CN115484384B - 控制曝光的方法、装置与电子设备 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种控制曝光的方法、装置与电子设备，对于光圈大小可变的摄像头模组，通过根据当前光圈值、当前帧图像对应的曝光时间、当前帧图像的亮度值、当前帧图像对应的增益、摄像头模组的感光度的标定值以及在标定摄像头模组的感光度时对应的图像的亮度值，确定拍摄环境的亮度等级，并根据拍摄环境的亮度等级，确定目标亮度值，之后将当前帧图像的亮度值向目标亮度值收敛，该方法能够在光圈大小发生变化的情况下，用户看到的图像画面的亮度始终是稳定的，从而提升用户的视觉体验。
Description
技术领域
本申请涉及终端领域，并且更具体地涉及终端领域中控制曝光的方法、装置与电子设备。
背景技术
目前，存在一种光圈大小可变的摄像头模组，当光圈大小发生变化时，进光量也会随之发生变化，在这种情况下，随着进光量的改变，会使得显示画面的亮度不稳定，影响用户的视觉体验。
发明内容
本申请实施例提供了一种控制曝光的方法、装置与电子设备，该方法能够在光圈大小发生变化的情况下，用户看到的图像画面的亮度始终是稳定的，从而提升用户的视觉体验。
第一方面，提供了一种控制曝光的方法，该方法应用于光圈大小可变的摄像头模组，所述方法包括：获取当前帧图像；确定所述摄像头模组的当前光圈值，并确定所述当前帧图像的亮度值；根据所述当前光圈值、所述当前帧图像对应的曝光时间、所述当前帧图像的亮度值、所述当前帧图像对应的增益、所述摄像头模组的感光度的标定值以及在标定所述摄像头模组的感光度时对应的图像的亮度值，确定拍摄环境的亮度等级；根据所述拍摄环境的亮度等级，确定目标亮度值；在所述当前帧图像的亮度值不等于所述目标亮度值的情况下，将所述当前帧图像的亮度值向所述目标亮度值收敛。
基于上述技术方案，在光圈大小发生变化的情况下，根据当前光圈值、当前帧图像对应的曝光时间、当前帧图像的亮度值、当前帧图像对应的增益、摄像头模组的感光度的标定值以及在标定摄像头模组的感光度时对应的图像的亮度值，确定的拍摄环境的亮度等级始终是一致的，进而可以使得在光圈大小发生变化的情况下，根据拍摄环境的亮度等级确定的目标亮度值始终是一致的，因此，可以使得在光圈大小发生变化的情况下，用户看到的图像画面的亮度始终是稳定的，从而提升用户的视觉体验。
结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述确定所述摄像头模组的当前光圈值，包括：获取所述摄像头模组的当前变焦倍率；根据所述摄像头模组的当前变焦倍率，确定所述摄像头模组的当前光圈值。
基于上述技术方案，摄像头模组的光圈值随着变焦倍率的改变而改变，换句话说，摄像头模组的当前光圈值与当前变焦倍率之间存在对应关系，通过获取摄像头的当前变焦倍率，根据摄像头模组的当前变焦倍率，可以确定摄像头的当前光圈值。
结合第一方面和上述实现方式，在第一方面的某些实现方式中，所述根据所述摄像头模组的当前变焦倍率，确定所述摄像头模组的当前光圈值，包括：获取多个变焦倍率与多个光圈值之间的对应关系，所述多个变焦倍率包括所述当前变焦倍率；将与所述当前变焦倍率对应的光圈值确定为所述当前光圈值。
基于上述技术方案，通过获取多个变焦倍率与多个光圈值之间的对应关系，从而将与当前变焦倍率对应的光圈值确定为当前光圈值。
结合第一方面和上述实现方式，在第一方面的某些实现方式中，所述多个光圈值是所述摄像头模组在均匀光照，且在预设的亮度下遍历所述多个变焦倍率后获得的，所述多个光圈值中的任意一个光圈值与其对应的光圈的设计值的之间的差值的绝对值小于或等于预设的阈值。
基于上述技术方案，通过使摄像头模组在亮度一定的均匀光照下，依次遍历上述多个变焦倍率，获得光圈的多个标定值，并使得标定值与设计值之间的差值的绝对值小于或等于预设的阈值，由于上述光圈的标定值是在实际使用中对摄像头模组的光圈标定后确定的，相比于光圈的设计值，该标定值更能反映出光圈在实际使用中真实的光圈值，并且该标定值与设计值之间的差值在预设的范围内，因此，在用户使用阶段，在根据该标定值确定拍摄环境的亮度等级时，能够使得确定的拍摄环境的亮度等级与拍摄环境的实际亮度等级更加接近。
结合第一方面和上述实现方式，在第一方面的某些实现方式中，所述根据所述拍摄环境的亮度等级，确定目标亮度值，包括：获取多个拍摄环境的亮度等级与多个图像的亮度值之间的对应关系，所述多个拍摄环境的亮度等级包括所述拍摄环境的亮度等级；根据与所述拍摄环境的亮度等级对应的图像的亮度值，确定所述目标亮度值。
基于上述技术方案，在研发阶段，研发人员可以根据经验，为拍摄环境对应的各个亮度等级匹配相应的图像的亮度值，从而生成拍摄环境的亮度等级与图像的亮度值之间的对应关系，在用户使用相机应用拍摄阶段，如果显示给用户的图像的亮度值是根据拍摄环境的亮度等级与上述对应关系确定的，则该图像的亮度对于用户的视觉而言是比较舒服的，换句话说，显示给用户的图像的亮度不会使用户感觉到过亮或过暗。
