[发明专利]一种摄像机成像的曝光调节方法及调节系统

权利要求书

1.一种摄像机成像的曝光调节方法，其特征在于：包括场景判断和人脸信息识别；根据场景判断和人脸信息识别的结果利用PID算法进行调节；

所述场景判断包括：

步骤S11：获取曝光时间T、增益G、当前帧n段直方图Hn；

步骤S12：计算当前帧直方图的平均值M_H和标准差D(H)：

步骤S13：依据曝光时间和增益计算曝光量Exp：

Exp＝T×G

步骤S14：根据曝光量Exp和标准差D(H)判断场景，场景判断条件如下：

设置阈值thr0，thr1，thr2，thr3，所述thr0为40～60，thr1为30000～70000，thr2为70000～110000，thr3为130000～170000，

正常场景：thr1Expthr2且D(H)thr0；

逆光场景：Expthr1且D(H)thr0；

低照度场景：Expthr3；

所述人脸信息识别包括：

步骤S21：获取人脸特征坐标，包括眼睛坐标(x_eye1,y_eye1)、(x_eye2,y_eye2)、嘴巴坐标(x_mou,y_mou)、脸在画面的倾斜角度α、人数m、人脸亮度Im；

步骤S22：优选人脸；把人脸法向量与画面法向量的夹角定义为倾斜角度α，设其阈值thr4，所述thr4为55～65°；以两眼之间的像素点表征人脸的大小，设其最大最小阈值为thr5和thr6，所述thr5为55～65，thr6为135～165；采用符合以下条件的人脸作为计算人脸参考亮度Is的有效参考人脸：

步骤S23：设定人脸亮度统计区域；经过两眼睛坐标作直线l₁，作经过嘴巴坐标作平行于l₁作直线l₂，并以经过两眼睛坐标分别作垂直于l₁的直线l₃和直线l₄，以l₁、l₂、l₃、l₄围成的矩形区域作为人脸亮度统计区域，计算公式如下：

所述根据场景判断和人脸信息识别的结果利用PID算法进行调节包括：

步骤S31：设定人脸参考亮度I_s与最大误差δ_max，依照不同的场景进行调整，公式如下：

步骤S32：判断人脸平均值是否为设定范围内：I_s-δ_max＜I＜I_s+δ_max；

步骤S33：PID算法调节，设K_p,K_i,K_d分别为PID算法中的比例项，微分项，积分项系数，设e(k)为第k帧图像人脸亮度的相对误差，u(k)为曝光调节信号，公式如下：

2.一种应用如权利要求1所述的方法的曝光调节系统，其特征在于：包括场景判断模块、人脸信息识别模块和PID算法调节模块。