确定第二权重，所述第四线性关系是根据第四权重阈值、第一像素阈值及预设最小值确定的；若第一像素点的像素值大于或者等于所述第一像素阈值、且小于所述第二像素阈值，则按照第五线性关系确定第二权重，所述第五线性关系是根据第四权重阈值、第三权重阈值、第一像素阈值及第二像素阈值确定的；若第一像素点的像素值大于或者等于所述第二像素阈值，则按照第六线性关系确定第二权重，所述第六线性关系是根据第三权重阈值、第二像素阈值及预设最大值确定的。