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亮度调整方法、装置、存储介质及电子装置

2021-02-03 22:25:51

亮度调整方法、装置、存储介质及电子装置

  技术领域

  本发明实施例涉及通信领域,具体而言,涉及一种亮度调整方法、装置、存储介质及电子装置。

  背景技术

  当前的安防监控摄像机,大部分都会配备补光灯。不管是近光灯,远光灯,其调整都是根据画面亮度进行调节。

  在相关技术中,通常采用如图1所示的远近光补光方案,当摄像机视场角大时,LED_1亮度更高。如图1所示,实线是摄像机的拍摄范围,虚线是LED_0的补光范围,细点划线是LED_1的补光范围。LED_0,LED_1的亮度比例和摄像机的视场角大小绑定,当摄像机视场角小时,LED_0的亮度更高。通过画面亮度过暗还是过亮来调节补光灯,调节速度缓慢,且只支持一组灯光的调整,对特定被摄物不能做到很好补光,其中,对特定被拍摄物不能做到很好补光示意图可参见附图2。当摄像机使用大视场角拍摄被摄物时,补光灯照在近处会导致画面中出现强烈过曝,此时,使用LED_0更合适,其中,摄像机使用大视场角拍摄被摄物补光示意图可参见附图3。

  由此可知,相关技术中存在亮度调整方法速度慢,在不同物距下亮度比例不匹配的问题。

  针对相关技术中存在的上述问题,目前尚未提出有效的解决方案。

  发明内容

  本发明实施例提供了一种亮度调整方法、装置、存储介质及电子装置,以至少解决相关技术中存在的亮度调整方法速度慢,在不同物距下亮度比例不匹配的问题。

  根据本发明的一个实施例,提供了一种亮度调整方法,包括:确定补光灯对拍摄画面中包括的画面分块的影响系数,其中,所述影响系数是基于所述补光灯的光照强度变化前后,所述补光灯的光照强度变化值与所述画面分块的亮度变化值确定出的;基于所述影响系数以及所述画面分块的目标亮度值确定所述补光灯的目标灯光强度;将所述补光灯的亮度调整为所述目标灯光强度。

  根据本发明的另一个实施例,提供了一种亮度调整装置,包括:第一确定模块,用于确定补光灯对拍摄画面中包括的画面分块的影响系数,其中,所述影响系数是基于所述补光灯的光照强度变化前后,所述补光灯的光照强度变化值与所述画面分块的亮度变化值确定出的;第二确定模块,用于基于所述影响系数以及所述画面分块的目标亮度值确定所述补光灯的目标灯光强度;调整模块,用于将所述补光灯的亮度调整为所述目标灯光强度。

  根据本发明的又一个实施例,还提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质中存储有计算机程序,其中,所述计算机程序被设置为运行时执行上述任一项方法实施例中的步骤。

  根据本发明的又一个实施例,还提供了一种电子装置,包括存储器和处理器,所述存储器中存储有计算机程序,所述处理器被设置为运行所述计算机程序以执行上述任一项方法实施例中的步骤。

  通过本发明,由于利用补光灯对拍摄画面中的画面分块的影响系数及画面分块的目标亮度来确定补光灯的灯光强度,能够快速的调整补光灯的亮度,因此,可以解决相关技术中存在的亮度调整方法速度慢,在不同物距下亮度比例不匹配的问题,能够快速调整补光灯的亮度以使亮度适应不同的物距,提高了补光效果。

  附图说明

  图1是相关技术中远近光补光方案示意图;

  图2是相关技术中对特定被拍摄物不能做到很好补光示意图;

  图3是相关技术中摄像机使用大视场角拍摄被摄物补光示意图;

  图4是相关技术中单灯快速调整算法的流程图;

  图5是相关技术中多灯快速调整算法的流程图;

  图6是本发明实施例的一种亮度调整方法的移动终端的硬件结构框图;

  图7是根据本发明实施例的亮度调整方法的流程图;

  图8是根据本发明具体实施例的亮度调整方法流程图;

  图9是根据本发明实施例的亮度调整装置的结构框图。

  具体实施方式

  下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明的实施例。

  需要说明的是,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”等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。