结合第一方面和上述实现方式，在第一方面的某些实现方式中，所述根据与所述拍摄环境的亮度等级对应的图像的亮度值，确定所述目标亮度值，包括：将与所述拍摄环境的亮度等级对应的图像的亮度值确定为所述目标亮度值。
结合第一方面和上述实现方式，在第一方面的某些实现方式中，所述根据与所述拍摄环境的亮度等级对应的图像的亮度值，确定所述目标亮度值，包括：根据所述当前帧图像的灰度直方图，确定修正因子；根据所述修正因子，对与所述拍摄环境的亮度等级对应的图像的亮度值进行修正；将修正后的图像的亮度值确定为所述目标亮度值。
基于上述技术方案，通过根据当前帧图像的灰度直方图，确定修正因子，并使用修正因子对拍摄环境的亮度等级对应的图像的亮度值进行修正，修正后的图像的亮度值确定即为目标亮度值，从而增加根据拍摄环境的亮度等级确定目标亮度值时的灵活性。
第二方面，本申请提供了一种装置，该装置包含在电子设备中，该装置具有实现上述方面及上述方面的可能实现方式中电子设备行为的功能。功能可以通过硬件实现，也可以通过硬件执行相应的软件实现。硬件或软件包括一个或多个与上述功能相对应的模块或单元。例如，获取模块或单元、处理模块或单元等。
第三方面，本申请提供了一种电子设备，包括：摄像头模组；一个或多个处理器；存储器；多个应用程序；以及一个或多个计算机程序。其中，一个或多个计算机程序被存储在存储器中，一个或多个计算机程序包括指令。当指令被电子设备执行时，使得电子设备执行上述任一方面任一项可能的实现中的控制曝光的方法。
第四方面，本申请提供了一种电子设备，包括一个或多个处理器和一个或多个存储器。该一个或多个存储器与一个或多个处理器耦合，一个或多个存储器用于存储计算机程序代码，计算机程序代码包括计算机指令，当一个或多个处理器执行计算机指令时，使得电子设备执行上述任一方面任一项可能的实现中的控制曝光的方法。
第五方面，本申请提供了一种计算机可读存储介质，包括计算机指令，当计算机指令在电子设备上运行时，使得电子设备执行上述任一方面任一项可能的视频播放的方法。
第六方面，本申请提供了一种计算机程序产品，当计算机程序产品在电子设备上运行时，使得电子设备执行上述任一方面任一项可能的控制曝光的方法。
附图说明
图1是本申请实施例提供的一例电子设备的结构示意图；
图2是本申请实施例提供的控制曝光的方法的示意性流程图；
图3是本申请实施例提供的一例调节变焦倍率的图形用户界面示意图；
图4是本申请实施例提供的各个变焦倍率下的光圈的标定值与变焦倍率之间的对应关系、以及同一变焦倍率下的光圈的标定值与设计值之间的大小关系的示意图；
图5是本申请实施例提供的拍摄环境的亮度等级与图像的亮度之间的对应关系的示意图。
具体实施方式
下面将结合附图，对本申请各实施例中的技术方案进行描述。
目前，存在一种光圈大小可变的摄像头模组，例如，光圈大小可以随变焦倍率的改变而改变，换句话说，当摄像头模组的变焦倍率发生变化时，摄像头模组的光圈大小也会随之改变，这种摄像头模组的优势在于：对于低变焦倍率，可以通过较大的光圈使得图像的噪声更少且清晰度更高，对于高变焦倍率，可以通过较小的光圈获得更大的景深。
然而，当光圈大小发生变化时，进光量也会随之发生变化，在这种情况下，随着进光量的改变，会使得通过摄像头模组获取到的画面的亮度不稳定，影响用户的视觉体验。
有鉴于此，本申请实施例提供了一种控制曝光的方法，该方法能够使得在光圈大小发生变化时，当前帧图像的亮度保持稳定。
本申请实施例提供的控制曝光的方法可以应用于手机、平板电脑、可穿戴设备、车载设备、增强现实(augmented reality，AR)/虚拟现实(virtual reality，VR)设备、笔记本电脑、超级移动个人计算机(ultra-mobile personal computer，UMPC)、上网本、个人数字助理(personal digital assistant，PDA)等具备拍照功能的电子设备上，本申请实施例对电子设备的具体类型不作任何限制。应理解，本申请实施例中的电子设备安装有大小可变的光圈。
示例性的，图1是本申请实施例提供的一例电子设备100的结构示意图。电子设备100可以包括处理器110，外部存储器接口120，内部存储器121，通用串行总线(universalserial bus，USB)接口130，充电管理模块140，电源管理模块141，电池142，天线1，天线2，移动通信模块150，无线通信模块160，音频模块170，扬声器170A，受话器170B，麦克风170C，耳机接口170D，传感器模块180，按键190，马达191，指示器192，摄像头193，显示屏194，以及用户标识模块(subscriber identification module，SIM)卡接口195等。其中传感器模块180可以包括压力传感器180A，陀螺仪传感器180B，气压传感器180C，磁传感器180D，加速度传感器180E，距离传感器180F，接近光传感器180G，指纹传感器180H，温度传感器180J，触摸传感器180K，环境光传感器180L，骨传导传感器180M等。
