[发明专利]一种CMOS 图像传感器成像中的曝光控制方法

说明书

技术领域

本发明属于安防监控的技术领域，具体涉及到一种CMOS图像传感器成像中的曝光控制方法。

背景技术

在CMOS图像传感器(CMOS image sensor，CIS)成像过程中，曝光对图像质量影响很大。曝光过度，会使图像过亮而使图像看似被漂白过，失去图像细节部分；而曝光不足，则会导致图像过暗，也会失去图像细节。曝光过度和曝光不足会使像素的三基色值已经超过了CIS的最大动态范围，不能进行有效的色彩恢复，对图像的后续处理产生较大影响，因此，正确的曝光具有非常重要的意义。

自动曝光控制的关键是如何计算出最优曝光时间及其相应的模拟增益和数字增益。为了防止自动曝光控制出现不稳定状态，通常采用传统的步进式调整方法，即以一定的曝光时间调整步长和增益步长，使图像亮度逐步逼近目标亮度，从而避免图像忽明忽暗的不稳定状态。调整步长选择过大，易出现明暗抖动，但调整速度较快；调整步长选择过小，则不易出现明暗抖动，但调整速度缓慢。

发明内容

本发明的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提供一种减少了步进调整次数、快速自动的CMOS图像传感器成像中的曝光控制方法。

本发明的技术解决方案是：这种CMOS图像传感器成像中的曝光控制方法，按5级方式划分光照亮度，建立曝光特性数学模型，以此数学模型下的光强度描述各级光照亮度，同时建立相对应的光强度曝光参数对照表；以分区加权统计的方式计算当前帧亮度统计值，并读取当前曝光参数，计算当前曝光特性数学模型下的光强度；以查表方式，在光强度曝光参数对照表中，完成曝光参数的预设置。

或者，这种CMOS图像传感器成像中的曝光控制方法，包括以下步骤：

（1）将视频帧图像划分若干检测区，设置各个检测区权重值，生成区域检测权重表，所有检测区权重值之和为1；

将光照强度分为5级：暗、较暗、中、较强、强，将AG和DG调整至最小取值，选取符合条件的光源模拟5级光照强度，按公式（1）建立曝光特性数学模型，

Ln=YnAGmin×DGmin×Tnn=0,1,2,3,4---(1)]]>

其中，L_n为第n次光强度，Y_n为第n次生成图像平均亮度统计值，T_n为第n次CMOS图像传感器CIS曝光时间，AG为模拟增益，DG数字增益，AG_min、DG_min分别是模拟增益和数字增益的最小值；

（2）按公式（2）建立光强度曝光参数对照表