拍摄方法、装置及系统与流程
未命名
08-09
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1.本技术涉及计算机技术领域,特别涉及一种拍摄方法、装置及系统。
背景技术:
2.很多拍摄场景下会出现光照不均匀的情况。以卡口中抓拍车牌的场景为例,卡口场景的主要功能是视频监控和车辆抓拍,看清车牌信息是其核心目标。机动车车牌反光系数通常很高,在白天以及光线不足的夜晚情况下,其明亮的反光效果可以有效增强驾驶员的识别能力,引起警觉,从而避免事故发生。由于车牌的反光特性强,对光照条件的敏感性就大大增强,轻微的环境光照变化就会引起车牌亮度的剧烈变化。在卡口应用场景中,由于道路周围建筑物、树木等遮挡物随着太阳光的入射角度的变化,会在道路上形成明显的阴影区和高亮区。在此种场景下,同样的曝光参数难以获取清晰的车牌信息,比如,若想让高亮区的车牌清晰可见,则曝光参数需要下调,会导致阴影区的车牌偏暗甚至不可见。
3.由此可见,如何在这种光照不均匀的场景下获得亮度合适的图像还需要进一步研究讨论。
技术实现要素:
4.本技术实施例提供了一种拍摄方法、装置及系统,有助于在光照不均匀的场景下获得亮度合适的图像。所述技术方案如下。
5.第一方面,提供了一种拍摄方法,所述方法包括:
6.确定拍摄目标将要进入的目标区域,所述目标区域为拍摄区域中的子区域;
7.根据所述目标区域对应的亮度以及所述目标区域对应的第一曝光参数,确定第二曝光参数;
8.使用所述第二曝光参数获取所述拍摄目标的第一图像。
9.上述拍摄目标是指需要拍摄的对象。例如,拍摄目标包括而不限于车辆、车牌、人脸、人体、动物等。可选地,拍摄目标是一类具有相同特征的对象。例如,拍摄目标包括进入抓拍区且类型为车牌的任意对象。可替代地,拍摄目标是一个特定的具体对象。例如,在需要专门拍摄一个特定人员的场景下,拍摄目标是该人员,可选地不包括其他人。
10.上述拍摄区域是摄像机或者其他设备能够拍摄的区域。例如,拍摄区域是抓拍区或者图像采集区域。
11.上述亮度是指数字图像领域的亮度,即图像的亮度,是一种用于表征图像的明暗程度的数据。例如,一个灰度图像中一个像素点的亮度为该点的像素值。又如,一个彩色图像中一个像素点的亮度为该像素点的r、g、b这三个通道对应的三个分量的叠加值,如亮度=0.299*r+0.587*g+0.114*b。
12.上述第一曝光参数可选地是历史采用的曝光参数,而第二曝光参数是以第一曝光参数为基础调整后得到的曝光参数。
13.第一方面的上述方法中,通过将拍摄区域细分为子区域,在拍摄目标预计进入某
个子区域的情况下,根据该子区域对应的亮度以及曝光参数,确定新的曝光参数,从而得到拍摄目标的图像。该方法可提供为一种基于分区域曝光控制的方案,由于将曝光参数与拍摄目标将要落入的区域联系起来,能够在拍摄目标处于不同区域的情况下采用不同的曝光参数拍摄,因此降低了不同区域之间光照条件的差异对拍摄过程的影响,解决了一套曝光参数难以兼顾不同环境光照的问题,实现不同环境光照区域的精准曝光,有助于在光照不均匀的场景下获得亮度合适的图像。
14.尤其是,在拍摄目标在画面中移动的场景下,允许曝光参数随着拍摄目标的移动而动态变化,使得曝光参数适配于拍摄目标当前所在位置。
15.结合一个具体的业务场景来看,例如,在抓拍车牌的场景下,在车辆驾驶过程中车牌可能先后移动到抓拍区中环境光照不同的区域。而采用第一方面提供的方法抓拍车牌时,由于使用的曝光参数与车牌当前所在位置的环境光照相适配,比如当车牌从树荫下的区域移动至阳光直射的区域时,允许曝光参数随着车牌所在区域的不同而跳变,从而保证在车牌移动的过程中始终能够得到车牌亮度合适的抓拍图。
16.在一种可能的实现方式中,所述目标区域对应的亮度包括所述拍摄目标的第二图像中所述拍摄目标的亮度,所述第二图像中所述拍摄目标位于所述目标区域。
17.通过采用上述实现方式,由于依据拍摄目标在历史时间段落入目标区域时拍摄得到的图像(第二图像)中拍摄目标的亮度,来确定目标区域对应的亮度,而同一个区域的光照条件往往具有相似性,因此得出的亮度与本次拍摄场景的匹配性更高,从而进一步提高曝光参数的精确性。
18.在一种可能的实现方式中,所述第二图像为所述拍摄目标的k个图像中拍摄时间点距离当前时间点最近的图像,所述k个图像中所述拍摄目标均位于所述目标区域,所述k为大于或等于1的正整数。
19.通过采用上述方式,由于最近一次拍摄时的光照条件与本次拍摄场景的光照条件相似度很高,因此利用最近一次拍摄得到的图像得出的亮度更加适用于本次拍摄场景,从而进一步提高曝光参数的精确性。同时,在光照条件频繁变化的场景下,有助于提升算法的灵敏度。
20.在一种可能的实现方式中,所述目标区域对应的亮度包括所述拍摄目标的k个图像中所述拍摄目标的亮度的平均值,所述k个图像中所述拍摄目标均位于所述目标区域,所述k为大于或等于1的正整数。
