[发明专利]一种行车记录仪智能相机自动曝光方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种行车记录仪智能相机自动曝光领域，适用于汽车行车记录仪。本发 明可以集成到高级驾驶员辅助系统(ADAS)中，不仅可以记录汽车行驶过程中的视频图像 和音频，也可以实时扫描前方车辆、非机动车、车道线和交通标志等，获取清晰的图像 信息，为自适应巡航系统(ACC)、前方碰撞预警系统(FCW)、车道保持系统(LKS)、车道 偏离预警系统(LDW)和自动紧急刹车系统(AEB)等智能汽车驾驶辅助系统提供支持。

背景技术

汽车保有量越来越多，交通事故频频发生，各种碰瓷事件也时有耳闻，这严重威胁 驾驶人员的生命和财产安全，而行车记录仪可以用来记录汽车行驶过程中的视频图像和 音频，它不仅为交通事故提供有力的证据，也为了让驾驶员在碰瓷事件中有力地捍卫自 己的权利。

现有的行车记录仪中的摄像头均为简易的摄像头，其所拍摄的影像和视频画面效果 较为局限，而为了提高影像效果，一般是通过提高像素值来实现，如4K的CMOS图像 传感器仅仅能增加影像的清晰度，但是无法在RAW图片拍摄时最大程度的增加图像的 层次感、感兴趣区域的清晰度及色彩感等。而且当车前大灯照射到前挡风玻璃上形成强 烈反光时，行车记录仪拍摄的清晰度会受到很大的影响，造成画面模糊甚至无法有效识 别。

自动曝光是许多智能相机的默认设置，在这种曝光模式下相机将自动控制拍摄曝光， 用户根本不需做任何操作，相机上的传感器可根据实物反射回来的光线强度自动设置光 圈值、ISO感光度值和自动控制快门。曝光控制主要用来调节实物整体亮度，如果曝光 参数控制的好，可以极大的增加整幅图像的信息熵，提升图像色彩饱和度。

自动曝光算法的核心部分是如何定义和计算图像亮度指数和理想的亮度指数。当前 相机中应用最广的自动曝光算法假定景物中的全部反光面的平均反光率是18％。基于这 个假定，图像亮度指数就等同于整幅或者部分感兴趣区域图像的平均亮度值，理想的亮 度指数在灰度级表现为52％的最大灰度级。对于汽车行驶过程中存在大面积低反光率、 高反光率和高动态对比度的场景会出现色彩失真，细节丢失等现象。改变曝光会改变颜 色的饱和度，轻微的欠曝可以获得鲜艳的颜色，和高对比度中场景中的目标图像的细节， 而强烈的欠曝会是颜色变暗而转为黑色，过曝会减弱色相的主要特征，产生越来越苍白 的色调。

发明内容

本发明的目的在于针对以上现有技术存在的问题，提出一种用于汽车驾驶辅助系统 行车记录仪的智能相机自动曝光处理算法，解决了汽车行驶场景中某种颜色占据主导时 曝光使颜色失真的问题，以及高动态对比度中阴影部分的图像亮度显示和细节表现的问 题，在获得合适亮度的同时，得到更鲜艳的色彩和更多的信息熵。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种行车记录仪智能相机自动曝光方法，包括以下步骤：

步骤1、获取当前帧的目标数字图像、前一帧的目标数字图像、前前一帧的目标数 字图像；

步骤2、获得当前帧的目标数字图像的泛函指数AeEst₁、前一帧的目标数字图像的 泛函指数AeEst₂、前前一帧的目标数字图像的泛函指数AeEst₃；

获取当前帧的目标数字图像的曝光时间AeShutter₁、模拟增益值AeAgc₁、 数字增益值AeDgain₁；

根据当前帧的目标数字图像获得曝光时间调节步长△Shutter₁、模拟增益值 调整步长△Agc₁、数字增益值调整步长△dgain₁；

步骤3、求取当前帧的目标数字图像、前一帧的目标数字图像、前前一帧的目标数 字图像的泛函指数的波动方差D_or：

步骤4、判断波动方差D_or与β_or的大小，β_or为设定阈值，

若波动方差D_or>β_or，则进入步骤5；

若波动方差D_or≤β_or，则进入步骤6；