[发明专利]具有场景自适应自动曝光补偿的成像装置

说明书

一种方法针对一系列图像(例如一系列红外图像)调整自动曝光操作中的自动曝光目标。所述方法包括：获得至少一个所述图像的直方图；将加权直方图表应用于所述直方图以便获得加权直方图竖条，其中所述直方图中包含饱和像素的至少一些竖条被分配较高加权值，并且所述直方图中包含不饱和像素的至少一些竖条被分配较低加权值；以及对加权直方图竖条进行求和以便获得饱和得分，并且当所述饱和得分超过第一阈值时，减小自动曝光操作的自动曝光目标，当所述饱和得分低于所述第一阈值并且所述图像曝光不足时，增大所述自动曝光目标。

技术领域

本公开一般地涉及场景自适应自动曝光补偿方法以及可操作以执行该方法的成像装置。

背景技术

通常希望在摄像机中使用自动曝光算法，以便确保在不同照明条件下以平衡的快门时间和增益获得图像。通常自动曝光算法的目标是通过调整快门时间和增益，针对图像保持恒定的全局亮度。这种方法的问题是：如果场景包含非常小(<1％的图像像素)但远比图像的其余部分亮的物体，则这些物体将过度曝光并且在图像中显示饱和。对于配备红外(“IR”)照明器的摄像机而言该问题特别严重，因为某些感兴趣的小物体(例如牌照)具有远高于场景的其余部分的IR反射率。但是，如果摄像机确保图像的区域都不饱和，则图像中的很少的背景光可以导致图像的大部分永久地曝光不足。

市场中的数种摄像机尝试通过仅降低IR照明器的强度，解决由于IR照明产生的饱和物体的问题。控制IR强度以便控制饱和仅适用于具有内置IR照明器的摄像机，可以直接控制该内置IR照明器。具体地说，这种方法不适合于使用外部IR照明器的摄像机，其中不能直接控制照明强度。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供一种用于针对一系列图像，例如一系列红外图像，调整自动曝光操作中的自动曝光目标的方法。所述方法包括：获得图像的直方图；将加权直方图表应用于所述直方图以便获得加权色调值竖条(tonal value bin)，其中所述直方图中包含过饱和像素的至少一些竖条被分配较高加权值，并且所述直方图中包含不饱和像素的至少一些竖条被分配较低加权值；以及对加权直方图竖条进行求和以便获得饱和得分，并且当所述饱和得分指示所述图像过饱和时，减小自动曝光操作的自动曝光目标，当所述饱和得分指示所述图像不饱和时以及当所述图像曝光不足时，增大所述自动曝光目标。

在获得所述图像的直方图之前，可以通过标识所述图像中在一时间段内超过饱和阈值选定次数的像素，以及将掩码应用于所标识的像素以便所掩蔽的像素未被包括在所述直方图中，来掩蔽所述图像中静态或基本静态的背景饱和像素。将像素标识为静态或基本静态的背景像素的步骤能够包括：读取像素的饱和级别，并且当所述像素超过所述饱和阈值时递增计数器，以及当所述计数器超过背景饱和像素阈值时，将所述像素标识为静态或基本静态的饱和背景像素。所述方法可以进一步包括使掩蔽像素去掩蔽，方式为：读取掩蔽像素的饱和级别，并且当所述掩蔽像素低于所述饱和阈值时递减计数器，以及当所述计数器低于背景饱和像素阈值时，从所述掩蔽像素移除所述掩码。

可以从所述一系列图像中的每组选定数量的图像中的仅一个图像获得所述直方图，其中选定图像的数量大于所述一系列图像中所述自动曝光操作所应用于的图像的数量。所述加权直方图表可以具有从被分配所述较低加权值的竖条到被分配所述较高加权值的竖条线性增加的加权值，其中在一系列选定竖条上发生所述线性增加。所述较高加权值可以是1并且所述较低加权值可以是0。

所述方法可以进一步包括当所述图像高度过饱和时，使所述自动曝光目标减少第一数量，并且当所述图像稍微过饱和时，使所述自动曝光目标减少第二数量，其中当所述图像高度饱和时的所述饱和得分高于当所述图像稍微饱和时的所述饱和得分。所述第一数量可以取决于原始自动曝光目标，并且所述第二数量可以取决于所述图像的全局平均曝光级别。所述图像可以是红外图像。