可以理解的是，本申请实施例示意的结构并不构成对电子设备100的具体限定。在本申请另一些实施例中，电子设备100可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者拆分某些部件，或者不同的部件布置。图示的部件可以以硬件，软件或软件和硬件的组合实现。
处理器110可以包括一个或多个处理单元，例如：处理器110可以包括应用处理器(application processor，AP)，调制解调处理器，图形处理器(graphics processingunit，GPU)，图像信号处理器(image signal processor，ISP)，控制器，存储器，视频编解码器，数字信号处理器(digital signal processor，DSP)，基带处理器，和/或神经网络处理器(neural-network processing unit，NPU)等。其中，不同的处理单元可以是独立的器件，也可以集成在一个或多个处理器中。
其中，控制器可以是电子设备100的神经中枢和指挥中心。控制器可以根据指令操作码和时序信号，产生操作控制信号，完成取指令和执行指令的控制。
处理器110中还可以设置存储器，用于存储指令和数据。在一些实施例中，处理器110可以包括一个或多个接口。接口可以包括集成电路(inter-integrated circuit，I2C)接口，集成电路内置音频(inter-integrated circuit sound，I2S)接口，脉冲编码调制(pulse code modulation，PCM)接口，通用异步收发传输器(universal asynchronousreceiver/transmitter，UART)接口，移动产业处理器接口(mobile industry processorinterface，MIPI)，通用输入输出(general-purpose input/output，GPIO)接口，用户标识模块(subscriber identity module，SIM)接口，和/或通用串行总线(universal serialbus，USB)接口等。
其中，I2C接口是一种双向同步串行总线，处理器110可以通过I2C接口耦合触摸传感器180K，使处理器110与触摸传感器180K通过I2C总线接口通信，实现电子设备100的触摸功能。MIPI接口可以被用于连接处理器110与显示屏194，摄像头193等***器件。MIPI接口包括摄像头串行接口(camera serial interface，CSI)，显示屏串行接口(display serialinterface，DSI)等。在一些实施例中，处理器110和摄像头193通过CSI接口通信，实现电子设备100的拍摄功能。处理器110和显示屏194通过DSI接口通信，实现电子设备100的显示功能。
可以理解的是，本申请实施例示意的各模块间的接口连接关系，只是示意性说明，并不构成对电子设备100的结构限定。在本申请另一些实施例中，电子设备100也可以采用上述实施例中不同的接口连接方式，或多种接口连接方式的组合。
充电管理模块140用于从充电器接收充电输入。其中，充电器可以是无线充电器，也可以是有线充电器。电源管理模块141用于连接电池142，充电管理模块140与处理器110。电源管理模块141接收电池142和/或充电管理模块140的输入，为处理器110，内部存储器121，外部存储器，显示屏194，摄像头193，和无线通信模块160等供电。
电子设备100通过GPU，显示屏194，以及应用处理器等实现显示功能。GPU为图像处理的微处理器，连接显示屏194和应用处理器。GPU用于执行数学和几何计算，用于图形渲染。处理器110可包括一个或多个GPU，其执行程序指令以生成或改变显示信息。
显示屏194用于显示图像，视频等。显示屏194包括显示面板。显示面板可以采用液晶显示屏(liquid crystal display，LCD)，有机发光二极管(organic light-emittingdiode，OLED)，有源矩阵有机发光二极体或主动矩阵有机发光二极体(active-matrixorganic light emitting diode的，AMOLED)，柔性发光二极管(flex light-emittingdiode，FLED)，Miniled，MicroLed，Micro-oLed，量子点发光二极管(quantum dot lightemitting diodes，QLED)等。在一些实施例中，电子设备100可以包括1个或N个显示屏194，N为大于1的正整数。