  首先对相关技术中的亮度调整的基础技术进行说明:

  1.单灯快速调整算法

  广泛使用单灯快速调整算法,是通过两次不同光照强度输出来确定灯光对环境的照射能力,然后再确定光照强度,图4是相关技术中单灯快速调整算法的流程图,如图4所示,该流程包括:

  步骤S402,灯光照强度开50%,获得画面亮度y1。

  步骤S404,灯光照强度开60%,获得画面亮度y2。

  步骤S406,使用(50,y1),(60,y2)做出如图4所示的画面亮度y关于灯光照强度百分比的关系图。

  步骤S408,假设目标亮度为yTar,即可在关系直线上找到需要输出的灯关照强度。

  2.多灯快速调整算法

  多灯快速调整只需要对所有灯都进行一次单灯快速调整,即可得到每颗灯对当前环境的影响系数。图5是相关技术中多灯快速调整算法的流程图,如图5所示,该流程包括:

  步骤S502,将多个灯的光照强度开50%,获得多个画面亮度y1i、y2i……yni。

  步骤S504,将多个灯的光照强度开60%,获得多个画面亮度y1j、y2j……ynj。

  步骤S506,画出所有灯的画面亮度y关于灯光照强度百分比的关系图。

  步骤S508,确定目标亮度后,即可利用关系图确定出每个灯需要输出的百分比。

  需要说明的是,由于约束条件,所以当给出目标亮度yTar后,实际上指示给出了所有灯光照强度的总和,在保证光照强度总和不变的条件下,每个灯的光照强度可以随意分配。

  针对相关技术中存在亮度调整方法速度慢,在不同物距下亮度比例不匹配的问题,本发明提出了一种用于改进上述问题的方法,下面结合实施例对本发明进行说明:

  本申请实施例中所提供的方法实施例可以在移动终端、计算机终端或者类似的运算装置中执行。以运行在移动终端上为例,图6是本发明实施例的一种亮度调整方法的移动终端的硬件结构框图。如图6所示,移动终端可以包括一个或多个(图6中仅示出一个)处理器602(处理器602可以包括但不限于微处理器MCU或可编程逻辑器件FPGA等的处理装置)和用于存储数据的存储器604,其中,上述移动终端还可以包括用于通信功能的传输设备606以及输入输出设备608。本领域普通技术人员可以理解,图6所示的结构仅为示意,其并不对上述移动终端的结构造成限定。例如,移动终端还可包括比图6中所示更多或者更少的组件,或者具有与图6所示不同的配置。

  存储器604可用于存储计算机程序,例如,应用软件的软件程序以及模块,如本发明实施例中的亮度调整方法对应的计算机程序,处理器602通过运行存储在存储器604内的计算机程序,从而执行各种功能应用以及数据处理,即实现上述的方法。存储器604可包括高速随机存储器,还可包括非易失性存储器,如一个或者多个磁性存储装置、闪存、或者其他非易失性固态存储器。在一些实例中,存储器604可进一步包括相对于处理器602远程设置的存储器,这些远程存储器可以通过网络连接至移动终端。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。

  传输装置606用于经由一个网络接收或者发送数据。上述的网络具体实例可包括移动终端的通信供应商提供的无线网络。在一个实例中,传输装置606包括一个网络适配器(Network Interface Controller,简称为NIC),其可通过基站与其他网络设备相连从而可与互联网进行通讯。在一个实例中,传输装置606可以为射频(Radio Frequency,简称为RF)模块,其用于通过无线方式与互联网进行通讯。

  在本实施例中提供了一种亮度调整方法,图7是根据本发明实施例的亮度调整方法的流程图,如图7所示,该流程包括如下步骤:

  步骤S702,确定补光灯对拍摄画面中包括的画面分块的影响系数,其中,所述影响系数是基于所述补光灯的光照强度变化前后,所述补光灯的光照强度变化值与所述画面分块的亮度变化值确定出的;

  步骤S704,基于所述影响系数以及所述画面分块的目标亮度值确定所述补光灯的目标灯光强度;