21.通过采用上述可选实现方式,由于综合考虑了目标区域之前多次落入拍摄目标时拍摄目标的亮度来确定目标区域对应的亮度,确定亮度时参考的图像更多,因此有助于提高得出的亮度的准确性,从而进一步提高曝光参数的精确性。尤其是,在发生光照突变的场景下,由于光照突变会引起图像中拍摄目标亮度突变,导致光照突变时拍摄的图像可能不适配于本次拍摄场景,而采用上述可选方式,能够降低单个图像中亮度不可信对于确定亮度过程的影响。
22.在一种可能的实现方式中,所述第一曝光参数包括获取所述第二图像时使用的曝光参数。
23.通过采用上述可选实现方式,由于基于拍摄目标最近一次落入目标区域时采用的曝光参数来确定本次拍摄时使用的曝光参数,而拍摄目标最近一次落入目标区域时采用的
曝光参数往往与本次拍摄场景适配性较高,因此有助于提高曝光参数的精确性。
24.在一种可能的实现方式中,所述第一曝光参数包括获取所述k个图像时使用的k个曝光参数的平均值。
25.通过采用上述可选实现方式,由于依据拍摄目标最近多次落入目标区域时采用的曝光参数来确定本次拍摄时使用的曝光参数,参考的数据更多,因此有助于提高曝光参数的精确性。
26.在一种可能的实现方式中,所述根据所述目标区域对应的亮度以及所述目标区域对应的第一曝光参数,确定第二曝光参数,包括:
27.根据所述目标区域对应的亮度以及所述拍摄目标的目标亮度,获取调整步长,所述调整步长是指曝光参数的变化幅度;
28.根据所述第一曝光参数以及所述调整步长,获取所述第二曝光参数,所述第二曝光参数为所述第一曝光参数与所述调整步长之和。
29.通过采用上述可选实现方式,由于根据目标区域对应的亮度和期望拍摄目标成像时达到的目标亮度,来确定曝光参数的调节步长,从而允许曝光参数基于调节步长进行跳变,使得曝光参数能够不连续地变化,提高曝光控制的灵活性。
30.在一种可能的实现方式中,所述调整步长与所述目标区域对应的亮度和所述目标亮度之间的亮度差正相关;或者,
31.所述调整步长与所述目标区域对应的亮度和所述目标亮度之间的亮度差正相关,且所述调整步长与预先设定的系数正相关。
32.通过采用上述可选实现方式,如果目标区域对应的亮度与目标亮度差异越大,表明原来的曝光参数(即第一曝光参数)越不符合要求,那么由于利用更大的调整步长,使得曝光参数的变化速度更快,调整曝光参数后得到图像亮度能够更加快速地逼近目标亮度,从而减少曝光参数需要调整的次数,提高曝光参数的调整效率。
33.在一种可能的实现方式中,所述调整步长是预先设定的系数。
34.通过采用上述方式,降低了实现复杂度。
35.在一种可能的实现方式中,所述确定拍摄目标将要进入的目标区域,包括:
36.根据所述拍摄目标进入所述拍摄区域时所处的位置和所述拍摄目标的位移,确定拍摄目标将要进入的目标区域。
37.通过采用上述可选实现方式,充分考虑到了拍摄目标的位置移动,从而更加适用于抓拍移动目标的场景。
38.在一种可能的实现方式中,所述根据所述拍摄目标进入所述拍摄区域时所处的位置和所述拍摄目标的位移,确定拍摄目标将要进入的目标区域之前,所述方法还包括:
39.根据所述拍摄目标的速度以及设定时长,获取所述拍摄目标的位移,所述设定时长大于或等于向图像传感器发送曝光参数至从所述图像传感器获得图像之间的时间间隔;
40.所述使用所述第二曝光参数获取所述拍摄目标的第一图像,包括:
41.向图像传感器发送所述第二曝光参数;
42.从所述图像传感器获得所述第一图像,所述第一图像由所述图像传感器基于所述第二曝光参数生成。
43.通过采用上述可选实现方式,考虑到从向图像传感器下发新的曝光参数到获得新
的曝光参数对应的图像之间存在一定的时间间隔,而拍摄目标在这段时间内可能发生移动,移动后的位置与原始位置的光轴条件可能有所差异,因此通过根据拍摄目标在这段时间的位移来预估拍摄目标将要进入的区域,进而参考该区域对应的亮度来决策曝光参数,使得参考的亮度与本次拍摄时的光轴条件更加吻合,从而进一步提高曝光参数的精确性。
44.在一种可能的实现方式中,所述拍摄区域为抓拍区,所述拍摄目标为进入所述抓拍区的车辆的车牌、进入所述抓拍区的车辆或者进入所述抓拍区的行人。
45.通过采用上述可选实现方式,从而支持卡口抓拍监控的应用场景。
46.在一种可能的实现方式中,所述第二图像为所述拍摄目标的k个图像中拍摄时间点与当前时间点处于同一时间周期的图像,所述k个图像中所述拍摄目标均位于所述目标区域,所述k为大于或等于1的正整数。
47.在一种可能的实现方式中,所述第二图像的拍摄时间点的天气数据与当前时间点的天气数据相同。或者,所述第二图像的拍摄时间点的天气数据与当前时间点的天气数据之间的差量小于阈值。
48.在一种可能的实现方式中,所述目标区域对应的亮度包括所述拍摄目标在所述k个图像中的k个亮度的加权平均值,所述k个亮度的权重与所述k个图像的拍摄时间点相关。
49.在一种可能的实现方式中,所述第一曝光参数包括获取所述k个图像时使用的k个曝光参数的加权平均值,所述k个曝光参数的权重与所述k个图像的拍摄时间点相关。
50.在一种可能的实现方式中,所述根据所述目标区域对应的亮度以及所述目标区域对应的第一曝光参数,确定第二曝光参数,包括:
51.如果所述目标区域对应的亮度大于所述拍摄目标的目标亮度,减少所述第一曝光参数。
52.如果所述目标区域对应的亮度小于所述拍摄目标的目标亮度,增加所述第一曝光参数。
53.在一种可能的实现方式中,所述确定拍摄目标将要进入的目标区域之前,所述方法还包括:
54.将所述拍摄区域划分为多个子区域。
55.在一种可能的实现方式中,所述确定拍摄目标将要进入的目标区域之后,所述方法还包括:
56.在所述拍摄目标尚未进入过所述目标区域的情况下,获取所述目标区域的相邻子区域对应的曝光参数,作为所述第一曝光参数。
57.在一种可能的实现方式中,所述目标区域对应的亮度为所述第二图像中所述拍摄目标的每个像素点的亮度的平均值。
58.第二方面,提供了一种拍摄装置,该拍摄装置具有实现上述第一方面或第一方面任一种可选方式的功能。该拍摄装置包括至少一个单元,至少一个单元用于实现上述第一方面或第一方面任一种可选方式所提供的方法。
59.在一些实施例中,拍摄装置中的单元通过软件实现,拍摄装置中的单元是程序模块。在另一些实施例中,拍摄装置中的单元通过硬件或固件实现。第二方面提供的拍摄装置的具体细节可参见上述第一方面或第一方面任一种可选方式,此处不再赘述。
60.第三方面,提供了一种拍摄系统,该拍摄系统包括处理器,所述处理器与存储器耦
合,所述存储器中存储有至少一条计算机程序指令,所述至少一条计算机程序指令由所述处理器加载并执行,以使所述拍摄系统实现上述第一方面或第一方面任一种可选方式所提供的方法。第三方面提供的拍摄系统的具体细节可参见上述第一方面或第一方面任一种可选方式,此处不再赘述。
61.第四方面,提供了一种计算机可读存储介质,该存储介质中存储有至少一条指令,该指令在计算机上运行时,使得计算机执行上述第一方面或第一方面任一种可选方式所提供的方法。
62.第五方面,提供了一种计算机程序产品,所述计算机程序产品包括一个或多个计算机程序指令,当所述计算机程序指令被计算机加载并运行时,使得所述计算机执行上述第一方面或第一方面任一种可选方式所提供的方法。
63.第六方面,提供一种芯片,该芯片包括可编程逻辑电路和/或程序指令,当该芯片运行时用于实现如上述第一方面或第一方面的任一可选方式所提供的方法。
附图说明
64.图1是本实施例提供的一种不均匀光照下卡口抓拍的场景示意图;
65.图2是本技术实施例提供的一种卡口抓拍场景的示意图;
66.图3是本技术实施例提供的一种抓拍系统的架构示意图;
67.图4是本技术实施例提供的一种拍摄方法的流程图;
68.图5是本技术实施例提供的一种基于分区域曝光控制流程示意图;
69.图6是本技术实施例提供的一种划分子区域的示意图;
70.图7是本技术实施例提供的一种抓拍目标预计落入的子区域的示意图;
71.图8是本技术实施例提供的一种计算抓拍目标在画面中的位移的示意图;
72.图9是本技术实施例提供的一种拍摄装置600的结构示意图;
73.图10是本技术实施例提供的一种拍摄系统的结构示意图。
具体实施方式
74.为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本技术实施方式作进一步地详细描述。
75.下面对本技术实施例涉及的一些术语概念做解释说明。
76.(1)拍摄目标
77.拍摄目标是指要拍摄(如抓拍)的对象。拍摄目标例如是任意实体,例如,拍摄目标包括而不限于车辆、车牌、人脸、动物等。
78.可选地,拍摄目标是进入拍摄区域(如抓拍区)的对象。例如,拍摄目标是进入抓拍区的车辆的车牌、进入抓拍区的车辆或者进入抓拍区的行人等。结合具体的业务场景来看,例如,在交通监控的场景下,拍摄目标是进入抓拍区的车牌。又如,在安防场景中,拍摄目标是进入防区的可疑行人或动物。
79.可替代地,拍摄目标是离开拍摄区域的对象。例如,拍摄区域是特定场所,拍摄目标是离开该特定场所的特定人员。
80.可选地,拍摄目标是一类具有相同特征的对象。例如,拍摄目标包括进入抓拍区且
类型为车牌的任意对象。
81.可替代地,拍摄目标是一个特定对象。例如,在需要专门拍摄一个特定人员的场景下,拍摄目标是该人员,可选地不包括其他人。
82.(2)拍摄区域
83.拍摄区域是拍摄设备(如摄像机)能够拍摄的区域。例如,拍摄区域是抓拍区或者图像采集区域。
84.可选地,拍摄区域是摄像机拍摄的画面中特定的区域,例如拍摄区域是画面的下半部分或者画面的中心区。
85.可替代地,拍摄区域是真实地理空间中特定的区域,例如拍摄区域是道路a上的卡口1。
86.可选地,拍摄区域通过预先设定的边界线确定。例如,用户指定一条线,当目标越过这条线,则触发摄像机进行抓拍,在这个例子中,拍摄区域即为以用户指定的线为边界的区域。
87.可替代地,拍摄区域由设备自动确定。例如,设备预先通过图像识别等手段,识别出画面中指定场所所在的区域,作为拍摄区域。
88.在一些实施例中,拍摄系统会将拍摄区域划分为多个子区域,以便后续分区域地进行曝光控制。如何将拍摄区域划分为子区域包括多种具体实现方式,下面结合实现方式一和实现方式三对划分子区域的方式举例说明。
