[发明专利]一种具有局部强光的弱光场景成像自动曝光方法及系统

权利要求书

1.一种具有局部强光的弱光场景成像自动曝光方法，其特征在于，所述方法包括：

获取相机增益为0时的原始图像帧，并根据原始图像帧，判断弱光场景中是否存在强光干扰；

根据弱光场景中是否存在强光干扰的判断结果和原始图像帧的灰度特征，计算并调整相机的目标增益；

获取调整目标增益后的原始曝光图像帧，并根据当前图像帧和原始曝光图像帧判断光照是否发生变化，所述原始曝光图像帧具体为调整目标增益后获取的第一帧图像；

当判定光照发生变化时，将相机增益设置为0，重新获取相机增益为0时的原始图像帧并根据原始图像帧重新判断强光干扰以及调整相机的目标增益，依此循环。

2.根据权利要求1所述的具有局部强光的弱光场景成像自动曝光方法，其特征在于，根据原始图像帧，判断弱光场景中是否存在强光干扰包括：

将原始图像帧的灰度分布直方图分为预设数目的直方图子区域；

计算直方图子区域的下降梯度算子，并根据下降梯度算子获得低灰度边界；

计算直方图子区域的上升梯度算子，并根据上升梯度算子获得高灰度边界；

根据原始图像帧的灰度分布直方图、低灰度边界和高灰度边界，判断弱光场景中是否存在强光干扰。

3.根据权利要求2所述的具有局部强光的弱光场景成像自动曝光方法，其特征在于，将原始图像帧的灰度分布直方图分为预设数目的直方图子区域具体为：

其中，n表述预设的直方图子区域数目，S(n)表示第n个直方图子区域的像素数量，N(i)表示灰度值为i的像素数量；

计算直方图子区域的下降梯度算子，并根据下降梯度算子获得低灰度边界，具体为：

其中，G_d(n)表示第n个直方图子区域的下降梯度幅值，n₁表示低灰度边界所在的直方图子区域的序号，i₁表示低灰度边界对应的灰度值；

计算直方图子区域的上升梯度算子，并根据上升梯度算子获得高灰度边界，具体为：

其中，G_r(n)表示第n个直方图子区域的上升梯度幅值，n₂表示高灰度边界所在的直方图子区域的序号，i₂表示高灰度边界对应的灰度值。

4.根据权利要求3所述的具有局部强光的弱光场景成像自动曝光方法，其特征在于，根据原始图像帧的灰度分布直方图、低灰度边界和高灰度边界，判定弱光场景中存在强光干扰需满足的公式为：

其中，i₁和i₂分别表示低灰度边界和高灰度边界对应的灰度值，i_max表示原始图像帧的最大灰度值。

5.根据权利要求1或4所述的具有局部强光的弱光场景成像自动曝光方法，其特征在于，根据弱光场景中是否存在强光干扰的判断结果和原始图像帧的灰度特征，计算相机的目标增益包括：

当判定弱光场景中存在强光干扰时，根据低灰度边界对应的灰度值计算相机的目标增益，当判定弱光场景中不存在强光干扰时，根据原始图像帧的灰度特征和原始图像帧中无效像素数占总像素数的比例阈值计算相机的目标增益。

6.根据权利要求5所述的具有局部强光的弱光场景成像自动曝光方法，其特征在于，根据低灰度边界对应的灰度值计算相机的目标增益的具体公式为：

其中G_db为相机的目标增益，i₁表示低灰度边界对应的灰度值。