[发明专利]基于图像质量控制的组合照明装置及方法

权利要求书

1.一种基于图像质量控制的组合照明装置，其特征在于：所述组合照明装置包括：

照明模块，用于在照明模式下工作以向待照明区域提供照明，形成照明区域，所述照明模式的种类有多种，在多种所述照明模式中的任意两种照明模式下，所述照明模块的照明方向和/或照明亮度不同；

图像采集模块，用于对经所述照明模块在多种所述照明模式下形成的照明区域分别进行拍摄以采集多种照明区域图像；

控制模块，用于根据所述图像采集模块采集的多种照明区域图像的图像质量评估参数以及预先建立的实验图像的图像质量评估参数与所述实验图像的照明效果等级之间的关联关系，确定所述照明模块的最优照明模式以使所述照明模块在所述最优照明模式下工作，其中，在所述最优照明模式下，所述照明区域图像的照明效果等级最优；

所述实验图像为人机工效学实验方法所用图像，所述实验图像的照明效果等级通过人机工效学实验方法确定；

所述控制模块包括：

图像质量评估参数获取单元，用于根据所述图像采集模块采集的多种照明区域图像获取多种所述照明区域图像的图像质量评估参数；

关联关系建立和照明效果等级确定单元，用于建立实验图像的图像质量评估参数与所述实验图像的照明效果等级之间的关联关系；还用于根据所述图像质量评估参数获取单元获取的图像质量评估参数和所述关联关系建立和照明效果等级确定单元建立的关联关系，确定所述照明区域图像的照明效果等级；

选择单元，用于根据所述关联关系建立和照明效果等级确定单元确定的照明效果等级选择所述照明区域图像中照明效果等级最优的所述照明区域图像以使所述照明模块在所述最优照明模式下工作，其中，在所述最优照明模式下，所述照明区域图像的照明效果等级最优；

所述关联关系建立和照明效果等级确定单元采用分类器实现；

所述图像质量评估参数至少包括：图像亮度、图像区域对比度、图像亮度纹理信息，还包括图像高反光区域特征参数；

图像亮度M_B表征图像的明暗程度，其计算式如下：

其中，h_i为图像直方图中灰度为I_i的像素的个数，p取值范围为正整数；该式中的N1表示图像中所有出现的灰度等级的个数；

图像区域对比度计算式如下：

其中，为采样像素中灰度的最大值与最小值，式中的N2表示采样图像点的个数；

图像亮度纹理信息计算式如下：

其中，p_xy为一幅图像的灰度共生矩阵，xy为坐标(x,y)，表示图像位置信息；符号log[·]表示计算对数值；

图像高反光区域特征参数M_A，其计算式如下：

其中，I_xy为原始图像位置在(x,y)处的图像灰度值；T_A为固定阈值，其为介于[0,255]之间的整数；I_{S_xy}表示二值化阈值分割后的图像灰度值。

2.根据权利要求1所述的组合照明装置，其特征在于，所述照明模块包括：

照明光源单元，用于向所述待照明区域提供照明；

照明方向控制单元，用于控制所述照明光源单元在照明模式下工作的照明方向；和/或

照明亮度控制单元，用于控制所述照明光源单元在照明模式下工作的照明亮度。

3.根据权利要求2所述的组合照明装置，其特征在于，所述照明方向控制单元为多自由度运动电机；

所述照明光源单元的数量为单个或多个，每个所述照明光源单元一一对应安装在多个所述照明方向控制单元上，多个所述照明光源单元布置成环形。

4.根据权利要求1所述的组合照明装置，其特征在于，所述组合照明装置还包括：

存储模块，用于存储所述图像采集模块采集的多种照明区域图像。

5.根据权利要求1所述的组合照明装置，其特征在于，所述组合照明装置还包括：

发送模块，用于当所述照明模块工作在最优照明模式下时，将所述图像采集模块采集的照明区域图像发送给远程客户端。

6.一种基于图像质量控制的组合照明方法，适用于权利要求1-5中任一权利要求所述的组合照明装置，其特征在于，所述组合照明方法包括：

采用分类器实现预先建立实验图像的图像质量评估参数与所述实验图像的照明效果等级之间的关联关系；

在照明模式下向待照明区域提供照明，所述照明模式的种类有多种，在多种所述照明模式中的任意两种照明模式下，所述照明模块的照明方向和/或照明亮度不同；

对在每种所述照明模式下形成的照明区域分别进行拍摄以采集照明区域图像；

根据所述照明区域图像和所述分类器确定所述最优照明模式以使所述照明模块在所述最优照明模式下向待照明区域提供照明，其中在所述最优照明模式下，所述照明区域图像的照明效果等级最优；

所述实验图像为人机工效学实验方法所用图像，所述实验图像的照明效果等级通过人机工效学实验方法确定；

所述图像质量评估参数至少包括：图像亮度、图像区域对比度、图像亮度纹理信息，还包括图像高反光区域特征参数。