电子设备100可以通过ISP，摄像头193，触摸传感器、视频编解码器，GPU，显示屏194以及应用处理器等实现拍摄功能。例如本申请实施例介绍的控制曝光过程。
其中，ISP用于处理摄像头193反馈的数据。例如，拍照时，打开快门，光线通过摄像头模组被传递到摄像头感光元件上，光信号转换为电信号，摄像头感光元件将所述电信号传递给ISP处理，转化为肉眼可见的图像。ISP还可以对图像的噪点，亮度，肤色进行算法优化。ISP还可以对拍摄场景的曝光，色温等参数优化。在一些实施例中，ISP可以设置在摄像头193中。
摄像头193用于捕获静态图像或视频。物体通过摄像头模组生成光学图像投射到感光元件。感光元件可以是电荷耦合器件(charge coupled device，CCD)或互补金属氧化物半导体(complementary metal-oxide-semiconductor，CMOS)光电晶体管。感光元件把光信号转换成电信号，之后将电信号传递给ISP转换成数字图像信号。ISP将数字图像信号输出到DSP加工处理。DSP将数字图像信号转换成标准的RGB，YUV等格式的图像信号，应理解，在本申请实施例的描述中，以RGB格式的图像为例进行介绍，本申请实施例对图像格式不做限定。在一些实施例中，电子设备100可以包括1个或N个摄像头193，N为大于1的正整数。
数字信号处理器用于处理数字信号，除了可以处理数字图像信号，还可以处理其他数字信号。例如，当电子设备100在频点选择时，数字信号处理器用于对频点能量进行傅里叶变换等。
视频编解码器用于对数字视频压缩或解压缩。电子设备100可以支持一种或多种视频编解码器。这样，电子设备100可以播放或录制多种编码格式的视频，例如：动态图像专家组(moving picture experts group，MPEG)1，MPEG2，MPEG3，MPEG4等。
外部存储器接口120可以用于连接外部存储卡，例如Micro SD卡，实现扩展电子设备100的存储能力。内部存储器121可以用于存储计算机可执行程序代码，所述可执行程序代码包括指令。处理器110通过运行存储在内部存储器121的指令，从而执行电子设备100的各种功能应用以及数据处理。内部存储器121可以包括存储程序区和存储数据区。
电子设备100可以通过音频模块170，扬声器170A，受话器170B，麦克风170C，耳机接口170D，以及应用处理器等实现音频功能。例如音乐播放，录音等。
压力传感器180A用于感受压力信号，可以将压力信号转换成电信号。陀螺仪传感器180B可以用于确定电子设备100的运动姿态。气压传感器180C用于测量气压。磁传感器180D包括霍尔传感器。电子设备100可以利用磁传感器180D检测翻盖皮套的开合。加速度传感器180E可检测电子设备100在各个方向上(一般为三轴)加速度的大小。距离传感器180F，用于测量距离。电子设备100可以通过红外或激光测量距离。在一些实施例中，拍摄场景，电子设备100可以利用距离传感器180F测距以实现快速对焦。接近光传感器180G可以包括例如发光二极管(LED)和光检测器，例如光电二极管。环境光传感器180L用于感知环境光亮度。电子设备100可以根据感知的环境光亮度自适应调节显示屏194亮度。环境光传感器180L也可用于拍照时自动调节白平衡。指纹传感器180H用于采集指纹。电子设备100可以利用采集的指纹特性实现指纹解锁，访问应用锁，指纹拍照，指纹接听来电等。温度传感器180J用于检测温度。触摸传感器180K，也称“触控面板”。触摸传感器180K可以设置于显示屏194，由触摸传感器180K与显示屏194组成触摸屏，也称“触控屏”。触摸传感器180K用于检测作用于其上或附近的触摸操作。骨传导传感器180M可以获取振动信号。音频模块170可以基于所述骨传导传感器180M获取的声部振动骨块的振动信号，解析出语音信号，实现语音功能。
按键190包括开机键，音量键等。按键190可以是机械按键。也可以是触摸式按键。电子设备100可以接收按键输入，产生与电子设备100的用户设置以及功能控制有关的键信号输入。马达191可以产生振动提示。马达191可以用于来电振动提示，也可以用于触摸振动反馈。例如，作用于不同应用(例如拍照，音频播放等)的触摸操作，可以对应不同的振动反馈效果。作用于显示屏194不同区域的触摸操作，马达191也可对应不同的振动反馈效果。指示器192可以是指示灯，可以用于指示充电状态，电量变化，也可以用于指示消息，未接来电，通知等。SIM卡接口195用于连接SIM卡。
下面以具有图1所示结构的手机为例，对本申请实施例进行介绍。图2示出了控制曝光的方法200的示意性框图，该方法至少包括以下步骤。
步骤201，获取当前帧图像。