89.实现方式一、拍摄系统按照画面高度方向对应的划分数量m以及画面宽度方向对应的划分数量n,将拍摄区域划分为m x n个子区域。
90.其中,m和n的最小值均是1,m的最大值是画面的高度,n的最大值是画面的宽度,m和n的取值可选地是用户预先设定的。
91.通过采用实现方式一,使得划分出的子区域排布规则并且不会出现交叉,便于算法处理。
92.实现方式二、拍摄系统利用图像分割模型将拍摄区域划分为子区域。例如,拍摄系统将拍摄区域的图像输入图像分割模型,区域分割模型对输出拍摄区域中每个目标的掩膜(mask),将一个目标的mask所在的区域作为一个子区域。
93.实现方式三、拍摄系统根据图像的亮度对拍摄区域将拍摄区域划分为子区域。例如,拍摄系统将拍摄区域的图像中亮度处于同一范围的像素划分为同一个子区域。
94.可选地,子区域的形状为矩形,从而保证计算的方便。可替代地,子区域的形状根据拍摄目标的形状确定,例如子区域的形状和拍摄目标的形状相同。
95.在一些实施例中,子区域的尺寸大于或等于1个像素点的尺寸。例如,一个子区域为画面中一个像素点。又如,一个子区域包括画面中多个像素点。可选地,块的尺寸是可调整的参数。可替代地,块的尺寸是固定的。
96.可选地,子区域的尺寸根据光照的不均匀程度和/或对计算复杂度的要求确定。如果拍摄区域中光照的不均匀程度的区域越多,则按照更小的尺寸划分子区域;如果要求降低计算复杂度,则按照更大的尺寸划分子区域。例如,路的侧面有栅栏,投影到路面上会形成密集的阴影区域和高亮区域,阴影区域和高亮区域间隔排布,在这种光照非常不均匀的场景下,子区域的尺寸越小,每个子区域内部是属于阴影区还是高亮区就越能分的清楚,使
得曝光控制的效果就越精细。
97.通过将拍摄区域划分为子区域,从而对拍摄区域进行了细分,支持后续对每个细分的区域进行独立曝光控制。例如,抓拍区域占画面的一半,抓拍区域内有的地方是阴影区,有的地方是高亮区,如果抓拍区域内不细化为不同的子区域,则整个抓拍区域内所有的目标都只有一套曝光控制机制,阴影区和高亮区无法兼顾,如果曝光参数对阴影区的车牌亮度合适,那高亮区域会出现过曝。所以通过进行子区域的划分,从而为基于分区域的曝光控制机制提供了基础。
98.(3)抓拍区
99.抓拍区是触发拍摄设备(如摄像机)进行抓拍的区域,换句话说,当拍摄目标进入抓拍区时,触发拍摄设备执行抓拍的操作,以得到拍摄目标的抓拍图。可选地,抓拍区是摄像机拍摄的画面中的区域。
100.(4)目标区域
101.目标区域为拍摄区域中的子区域。更具体地来讲,目标区域为拍摄区域的所有子区域中拍摄目标将要进入的子区域。
102.可选地,目标区域是拍摄区域中的一个子区域。可替代地,目标区域是拍摄区域中多个子区域组成的集合。
103.可选地,目标区域是一个矩形区域。可替代地,目标区域是一个具有和拍摄目标相同形状的区域。
104.结合具体的业务场景来看,例如,在卡口抓拍场景下,拍摄目标为车牌,车牌随着车辆的驾驶过程在抓拍区中不断移动,目标区域为抓拍区划分得到的所有子区域中车牌将要进入的子区域。又如,在安防场景下,拍摄目标为行人的人脸,行人沿着铁路沿线(拍摄区域)行走,目标区域为对铁路沿线划分得到的所有子区域中人脸将要进入的子区域。
105.(5)亮度
106.本实施例中的亮度是指数字图像领域的亮度,即图像的亮度,是一种用于表征图像的明暗程度的数据。例如,一个灰度图像中一个像素点的亮度为该点的像素值。又如,一个彩色图像中一个像素点的亮度为该像素点的r、g、b这三个通道对应的三个分量的叠加值,如亮度=0.299*r+0.587*g+0.114*b。
107.(6)目标亮度
108.目标亮度也称期望亮度,是指期望图像中拍摄目标达到的亮度。
109.可选地,目标亮度是用户预先设定的参数。比如,用户根据经验知道,当图像中车牌的亮度为亮度a时,车牌是清晰可见的,则用户将亮度a设定为目标亮度。
110.可替代地,目标亮度是设备自动确定的。例如,设备对不同亮度的车牌图像进行识别判断,找出车牌的亮度为多少时车牌的清晰度能够满足可识别的条件,将找到的亮度作为目标亮度。
111.(7)图像传感器(image sensor)
112.图像传感器是一种将光信号转换为电信号的装置。图像传感器包括而不限于电荷耦合装置(charge coupled device,ccd)、互补氧化金属半导体(complementary metal oxide semiconductor,cmos)、接触式图像传感器(contact image sensor,cis)、lbcast传感器系统(lateral buried charge accumulator,sensing transistor array)、光学倍增
管(photo multiplier tube,pmt)等。
113.下面以cmos图像传感器为例描述图像传感器的基本工作流程。