  步骤S706,将所述补光灯的亮度调整为所述目标灯光强度。

  在上述实施例中,补光灯可以是远补光灯、近补光灯、矩阵补光灯等,补光灯的数量可以是一个也可以是多个,当补光灯为多个时,补光灯可以是同种类型的补光灯,也可以是多种不同种类型补光灯的组合。补光灯可以是单独的灯,还可以是集成在某个设备上的灯。画面分块可以是摄像设备自动对画面进行分块,也可以是用户根据拍摄需要对画面进行分块。

  可选地,上述步骤的执行主体可以是摄像设备,或者是后台处理器,或者其他的具备类似处理能力的设备,还可以是至少集成有图像获取设备、补光设备以及数据处理设备的机器,其中,图像获取设备可以包括摄像头等图形采集模块,补光设备可以为补光灯等补光模块,数据处理设备可以包括计算机、手机等终端,但不限于此。

  通过本发明,由于利用补光灯对拍摄画面中的画面分块的影响系数及画面分块的目标亮度来确定补光灯的灯光强度,能够快速的调整补光灯的亮度,因此,可以解决相关技术中存在的亮度调整方法速度慢,在不同物距下亮度比例不匹配的问题,能够快速调整补光灯的亮度以使亮度适应不同的物距,提高了补光效果。

  在一个示例性实施例中,确定补光灯对拍摄画面中包括的画面分块的影响系数包括:确定所述补光灯的光照强度变化前后,所述补光灯的光照强度变化值与所述画面分块的亮度变化值;将所述补光灯的光照强度变化值与所述画面分块的亮度变化值的比值确定为所述影响系数。在本实施例中,补光灯输出不同的光照强度对同一画面分块的亮度有不同的影响,当补光灯的光照强度为x1时,画面分块的亮度为y1,当补光灯的光照强度为x2时,画面分块的亮度为y2,则影响系数为(y2-y1)/(x2-x1)。

  在一个示例性实施例中,所述补光灯的数量为n个,所述拍摄画面中包括的画面分块的数量为m个,其中,确定补光灯对拍摄画面中包括的画面分块的影响系数包括:分别确定n个补光灯中包括的补光灯1-n对m个画面分块中包括的画面分块1-m的影响系数,基于确定出的各影响系数构建影响系数矩阵其中,k_n_m用于表示补光灯n对画面分块m的影响系数。在本实施例中,当补光灯数量为n,画面分块为m时,分别确定单个补光灯对每个画面分块的影响系数,再根据影响系数构建影响系数矩阵。其中,单个补光灯对单个画面分块的影响系数可以通过如下方式计算:对于某个灯n,第一次输出时,输出光照强度百分比为xi,有m个块都输出自己的亮度,为y_ni_m,第二次输出时,输出光照强度百分比为xj,有m个块都输出自己的亮度,为y_nj_m,则所有块的亮度都能通过一个直线公式计算,即直线斜率k_n_m=(y_nj_m-y_ni_m)/(xj-xi),则该直线斜率即为补光灯n对画面分块m的影响系数,直线的截距b_n_m=y0_m,即,无光照强度输出时画面分块的亮度,则直线公式为y_n_m=k_n_m*x+y0_m。

  在一个示例性实施例中,基于所述影响系数以及所述画面分块的目标亮度值确定所述补光灯的目标灯光强度包括:确定由所述m个画面分块中包括的画面分块1-m的目标亮度值构成的目标亮度矩阵以及所述m个画面分块中包括的画面分块1-m的初始亮度矩阵[y_0_1,y_0_2,…,y_0_m]T,其中,y_0_m用于表示画面分块m的初始亮度;基于所述目标亮度矩阵和所述初始亮度矩阵确定所述m个画面分块的补光亮度矩阵基于所述影响系数矩阵和所述补光亮度矩阵确定所述n个补光灯中包括的补光灯1-n所分别对应的目标补光强度。在本实施例中,设单个画面分块的亮度y_m,当无补光灯时,单个画面分块的亮度为y_0_m,即初始亮度,则当m个补光灯进行补光时,单个画面分块的亮度为初始亮度与经过每个补光灯补光后的亮度的和,即y_m=y_0_m+y_n_m,当目标亮度为时,则单个画面分块的补光亮度为m个画面分块的补光亮度矩阵为