当用户需要使用手机的相机功能时，可以启动手机上安装的相机应用程序(application，App)，以下简称“相机应用”，相机应用启动后，手机通过摄像头模组获取当前帧图像。
步骤202，确定摄像头模组的当前光圈值，并确定当前帧图像的亮度值。
在获取当前帧图像后，手机根据当前帧图像，确定当前帧图像的亮度值，并确定摄像头模组的当前光圈值。例如，手机可以确定当前帧图像中的所有像素的亮度的平均值，将亮度的平均值确定为当前帧图像的亮度值。
在获取当前光圈值时，手机可以先获取摄像头模组的当前变焦倍率，并根据当前变焦倍率，确定当前光圈值。例如，手机可以获取预先配置的多个变焦倍率与多个光圈值之间的对应关系，在获取到当前变焦倍率后，手机可以将多个光圈值中与当前变焦倍率对应的光圈值确定为当前光圈值。
上述多个光圈值可以是在手机出厂前对摄像头模组的光圈大小标定后确定的标定值。例如，在亮度一定的均匀光照下，使得摄像头模组依次遍历上述多个变焦倍率，例如，在标定光圈值时，启动手机上的相机应用，相机应用启动后会显示预览界面，预览界面可以为图3中所示的界面301，界面301中可以包括多个菜单区域，每个区域包括不同的按键，分别用于实现相机应用的各种不同功能。
如图3所示，界面301包括顶端菜单区域、变焦倍率调节区域10、图像预览显示区域20和底端菜单区域，应理解，本申请实施例为了描述方便，对界面301的区域做如图虚线框所示的划分。
在对光圈大小进行标定时，可以在图3中的变焦倍率调节区域10手动选择摄像头模组的变焦倍率，并记录在各个变焦倍率下摄像头模组的各个光圈值，将该光圈值确定为光圈的标定值。
为了保证上述光圈的标定值的准确性，可以将同一变焦倍率对应的光圈的标定值与光圈的设计值进行比较，如果该标定值与设计值之间的差值的绝对值小于或等于预设的阈值，例如，预设的阈值可以为0.1，则将该标定值确定为该变焦倍率对应的光圈值，如果该标定值与设计值之间的差值的绝对值大于或等于预设的阈值，则可以重新进行标定，直至该标定值与设计值之间的差值的绝对值小于或等于预设的阈值。
例如，最终确定的各个变焦倍率下的光圈的标定值与变焦倍率之间的对应关系、以及同一变焦倍率下的光圈的标定值与设计值之间的大小关系可以如图4所示。
由于上述光圈的标定值是在实际使用中对摄像头模组的光圈标定后确定的，相比于光圈的设计值，该标定值更能反映出光圈在实际使用中真实的光圈值，并且该标定值与设计值之间的差值在预设的范围内，因此，在用户使用阶段，在根据该标定值确定拍摄环境的亮度等级时，能够使得确定的拍摄环境的亮度等级与拍摄环境的实际亮度等级更加接近。
步骤203，根据当前光圈值、当前帧图像对应的曝光时间、当前帧图像的亮度值、当前帧图像对应的增益、摄像头模组的感光度的标定值、以及在标定摄像头模组的感光度时对应的图像的亮度值，确定拍摄环境的亮度等级。
例如，可以基于以下关系式确定拍摄环境的亮度等级：
其中，LV代表拍摄环境的亮度等级，Luma1代表当前帧图像的亮度值，Fn代表当前光圈值，t代表当前帧图像对应的曝光时间，g代表当前帧图像对应的增益，P标定代表摄像头模组的感光度的标定值，例如，摄像头模组的感光度的标定过程可以如下：
在研发阶段，可以将拍摄环境的亮度等级设置为预设亮度等级，并确定该预设亮度等级对应的图像的亮度值，此处的该预设亮度等级对应的图像的亮度值即为上述的Luma2，当通过摄像头模组获取的图像的亮度值达到Luma2时，将此时的摄像头模组的感光度记为P标定，并将其作为摄像头模组在1倍增益下的感光度。关于确定预设亮度等级对应的图像的亮度值的方法请见下文中的相关描述。
上述关系式(1)可以使得在拍摄环境固定时，无论光圈值怎么变化，通过关系式(1)确定的拍摄环境的亮度等级与光圈值变化前的拍摄环境的亮度等级是一致的，例如，假设当前帧图像是在变焦倍率减小后获取的，变焦倍率的减小使得摄像头模组的光圈值增大了一倍，此时会使得进光量减少一倍，相应的，摄像头模组获取到的当前帧图像的亮度值会相应减小一倍，在这种情况下，通过关系式(1)确定拍摄环境的亮度等级时，由于光圈值的变化与当前帧图像的亮度值的变化之间会相互抵消，因此，在只有变焦倍率发生变化的情况下，通过关系式(1)确定的拍摄环境的亮度等级与变焦倍率减小之前是一致的。
例如，假设在变焦倍率减小之前，光圈值Fn2＝2，此时的图像的亮度值为100，在变焦倍率减小之后，光圈值Fn2＝4，此时摄像头模组的进光量会减少一倍，相应的，在变焦倍率减小之后，摄像头模组获取到的当前帧图像的亮度值为50，可以看出，在只有变焦倍率发生变化的情况下，通过关系式(1)确定的拍摄环境的亮度等级与变焦倍率减小之前是一致的。
步骤204，根据拍摄环境的亮度等级，确定目标亮度值。
在根据上述关系式(1)得到拍摄环境的亮度等级后，可以根据拍摄环境的亮度等级，确定目标亮度。例如，可以根据预配置的拍摄环境的亮度等级与图像的亮度值之间的对应关系，确定与拍摄环境的亮度等级对应的目标亮度值，拍摄环境的亮度等级与图像的亮度值之间的对应关系可以如图5所示。