114.cmos传感器的每一个cmos像素都包括感光二极管(photodiode)、浮动式扩散层(floating diffusion layer)、传输电极门(transfer gate)、起放大作用的mosfet、起像素选择开关作用的m0sfet。在cmos的曝光阶段,感光二极管完成光电转换,产生信号电荷,曝光结束后,传输电极门打开,信号电荷被传送到浮动式扩散层,由起放大作用的mosfet电极门来拾取,电荷信号转换为电压信号。所以cmos图像传感器就完成了光电转换、电荷电压转换、模拟数字转换的三大作用,通过cmos图像传感器,能把光信号转化为电信号,最终得到数字信号被计算机读取。
115.(8)曝光(exposure)
116.曝光是图像传感器进行感光的过程。在曝光的过程中,图像传感器进行感光,收集光子,并将光子转换成电荷。在曝光结束后,图像传感器通过一定的方式将电荷移出,再通过其他外围电路形成图像。
117.(9)曝光参数
118.曝光参数用于控制图像传感器和/或镜头进行曝光成像的一系列参数集合。示例性地,曝光参数包括曝光时间、增益和光圈。
119.可选地,本实施例中控制的曝光参数为曝光时间和/或增益,而光圈大小是固定的。
120.(10)曝光时间(time of exposure)
121.曝光时间是指快门从打开到关闭的时间间隔,在这一段时间内,物体能够在底片上留下影像。曝光时间越长,透射到图像传感器上感光材料的感光面的光线的量越多,图像传感器采集的图像就会越亮。
122.(11)增益
123.增益是指经过双采样之后的模拟信号的放大增益,控制增益相当于控制感光器件对光的灵敏度。增益越大则感光器件对光的灵敏度越高。
124.(12)曝光量
125.曝光量是指曝光时间和增益的乘积。比如,当前的曝光参数中,曝光时间为a,增益为b,那么曝光量是两者的乘积a*b。
126.(13)自动曝光(auto exposure,ae)
127.自动曝光是相机的一种工作模式,自动曝光是指相机代替人的手动操作,自动调整曝光参数,使得拍摄目标的亮度正常。
128.实现自动曝光的流程主要包括五个步骤:第一步:对当前拍摄得到的图像进行亮度统计;第二步:根据当前图像亮度和目标亮度的差距,确定新的曝光量;第三步:根据第二步确定出的新的曝光量计算新的曝光参数;第四步:将新的曝光参数应用到相机;第五步:重复步骤一到四,直到图像中拍摄目标的亮度达到目标亮度。
129.(14)环境照度
130.环境照度是反映目标所处环境明暗的物理量,环境照度的取值等于垂直通过单位面积的光通量。
131.(15)抓拍帧
132.抓拍帧是指包含拍摄目标的一帧图像。可选地,抓拍帧用于供系统进行目标识别、信息提取等二次处理。
133.(16)卡口监控系统
134.卡口监控系统也称车辆及人员卡口监控系统,部署在路口、收费站、交通或治安检查站等卡口点,用于对通过该卡口的机动车和前排司乘人员进行拍摄、记录、处理的现场监控。例如,卡口监控系统用于识别过往车辆的号牌、颜色等特征,验证车辆的合法身份,自动核对黑名单库,自动报警;又如,卡口监控系统用于抓拍得到驾乘人员的面部特征可清晰辨识的抓拍图,提取人脸特征图和人脸特征参数,实现对交通违法、肇事逃逸、刑事犯罪等嫌疑车辆及人员的监控与处置等。
135.下面描述本实施例的应用场景。
136.可选地,本实施例应用在不均匀光照情况下进行抓拍的场景。不均匀光照是指不同抓拍位置的光照条件有差异,例如不同抓拍位置的环境光不同和/或相机自身的补光不同。
137.可选地,本实施例应用于交通监控场景,例如应用于卡口监控、车辆闯红灯监测、车辆超速检测、违章监控的场景。又如,本实施例应用于安防监控场景,用于对待防护的区域,如铁路沿线、学校、机关、油库、机场、医院、派出所、电站、军事设施、边境线等区域和设施进行入侵监控、行为分析、跟踪记录、周界预警、人车管控、车辆违停检测、进出访客登记等。
138.下面以卡口监控场景为例描述。
139.在卡口监控场景中,看清车牌信息是抓拍的主要目标。机动车车牌反光系数通常很高,在白天以及光线不足的夜晚情况下,车牌的明亮的反光效果可以有效增强驾驶员的识别能力,引起警觉,从而避免事故发生。
140.然而,由于车牌的反光特性强,对光照条件的敏感性就大大增强,轻微的环境光照变化就会引起车牌亮度的剧烈变化。在卡口场景中,由于道路周围建筑物、树木等遮挡物随着太阳光的入射角度的变化,会在道路上形成明显的阴影区和高亮区。在这种光照不均匀的场景下,同样的曝光参数难以获取清晰的车牌信息。例如,请参考图1,图1是本实施例提供的一种不均匀光照下卡口抓拍的场景示意图,图1示出了卡口中不同车道存在不同的环境光照的场景。如图1所示,车道1由于树荫遮挡,环境照度相比车道2偏低,相同的曝光参数下,抓拍帧中车道1能看清车牌,车道2则完全过曝。同理,如果降低曝光参数,使车道2中车牌清晰可见,则车道1中车牌会出现欠曝现象,即车牌偏暗甚至不可见。
141.通过对上述场景的分析可见,对于不同环境光照下的车牌,无法通过一套参数兼顾,需要根据车牌所在位置的不同环境照度,设置不同的曝光参数,得到车牌亮度合适的抓拍图。
