[发明专利]一种数字能见度仪观测亮度自动调节方法

说明书

本发明提供了一种数字能见度仪观测亮度自动调节方法，包括以下步骤：设定系统需要的画面亮度范围；根据视频图像，获取画面亮度值；判断画面亮度是否在设定的范围内，过亮则进行暗度调节，过暗则进行亮度调节，直到亮度在设定的范围内；整个画面亮度调节过程结束。本发明所述的方法本质上是模拟人眼的观察原理，可以实现指数级降低数据的计算量，大大提高了视频画面调节亮度的速度，为密集型观测提供了有利的保障，并有效提升了能见度观测的准确率。

技术领域

本发明属于数字能见度仪技术领域，尤其是涉及一种数字能见度仪观测亮度自动调节方法。

背景技术

目前曝光的方法一般有直方图曝光方法、均值曝光方法，以及两者相结合的算法。而均值曝光算法，根据图像传感器差异又可以分为：线性传感器的迭代方法和线性传感器的非迭代方法。而以上两种方法均以场景不变为假设前提，也就是说图像亮度均值和曝光时间之间存在线性关系。后续则会根据上一帧亮度均值、目标亮度值与曝光时间去解算下一帧的图像曝光时间，而两种方法的区别也仅是：一个是非迭代过程，另一个则是迭代过程。

而根据数值分析二分法进行曝光调节的主要有：变权值分区法和固定权值分区法。这类二分法进行曝光调节所针对的对象主要是非线性图像传感器。而二分法调节的本质均是透过曝光时间等于零时，将会导致图像全黑这一特点，采用递归逐步去逼近所求。本质上说，这两种分区法均为利用相异区域权值去获得最优的灰度均值方法，而不同的仅仅只是所针对图像区域的划分是否相同而已。

但以上这些传统方法对曝光时间的调节速度比较慢，而且会存在较为严重的震荡现象。在进行能见度高密集观测的时候(每分钟观测1次)，传统方法无法满足实际中的观测要求，极易造成因为画面亮度调节不及时或者异常而导致能见度的观测错误。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种数字能见度仪观测亮度自动调节方法，以解决曝光时间的调节速度比较慢，而且会存在较为严重的震荡现象、以及传统方法无法满足实际中的观测要求，极易造成因为画面亮度调节不及时或者异常而导致能见度的观测错误问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种数字能见度仪观测亮度自动调节方法，包括以下步骤：

S1、设定线性图像传感器或非线性图像传感器所需要的画面亮度范围；

S2、根据线性图像传感器或非线性图像传感器的视频图像，获取线性图像传感器或非线性图像传感器的画面亮度值；

S3、判断线性图像传感器或非线性图像传感器的画面亮度是否在设定的范围内，过亮则进行暗度调节，过暗则进行亮度调节，直到画面亮度在设定的范围内；

S4、整个画面亮度调节过程结束。

进一步的，所述步骤S3中线性图像传感器画面亮度调节过程如下步骤：

设曝光时间为T₁，画面亮度为B₁，曝光时间范围为：[T₀，T_n]，透过调整曝光时间T₁，使所需控制的画面亮度B_k范围落在：[B_min，B_max]，即当B_k∈[B_min，B_max]时，画面亮度为所求的合宜亮度，B₁∈[0，255]；

①当画面亮度B₁偏低，即B₁＜B_min时，则增加曝光时间为原来的2倍，即令T₁＝2T₁，若T₁＞T_n，则T₁＝T_n；

②重复步骤①，直到画面亮度B₁不再偏低；