在一种实现方式中，可以根据图5，将拍摄环境的亮度等级对应的图像的亮度值确定为目标亮度值。
在另一种实现方式中，可以对拍摄环境的亮度等级对应的图像的亮度值进行修正，将修正后的图像的亮度值确定为目标亮度值。
例如，可以根据当前帧图像的灰度直方图，确定当前帧图像的过曝程度或欠曝程度，根据过曝程度或欠曝程度确定修正因子μ，使用修正因子μ对拍摄环境的亮度等级对应的图像的亮度值进行修正，将修正后的图像的亮度值确定为目标亮度值。
例如，可以通过以下关系式对拍摄环境的亮度等级所对应的图像的亮度值进行修正：
Luma3＝μ×Lumabase (2)
其中，Luma3为目标亮度值，Lumabase为拍摄环境的亮度等级对应的图像的亮度值，如果当前帧图像处于过曝状态，则μ大于0且小于1，如果当前帧图像处于欠曝状态，则μ大于1。
假设根据关系式(1)确定的拍摄环境的亮度等级为10，根据图5，可以确定拍摄环境的亮度等级对应的图像的亮度值为30，在一种实现方式中，将亮度值30确定为目标亮度值；在另一种实现方式中，通过关系式(2)对亮度值30进行修正，假设当前帧图像处于过曝状态，根据当前帧图像的过曝程度，确定μ的取值为0.8，因此，根据关系式(2)确定的目标亮度值为24。
上述预配置的拍摄环境的亮度等级与图像的亮度值之间的对应关系可以是通过以下方式生成的：
例如，在研发阶段，研发人员可以根据经验，为拍摄环境对应的各个亮度等级匹配相应的图像的亮度值，从而生成上述拍摄环境的亮度等级与图像的亮度值之间的对应关系。在用户使用相机应用拍摄阶段，如果显示给用户的图像的亮度值是根据拍摄环境的亮度等级与上述对应关系确定的，则该图像的亮度对于用户的视觉而言是比较舒服的，换句话说，显示给用户的图像的亮度不会使用户感觉到过亮或过暗。
关于确定Luma2的方法，请参考上述确定目标亮度的方法，为了简洁，此处不再赘述。
步骤205，在当前帧图像的亮度值不等于目标亮度值的情况下，将当前帧图像的亮度值向目标亮度值收敛。
在得到目标亮度值后，可以判断当前帧图像的亮度值是否等于目标亮度值，如果当前帧图像的亮度值等于目标亮度值，则代表无需调整当前帧图像的亮度值；如果当前帧图像的亮度值不等于目标亮度值，则代表需要将当前帧图像的亮度值向目标亮度值收敛。
在将当前帧图像的亮度值向目标亮度值收敛时，可以通过调整关系式(1)中的t与g的乘积，来达到将当前帧图像的亮度值向目标亮度值收敛的目的。
例如，当前帧的图像的亮度值为36，由于目标亮度的亮度值为24，因此需要将当前帧的图像的亮度值向目标亮度值收敛，可以通过改变t与g中的至少一个使得当前帧图像的亮度值向目标亮度值收敛。
在通过改变t与g中的至少一个使得当前帧图像的亮度值向目标亮度值收敛的过程中，通过关系式(1)确定的拍摄环境的亮度等级与t与g中的至少一个发生改变前通过关系式(1)确定的拍摄环境的亮度等级是一致的。
例如，改变后的t与g的乘积是改变前的t与g的乘积的n倍，则相应的，在改变t与g的乘积后，当前帧图像的亮度值是改变t与g的乘积前的亮度值的n倍，因此，可以看出，t与g的乘积的变化与当前帧图像的亮度值的变化之间会相互抵消，拍摄环境的亮度等级在t与g的乘积变化前后是一致的。
因此，可以得出以下结论：当光圈大小发生变化时，通过关系式(1)确定的拍摄环境的亮度等级，与光圈值发生变化前通过关系式(1)确定的拍摄环境的亮度等级的一致的，此外，在将当前帧图像的亮度值向目标亮度值收敛的过程中，通过关系式(1)确定的拍摄环境的亮度等级，与收敛前通过关系式(1)确定的拍摄环境的亮度等级是一致的。
由于在获取每一帧图像时，均会执行方法200中的步骤201至步骤205，因此，对于任意两帧图像，根据关系式(1)确定的拍摄环境的亮度等级均相同，进一步根据拍摄环境的亮度等级确定的目标亮度值是一致的，因此，对于每一帧图像，当图像的亮度值不等于目标亮度值时，均会将图像的亮度值向目标亮度值收敛，因此，即使在光圈大小发生变化的情况下，用户看到的图像画面的亮度始终是稳定的，从而提升用户的视觉体验。
可以理解的是，电子设备为了实现上述功能，其包含了执行各个功能相应的硬件和/或软件模块。结合本文中所公开的实施例描述的各示例的算法步骤，本申请能够以硬件或硬件和计算机软件的结合形式来实现。某个功能究竟以硬件还是计算机软件驱动硬件的方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。本领域技术人员可以结合实施例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申请的范围。
本实施例可以根据上述方法示例对电子设备进行功能模块的划分，例如，可以对应各个功能划分各个功能模块，例如获取单元、处理单元等，也可以将两个或两个以上的功能集成在一个处理模块中。上述集成的模块可以采用硬件的形式实现。需要说明的是，本实施例中对模块的划分是示意性的，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。