142.有鉴于此,本实施例提供了基于分区域进行曝光控制的技术手段,通过对拍摄区域中不同子区域采用不同的曝光参数,从而解决了不均匀光照情况下难以获得亮度合适的抓拍图的问题。
143.例如,结合卡口抓拍的场景来看,通过对抓拍区中不同的抓拍位置采用不同的曝光参数,解决了不均匀光照条件下,相同曝光参数、不同抓拍位置上目标过曝或者欠曝问题;同时,解决了不均匀光照条件下,目标出现过曝或欠曝现象,导致关键信息(如车牌信
息)丢失,出现无效抓拍数据的问题。
144.图2是本实施例应用在卡口抓拍场景的示意图。图2所示,摄像机将抓拍区域划分为多个子区域,不同的子区域对应于不同的抓拍位置,如子区域1位于车道1,子区域2位于车道2。如果预估出车辆将要进入子区域1,则摄像机利用子区域1对应的亮度1和曝光参数1来决策如何调整曝光参数;如果预估出车辆将要进入子区域2,则摄像机利用子区域2对应的亮度2和曝光参数2来决策如何调整曝光参数。那么,由于为不同的车道采用了不同曝光参数,无论车辆从车道1过车,还是从车道2过车,均能够获得车牌亮度合适的抓拍图。
145.下面描述本实施例的系统架构。
146.图3是本实施例提供的一种抓拍系统10的架构示意图。抓拍系统10包括镜头11、图像传感器12、处理单元13以及补光单元14。
147.可选地,结合图2所示的应用场景来看,图3所示的抓拍系统10设于图2所示的摄像机,镜头11、图像传感器12、处理单元13以及补光单元14均为图2所示摄像机内部的组件。可替代地,图3所示的抓拍系统10中镜头11、图像传感器12、处理单元13设于图2所示摄像机,而补光单元14设于图2所示摄像机外部,且部署在摄像机附近。
148.镜头11也称光学模块。镜头11相当于抓拍系统10的眼睛,镜头11包括至少一个凸透镜和/或凹透镜。
149.图像传感器12用于将光信号转换为电信号。
150.补光单元14是给抓拍系统10提供补光的装置。补光单元14例如为氙气爆闪灯、led爆闪灯、红外爆闪灯等等。
151.在拍摄过程中,抓拍对象通过镜头11生成的光学图像投射到图像传感器12表面上。图像传感器12将接收到的光信号转换为电信号,将电信号送入处理单元13进行处理。
152.处理单元13包括图像处理模块131、曝光控制模块132以及补光控制模块133。
153.图像处理模块131用于对图像传感器12采集的数字信号进行处理,得到图像。
154.曝光控制模块132用于根据得到的图像,控制镜头11以及图像传感器12的曝光过程。曝光控制模块132可以通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时,可以以计算机程序产品的形式实现。在采用软件实现的情况下,例如,曝光控制模块132是图10中的处理器701读取存储器702中存储的程序代码后,生成的软件功能单元。在采用硬件实现的情况下,曝光控制模块132由图10中的处理器701中的一部分处理资源(例如多核处理器中的一个核或两个核)实现,或者采用现场可编程门阵列(field-programmable gate array,fpga)、或协处理器等可编程器件实现。
155.补光控制模块133用于根据得到的图像,控制补光单元14的补光过程。
156.图3以图像处理模块、曝光控制模块以及补光控制模块集成在同一个处理单元为例描述。在另一些实施例中,图像处理模块、曝光控制模块以及补光控制模块分别设于不同的处理单元,图像处理模块、曝光控制模块以及补光控制模块通过设备内部的总线或者设备之间的网络通信。
157.图3所示架构以曝光控制模块与图像传感器分设为例描述。在另一些实施例中,曝光控制模块设于图像传感器内部,曝光控制模块为图像传感器包含的一个组件。
158.抓拍系统10的产品形态包括很多种。可选地,抓拍系统10为摄像机系统。可选地,抓拍系统10中的各个模块设置在单台摄像机上。或者,抓拍系统10中的各个模块分布在不
同摄像机上,不同模块通过网络通信。可替代地,抓拍系统10为摄像机之外的其他终端设备。例如,抓拍系统10为数码相机、智能手机、个人电脑、笔记本电脑、平板电脑、可穿戴设备、车载终端、物联网设备、智能家居设备等。
159.抓拍系统10的部署位置包括很多种。例如,抓拍系统10部署在卡口、铁路、街区等、抓拍系统10用于交通监控。又如,抓拍系统10部署在企业、学校、工地等园区的出入口、周界等,用于周界预警、人车管控、车辆违停检测、进出访客登记等。又如,抓拍系统10部署在住宅小区等,用于管控社区进出访客等。又如,抓拍系统10部署在零售店、商场等,用于客流量数据的统计和周界防范。
160.下面描述本实施例的方法流程。
161.图4是本技术实施例提供的一种拍摄方法的流程图。图4所示方法的执行主体为拍摄系统,图4所示方法包括步骤s201至步骤s203。
162.可选地,图4所示方法应用于图1所示的在不均匀光照进行抓拍的场景。
