[发明专利]一种自动曝光和参考帧补偿参数计算装置及方法

权利要求书

1.一种自动曝光和参考帧补偿参数计算装置，包括图像处理单元、自动曝光处理单元、编码单元，其特征在于：该装置还包括前景对象检测单元，该前景对象检测单元对输入图像进行前景与背景检测得到用于区分图像中前景和背景区域的前景区域映射图，并将该前景区域映射区传递给该自动曝光处理单元，该自动曝光处理单元利用该前景区域映射图的信息分别统计前景亮度值和背景亮度值，并根据前景亮度、背景亮度和前景区域的面积占比计算场景亮度，依据场景亮度输出曝光控制参数。

2.如权利要求1所述的自动曝光和参考帧补偿参数计算装置，其特征在于，该前景对象检测单元包括：

背景建模与前景生成单元，对输入的视频序列进行背景建模，并判断图像中的每个点是否为前景点或背景点，将所有的点组合起来形成与输入图像对应的前景点映射图；

真实前景区域运算单元,对该前景点映射图进一步处理得到该前景区域映射图。

3.如权利要求2所述的自动曝光和参考帧补偿参数计算装置，其特征在于，该真实前景区域运算单元通过以下步骤得到该前景区域映射图：

对该前景点图像进行包括腐蚀和膨胀操作的形态学处理；

对形态学处理后的前景点映射图进行联通域分析，同时生成各联通域的外接矩形；

分别对各外接矩形内的前景点进行真实目标判断；

填充真实目标外接区域生成前景区域映射图。

4.如权利要求3所述的自动曝光和参考帧补偿参数计算装置，其特征在于，该分别对各外接矩形内的前景点进行真实目标判断的步骤中判定的条件如下：

条件1，外接矩形面积大于一阈值T_cnt；

条件2，外接矩形内前景点数与外界矩形面积占比大于一阈值T₂；

条件3，外接矩形区域内图像亮度分布的标准差大于阈值T_std

其中，在满足条件1的前提下只要条件2或条件3满足则判定为真实目标。

5.如权利要求4所述的自动曝光和参考帧补偿参数计算装置，其特征在于，该自动曝光处理单元包括：

前景亮度运算单元，统计该前景区域映射图所指示的前景区域的图像亮度的统计值；

背景图像统计单元，根据当前图像以及前向连续的w-1帧图像统计得到背景图像；

背景亮度运算单元，用于统计背景的亮度值；

场景亮度运算单元，根据前景亮度、背景亮度和前景区域的面积占比计算场景亮度；

曝光控制单元，根据获得的场景亮度获得并输出该曝光控制参数。

6.一种自动曝光和参考帧补偿参数计算装置，包括图像处理单元、参考帧补偿参数运算单元、编码单元，其特征在于：该装置还包括前景对象检测单元，该前景对象检测单元对输入图像进行前景与背景检测得到用于区分图像中前景和背景区域的前景区域映射图，并将该前景区域映射区传递给该参考帧补偿参数运算单元，该参考帧补偿参数运算单元利用该前景区域映射图的信息优化背景区域参考帧补偿参数。

7.如权利要求6所述的一种自动曝光和参考帧补偿参数计算装置，其特征在于，该参考帧补偿参数运算单元实现步骤如下：

根据当前帧和参考帧前景映射图计算有效背景区域映射图；

统计有效背景区域面积占比；

分别统计当前帧和参考帧的有效背景区域的亮度均值；

依据有效背景区域面积占比和当前帧和背景帧亮度统计值计算参考帧补偿参数。

8.一种自动曝光和参考帧补偿参数计算方法，包括如下步骤：

步骤一，接收输入图像，对输入图像进行图像处理输出经图像处理后的图像；

步骤二，对经图像处理后的输入图像进行前景与背景检测得到用于区分图像中前景和背景区域的前景区域映射图；

步骤三，利用前景区域映射图的信息分别统计前景亮度值和背景亮度值，并根据前景亮度、背景亮度和前景区域的面积占比计算场景亮度，依据场景亮度输出曝光控制参数。

9.一种自动曝光和参考帧补偿参数计算方法，包括如下步骤：

步骤一，接收输入图像，对输入图像进行图像处理输出经图像处理后的图像；

步骤二，对经图像处理后的输入图像进行前景与背景检测得到用于区分图像中前景和背景区域的前景区域映射图；

步骤三，利用前景区域映射图的信息优化背景区域参考帧补偿参数。

10.如权利要求9所述的一种自动曝光和参考帧补偿参数计算方法，其特征在于，步骤三进一步包括：

根据当前帧和参考帧前景映射图计算有效背景区域映射图；

统计有效背景区域面积占比；

分别统计当前帧和参考帧的有效背景区域的亮度均值。

依据背景有效区域面积占比和当前帧和背景帧亮度统计值计算参考帧补偿参数。