需要说明的是，上述方法实施例涉及的各步骤的所有相关内容均可以援引到对应功能模块的功能描述，在此不再赘述。
本实施例提供的电子设备，用于执行上述控制曝光的方法，因此可以达到与上述实现方法相同的效果。
在采用集成的单元的情况下，电子设备还可以包括处理模块、存储模块和通信模块。其中，处理模块可以用于对电子设备的动作进行控制管理。存储模块可以用于支持电子设备执行存储程序代码和数据等。通信模块，可以用于支持电子设备与其他设备的通信。
其中，处理模块可以是处理器或控制器。其可以实现或执行结合本申请公开内容所描述的各种示例性的逻辑方框，模块和电路。处理器也可以是实现计算功能的组合，例如包含一个或多个微处理器组合，数字信号处理(digital signal processing，DSP)和微处理器的组合等等。存储模块可以是存储器。通信模块具体可以为射频电路、蓝牙芯片、Wi-Fi芯片等与其他电子设备交互的设备。
在一个实施例中，当处理模块为处理器，存储模块为存储器时，本实施例所涉及的电子设备可以为具有图1所示结构的设备。
本实施例还提供一种计算机存储介质，该计算机存储介质中存储有计算机指令，当该计算机指令在电子设备上运行时，使得电子设备执行上述相关方法步骤实现上述实施例中的控制曝光的方法。
本实施例还提供了一种计算机程序产品，当该计算机程序产品在计算机上运行时，使得计算机执行上述相关步骤，以实现上述实施例中的控制曝光的方法。
另外，本申请的实施例还提供一种装置，这个装置具体可以是芯片，组件或模块，该装置可包括相连的处理器和存储器；其中，存储器用于存储计算机执行指令，当装置运行时，处理器可执行存储器存储的计算机执行指令，以使芯片执行上述各方法实施例中的控制曝光的方法。
其中，本实施例提供的电子设备、计算机存储介质、计算机程序产品或芯片均用于执行上文所提供的对应的方法，因此，其所能达到的有益效果可参考上文所提供的对应的方法中的有益效果，此处不再赘述。
通过以上实施方式的描述，所属领域的技术人员可以了解到，为描述的方便和简洁，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将装置的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，模块或单元的划分，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装置，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
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一个物理单元或多个物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个不同地方。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请实施例的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一个设备(可以是单片机，芯片等)或处理器(processor)执行本申请各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(read only memory，ROM)、随机存取存储器(random access memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上内容，仅为本申请的具体实施方式，但本申请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申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (13)
1.一种控制曝光的方法，其特征在于，所述方法应用于光圈大小可变的摄像头模组，所述方法包括：
获取当前帧图像；
确定所述摄像头模组的当前光圈值，并确定所述当前帧图像的亮度值；
根据所述当前光圈值、所述当前帧图像对应的曝光时间、所述当前帧图像的亮度值、所述当前帧图像对应的增益、所述摄像头模组的感光度的标定值以及在标定所述摄像头模组的感光度时对应的图像的亮度值，确定拍摄环境的亮度等级；其中，当光圈值发生变化时，确定的拍摄环境的亮度等级与光圈值变化前的拍摄环境的亮度等级是一致的；
根据所述拍摄环境的亮度等级，确定目标亮度值，包括：获取多个拍摄环境的亮度等级与多个图像的亮度值之间的对应关系，所述多个拍摄环境的亮度等级包括所述拍摄环境的亮度等级；根据与所述拍摄环境的亮度等级对应的图像的亮度值，确定所述目标亮度值；