163.可选地,结合图2所示的应用场景来看,图4所示方法应用在图2示出的卡口监控场景,执行图4所示方法的拍摄系统为图2示出的摄像机,图4所示方法中的拍摄目标为图2示出的车辆中的车牌,图4所示方法中的拍摄区域为图2示出的抓拍区。图4所示方法中的目标区域为图2示出的子区域1。图4所示方法中的第一曝光参数为图2示出的子区域1的曝光参数1。图4所示方法中的子区域对应的亮度为图2示出的子区域1对应的亮度1。
164.图4所示方法所基于的系统结构可选地如图3所示。例如,结合图3所示的系统结构来看,执行图4所示方法的拍摄系统为图3中的抓拍系统10。其中,镜头11、图像传感器12以及图像处理模块131用于生成图4所示方法中的图像(如抓拍帧),将生成的图像提供给曝光控制模块132。曝光控制模块132用于执行s201至s203。曝光控制模块132将通过图4所示方法确定出的曝光参数配置给图像传感器12,从而得到亮度合适的图像(如抓拍帧)。
165.图4所示方法涉及多个曝光参数。为了区分不同的第一曝光参数,用“第一曝光参数”、“第二曝光参数”区分描述多个不同的曝光参数。第一曝光参数是历史采用的曝光参数,第二曝光参数是调整后的曝光参数。第二曝光参数是以第一曝光参数为基础调整得到的。
166.图4所示方法的一些可选实施例涉及多个图像。为了区分不同的图像,用“第一图像”、“第二图像”区分描述多个不同的图像。第一图像是本次拍摄得到的图像,第二图像是历史拍摄得到的图像。第一图像相当于执行图4所示方法得到的结果,第二图像相当于执行图4所示方法时参考的数据。例如,当前为第k次抓拍,第一图像为第n次抓拍得到的抓拍图,第二图像为第m次抓拍得到的抓拍图,m小于n,m和n均为正整数。
167.步骤s201、拍摄系统确定拍摄目标将要进入的目标区域。
168.在一种可能的实现中,拍摄系统在检测到拍摄目标进入拍摄区域时,获取拍摄目标所处的位置。拍摄系统预测拍摄目标在经过设定时长后发生的位移。拍摄系统根据拍摄目标进入拍摄区域时所处的位置和拍摄目标的位移,确定拍摄目标将要进入的目标区域。
169.可选地,确定位移的过程包括;拍摄系统根据拍摄目标的速度以及设定时长,获取拍摄目标的位移。可选地,拍摄系统具体根据镜头的焦距、物距、相机高度和倾斜角、物体速度、图像传感器的像元大小等信息确定位移。
170.其中,设定时长大于或等于向图像传感器发送曝光参数至通过图像传感器生成图
像(即曝光参数实际生效的时间点)之间的时间间隔。
171.步骤s202、拍摄系统根据目标区域对应的亮度以及目标区域对应的第一曝光参数,确定第二曝光参数。
172.由于环境光照不均匀等因素的影响,拍摄系统拍摄得到的同一个图像中不同区域对应的亮度可能不同,例如,同一个抓拍帧中,位于树荫下的车牌的亮度低,位于阳光直射的地方的车牌的亮度高。为了区分描述,下面用“目标区域对应的亮度”描述拍摄系统拍摄的图像中目标区域对应的亮度。
173.在一些实施例中,目标区域对应的亮度是根据拍摄目标在历史时间段落入目标区域时拍摄得到的图像确定的。换句话说,确定目标区域对应的亮度所依据的图像中拍摄目标处于目标区域。由于同一个区域的光照条件具有相似性,通过在预测出拍摄目标将要进入某个子区域时,利用拍摄目标之前进入该子区域时成像的亮度来决策本次拍摄时采用的曝光参数,有助于本次拍摄得到的图像中拍摄目标的亮度更合适。
174.具体如何确定目标区域对应的亮度包括多种实现方式,下面结合实现方式(1)至实现方式(2),对确定目标区域对应的亮度时可能采用的一些实现方式举例说明。
175.实现方式(1)拍摄系统利用单次拍摄得到的一个图像确定目标区域对应的亮度。
176.在一种可能的实现中,拍摄系统从历史拍摄的包含拍摄目标的所有图像中,选择一个拍摄目标位于目标区域的图像。拍摄系统确定该图像中拍摄目标的亮度,作为目标区域对应的亮度。以选用的图像为第二图像为例,目标区域对应的亮度包括拍摄目标的第二图像中拍摄目标的亮度。其中,第二图像中拍摄目标位于目标区域。
177.在确定目标区域对应的亮度时,如何选择依据的图像包括多种实现方式,下面结合实现方式(1-1)至实现方式(1-2)对举例说明。
178.实现方式(1-1)拍摄系统使用拍摄时间点与本次拍摄时间最接近的一个图像,来确定目标区域对应的亮度。换句话说,拍摄系统使用目标区域上一次落入拍摄目标时拍摄得到的图像,来确定目标区域对应的亮度。
179.在一个示例性实施例中,拍摄系统在历史时间拍摄得到了拍摄目标的k个图像,k个图像中拍摄目标均位于目标区域。在本次拍摄时,拍摄系统从k个图像中选择拍摄时间点距离当前时间点最近的图像作为上述第二图像,以便确定目标区域对应的亮度。其中,k为大于或等于1的正整数。
180.结合一个具体示例来说,拍摄系统已经抓拍了5次,得到了5个图像,本次抓拍为第6次抓拍。本次抓拍时,拍摄系统预估出抓拍目标将要进入区域(m,n)。在之前抓拍得到的5个图像中,第3次抓拍的图像、第5次抓拍的图像中抓拍目标落入区域(m,n)。那么,拍摄系统在本次抓拍时,依据第5次抓拍得到的图像中目标的亮度来确定区域(m,n)对应的亮度,以便决策本次抓拍时使用的曝光参数。