  在一个示例性实施例中,在m>n的情况下,基于所述影响系数矩阵和所述补光亮度矩阵确定所述n个补光灯中包括的补光灯1-n所分别对应的目标补光强度包括:基于所述影响系数矩阵、所述补光亮度矩阵以及目标补光强度矩阵构造超定方程

  

  其中,所述目标补光强度矩阵中包括有补光灯1-n所分别对应的目标补光强度,x_n用于表示补光灯n对应的目标补光强度;通过最小二乘法对所述超定方程求解,得到所述目标补光强度矩阵中包括的各目标补光强度。在本实施例中,经过n个补光灯补光后的画面分块的亮度为初始亮度与经过每个补光灯补光后的亮度的和即y_m=[k_1_m k_2_m … k_n_m]*[x_1 x_2 ...x_n]T+y_0_m,则n个补光灯灯对m个画面分块的关系公式为当需要将画面中每个面分块的亮度设置均匀时,画面中每个画面分块的亮度均一致,可以将等式右边矩阵中所有的目标值设置为亮度均值,即所以矩阵变成利用最小二乘法即可求解该超定方程,得到目标补光强度矩阵中包括的各目标补光强度。

  下面结合具体实施例方式,对如何调整亮度进行说明:

  图8是根据本发明具体实施例的亮度调整方法流程图,如图8所示,该流程包括:

  步骤S802,设画面分块数为m,记录初始亮度y_1…y_m。

  步骤S804,遍历所有的补光灯,假设当前为灯n。

  步骤S806,设置灯n光照强度为xi。

  步骤S808,记录画面分块的亮度为y_ni_1,y_ni_2…y_ni_m。

  步骤S810,设置灯n光照强度为xj。

  步骤S812,记录画面亮度为y_nj_1,y_nj_2…y_nj_m。

  步骤S814,计算灯n对所有画面分块的的影响系数k_n_1=(y_nj_1-y_ni_1)/(xj-xi);k_n_2=(y_nj_2-y_ni_2)/(xj-xi);k_n_m=(y_nj_m-y_ni_m)/(xj-xi)。

  步骤S816,判断补光灯是否遍历完毕,若判断结果为是,则执行步骤S818,若判断结果为否,则执行步骤S804。

  步骤S818,将所有补光灯对所有画面分块的影响系数整理成矩阵形式,得到所有灯对所有画面分块的影响系数

  步骤S820,将要求解的各个补光灯的光照强度放入矩阵中[x_1,x_2,…,x_n]T。将画面各个分块初始亮度放入矩阵[y_0_1,y_0_2,…,y_0_m]T。将各个画面分块的目标亮度放入矩阵

  步骤S822,通过亮度公式联立方程得:

  

  步骤S824,通过最小二乘法解此超定方程,即可得到使画面均匀度最高的一组解。

  步骤S826,将解得的灯光照强度下发到各个补光灯中。

  在前述实施例中,分别提取各个补光灯光对画面的影响系数确定超定方程,通过超定方程的方法解出最佳灯光亮度,解决了相关技术中需要缓慢的收敛到最佳亮度的问题,通过改变两次灯光亮度即可一次性收敛到最佳亮度。区分每个补光灯对画面的影响,根据不同的影响确定每个补光灯的光照强度,解决了相关技术中无法区分每个灯对画面的影响,只能使用固定比例的问题,并且,在调整光照强度的过程中已经提取了环境对画面的影响,对环境匹配更加合适。

  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根据上述实施例的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设备(可以是手机,计算机,服务器,或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

  在本实施例中还提供了一种亮度调整装置,该装置用于实现上述实施例及优选实施方式,已经进行过说明的不再赘述。如以下所使用的,术语“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现,但是硬件,或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。

  图9是根据本发明实施例的亮度调整装置的结构框图,如图9所示,该装置包括:

  第一确定模块92,用于确定补光灯对拍摄画面中包括的画面分块的影响系数,其中,所述影响系数是基于所述补光灯的光照强度变化前后,所述补光灯的光照强度变化值与所述画面分块的亮度变化值确定出的;

  第二确定模块94,用于基于所述影响系数以及所述画面分块的目标亮度值确定所述补光灯的目标灯光强度;

  调整模块96,用于将所述补光灯的亮度调整为所述目标灯光强度。

  在一个示例性实施例中,所述第一确定模块92可以包括:第一确定单元,用于确定所述补光灯的光照强度变化前后,所述补光灯的光照强度变化值与所述画面分块的亮度变化值;第二确定单元,用于将所述补光灯的光照强度变化值与所述画面分块的亮度变化值的比值确定为所述影响系数。

  在一个示例性实施例中,所述补光灯的数量为n个,所述拍摄画面中包括的画面分块的数量为m个,其中,所述第一确定模块92可以通过如下方式实现确定补光灯对拍摄画面中包括的画面分块的影响系数:分别确定n个补光灯中包括的补光灯1-n对m个画面分块中包括的画面分块1-m的影响系数,基于确定出的各影响系数构建影响系数矩阵其中,k_n_m用于表示补光灯n对画面分块m的影响系数。

  在一个示例性实施例中,所述第二确定模块94可以通过如下方式实现基于所述影响系数以及所述画面分块的目标亮度值确定所述补光灯的目标灯光强度:确定由所述m个画面分块中包括的画面分块1-m的目标亮度值构成的目标亮度矩阵以及所述m个画面分块中包括的画面分块1-m的初始亮度矩阵[y_0_1,y_0_2,…,y_0_m]T,其中,y_0_m用于表示画面分块m的初始亮度;基于所述目标亮度矩阵和所述初始亮度矩阵确定所述m个画面分块的补光亮度矩阵基于所述影响系数矩阵和所述补光亮度矩阵确定所述n个补光灯中包括的补光灯1-n所分别对应的目标补光强度。

  在一个示例性实施例中,所述第二确定模块94可以通过如下方式实现在m>n的情况下,基于所述影响系数矩阵和所述补光亮度矩阵确定所述n个补光灯中包括的补光灯1-n所分别对应的目标补光强度:基于所述影响系数矩阵、所述补光亮度矩阵以及目标补光强度矩阵构造超定方程其中,所述目标补光强度矩阵中包括有补光灯1-n所分别对应的目标补光强度,x_n用于表示补光灯n对应的目标补光强度;通过最小二乘法对所述超定方程求解,得到所述目标补光强度矩阵中包括的各目标补光强度。

  需要说明的是,上述各个模块是可以通过软件或硬件来实现的,对于后者,可以通过以下方式实现,但不限于此:上述模块均位于同一处理器中;或者,上述各个模块以任意组合的形式分别位于不同的处理器中。

  本发明的实施例还提供了一种计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质中存储有计算机程序,其中,该计算机程序被设置为运行时执行上述任一项方法实施例中的步骤。

  在一个示例性实施例中,上述计算机可读存储介质可以包括但不限于:U盘、只读存储器(Read-Only Memory,简称为ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory,简称为RAM)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储计算机程序的介质。

  本发明的实施例还提供了一种电子装置,包括存储器和处理器,该存储器中存储有计算机程序,该处理器被设置为运行计算机程序以执行上述任一项方法实施例中的步骤。

  在一个示例性实施例中,上述电子装置还可以包括传输设备以及输入输出设备,其中,该传输设备和上述处理器连接,该输入输出设备和上述处理器连接。

  本实施例中的具体示例可以参考上述实施例及示例性实施方式中所描述的示例,本实施例在此不再赘述。

  显然,本领域的技术人员应该明白,上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现,它们可以集中在单个的计算装置上,或者分布在多个计算装置所组成的网络上,它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现,从而,可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行,并且在某些情况下,可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤,或者将它们分别制作成各个集成电路模块,或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样,本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。

  以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

《亮度调整方法、装置、存储介质及电子装置.doc》
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