在所述当前帧图像的亮度值不等于所述目标亮度值的情况下，将所述当前帧图像的亮度值向所述目标亮度值收敛。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定所述摄像头模组的当前光圈值，包括：
获取所述摄像头模组的当前变焦倍率；
根据所述摄像头模组的当前变焦倍率，确定所述摄像头模组的当前光圈值。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述摄像头模组的当前变焦倍率，确定所述摄像头模组的当前光圈值，包括：
获取多个变焦倍率与多个光圈值之间的对应关系，所述多个变焦倍率包括所述当前变焦倍率；
将与所述当前变焦倍率对应的光圈值确定为所述当前光圈值。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述多个光圈值是所述摄像头模组在均匀光照，且在预设的亮度下遍历所述多个变焦倍率后获得的，所述多个光圈值中的任意一个光圈值与其对应的光圈的设计值的之间的差值的绝对值小于或等于预设的阈值。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据与所述拍摄环境的亮度等级对应的图像的亮度值，确定所述目标亮度值，包括：
将与所述拍摄环境的亮度等级对应的图像的亮度值确定为所述目标亮度值。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据与所述拍摄环境的亮度等级对应的图像的亮度值，确定所述目标亮度值，包括：
根据所述当前帧图像的灰度直方图，确定修正因子；
根据所述修正因子，对与所述拍摄环境的亮度等级对应的图像的亮度值进行修正；
将修正后的图像的亮度值确定为所述目标亮度值。
7.一种电子设备，其特征在于：所述电子设备包括：
摄像头模组，用于获取当前帧图像；
一个或多个处理器；存储器；多个应用程序；以及一个或多个程序，其中所述一个或多个程序被存储在所述存储器中，当所述一个或者多个程序被所述处理器执行时，使得所述电子设备执行以下步骤：
确定所述摄像头模组的当前光圈值，并确定所述当前帧图像的亮度值；
根据所述当前光圈值、所述当前帧图像对应的曝光时间、所述当前帧图像的亮度值、所述当前帧图像对应的增益、所述摄像头模组的感光度的标定值以及在标定所述摄像头模组的感光度时对应的图像的亮度值，确定拍摄环境的亮度等级；其中，当光圈值发生变化时，确定的拍摄环境的亮度等级与光圈值变化前的拍摄环境的亮度等级是一致的；
根据所述拍摄环境的亮度等级，确定目标亮度值，包括：获取多个拍摄环境的亮度等级与多个图像的亮度值之间的对应关系，所述多个拍摄环境的亮度等级包括所述拍摄环境的亮度等级；根据与所述拍摄环境的亮度等级对应的图像的亮度值，确定所述目标亮度值；
在所述当前帧图像的亮度值不等于所述目标亮度值的情况下，将所述当前帧图像的亮度值向所述目标亮度值收敛。
8.根据权利要求7所述的电子设备，其特征在于，当所述一个或者多个程序被所述处理器执行时，使得所述电子设备执行以下步骤：
获取所述摄像头模组的当前变焦倍率；
根据所述摄像头模组的当前变焦倍率，确定所述摄像头模组的当前光圈值。
9.根据权利要求8所述的电子设备，其特征在于，当所述一个或者多个程序被所述处理器执行时，使得所述电子设备执行以下步骤：
获取多个变焦倍率与多个光圈值之间的对应关系，所述多个变焦倍率包括所述当前变焦倍率；
将与所述当前变焦倍率对应的光圈值确定为所述当前光圈值。
10.根据权利要求9所述的电子设备，其特征在于，所述多个光圈值是所述摄像头模组在均匀光照，且在预设的亮度下遍历所述多个变焦倍率后获得的，所述多个光圈值中的任意一个光圈值与其对应的光圈的设计值的之间的差值的绝对值小于或等于预设的阈值。
11.根据权利要求7所述的电子设备，其特征在于，当所述一个或者多个程序被所述处理器执行时，使得所述电子设备执行以下步骤：
将与所述拍摄环境的亮度等级对应的图像的亮度值确定为所述目标亮度值。
12.根据权利要求7所述的电子设备，其特征在于，当所述一个或者多个程序被所述处理器执行时，使得所述电子设备执行以下步骤：
根据所述当前帧图像的灰度直方图，确定修正因子；
根据所述修正因子，对与所述拍摄环境的亮度等级对应的图像的亮度值进行修正；
将修正后的图像的亮度值确定为所述目标亮度值。
13.一种计算机存储介质，其特征在于，包括计算机指令，当所述计算机指令在电子设备上运行时，使得所述电子设备执行如权利要求1至6中任一项所述的控制曝光的方法。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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