181.通过采用上述方式,由于最近一次拍摄时的光照条件与当前的光照条件具有高相似性,因此利用最近一次拍摄得到的图像得出的目标区域对应的亮度,有助于得出的亮度更加适用于本次拍摄。同时,在光照条件频繁变化的场景下,有助于提升算法的灵敏度。
182.可替代地,将实现方式(1-1)替代为:拍摄系统使用拍摄时间点与本次拍摄时间处于同一时间周期的一个图像,来确定目标区域对应的亮度。例如,第二图像为拍摄目标的k个图像中拍摄时间点与当前时间点处于同一时间周期的图像,k个图像中拍摄目标均位于
目标区域,k为大于或等于1的正整数。
183.在一个示例性实施例中,按照光照情况的不同,将一天划分为多个时间周期,比如划分出凌晨时间段、正午时间段、傍晚时间段等。在某一天中午抓拍时,使用昨天中午抓拍的图像来确定目标区域对应的亮度。
184.实现方式(1-2)拍摄系统根据本次拍摄时的天气,使用拍摄时天气与本次拍摄时天气相同的图像,来确定目标区域对应的亮度。
185.在一个示例性实施例中,拍摄系统在拍摄过程中,获取所处环境的天气数据,记录拍摄的图像与天气数据之间的对应关系。拍摄系统在本次拍摄时,获取所处环境当前的天气数据,根据当前的天气数据,从历史拍摄的k个图像中选择天气数据与当前的天气数据相同的图像,作为上述第二图像,以便确定目标区域对应的亮度。
186.通过上述实现方式(1),支持系统从时间、天气等维度,选用指定的某一次拍摄后得到的图像来确定目标区域对应的亮度。
187.实现方式(2)拍摄系统利用多次拍摄得到的多个图像确定目标区域对应的亮度。
188.在一种可能的实现中,拍摄系统获取历史拍摄的k个图像,k个图像中均包含拍摄目标,且k个图像中拍摄目标均位于目标区域,k为大于或等于1的正整数。拍摄系统根据该k个图像确定目标区域对应的亮度。
189.可选地,采用取平均的方式确定目标区域对应的亮度。在一个示例性实施例中,拍摄系统获取k个图像中每个图像的目标区域中拍摄目标的亮度,得到k个亮度。拍摄系统确定k个亮度的平均值,作为目标区域对应的亮度。通过利用多次成像得到的拍摄目标的亮度进行平均处理,能够过滤一些光照突变引起的拍摄目标亮度突变的现象,从而提升结果的准确性。
190.取平均的方式包括而不限于算术平均的方式以及加权平均的方式。可选地,采用加权平均的方式确定目标区域对应的亮度。在一个示例性实施例中,拍摄系统获取k个图像中每个图像的目标区域中拍摄目标的亮度,得到拍摄目标的k个亮度。拍摄系统根据k个亮度中每个亮度的权重,确定k个亮度的加权平均值,作为目标区域对应的亮度。
191.在采用加权平均的方式时,如何确定拍摄目标的亮度的权重包括多种方式。可选地,从拍摄时间的维度设计权重,为不同时间拍摄的图像分配不同的权重。在采用这种方式的情况下,上述k个亮度中每个亮度的权重与k个图像的拍摄时间点相关。
192.在一种可能的实现中,一个图像的拍摄时间点与当前时间点越接近,则该图像中拍摄目标的亮度权重越大;一个图像的拍摄时间点与当前时间点之间的时间差越大,则该图像中拍摄目标的亮度权重越小。在采用这种方式的情况下,上述k个亮度中每个亮度的权重与对应图像的拍摄时间点与当前时间点的时间差负相关。
193.通过实现方式(2),支持系统综合考虑多次拍摄得到的多个图像来确定目标区域对应的亮度。
194.拍摄系统如何确定图像中拍摄目标的亮度包括多种方式。可选地,拍摄系统获取图像中拍摄目标内每个像素点的亮度的平均值,作为拍摄目标在目标区域中的亮度。例如,图像中拍摄目标位于区域a,拍摄目标在区域a中占m个像素点,则获取这m个像素点的亮度的平均值,作为拍摄目标在区域a中的亮度。可替代地,为拍摄目标的各个部分分别分配对应的权重,根据拍摄目标中各个部分中像素点的亮度以及各个部分的权重,确定图像中拍
摄目标的亮度。例如,拍摄目标为行人,为人脸分配权重1,为躯干分配权重2。拍摄的一个图像中行人位于区域a,其中人脸占m个像素点,躯干占n个像素点,则根据权重1和权重2,对m个像素点的亮度以及n个像素点进行加权平均,作为行人在区域a中的亮度。
195.第一曝光参数是拍摄系统在历史时间段进行拍摄时采用的曝光参数。例如,第一曝光参数是拍摄目标之前落入目标区域时,拍摄系统抓拍时采用的曝光参数。可选地,第一曝光参数包括曝光时间和/或增益。或者,第一曝光参数为曝光量。可选地,第一曝光参数来自于拍摄系统的拍摄日志。
196.拍摄系统如何确定目标区域对应的第一曝光参数包括多种实现方式,下面结合实现方式a至实现方式b,对确定第一曝光参数时可能采用的一些实现方式举例说明。
197.实现方式a、拍摄系统将单次拍摄使用的曝光参数确定为目标区域对应的第一曝光参数。
198.例如,第一曝光参数为拍摄系统获取第二图像时使用的曝光参数。其中,第二图像包含拍摄目标,且拍摄目标处于目标区域。
199.可选地,拍摄系统获取拍摄目标上一次处于目标区域时拍摄时采用的曝光参数,作为第一曝光参数。例如,第一曝光参数为拍摄系统获取第二图像时使用的曝光参数。其中,第二图像为拍摄目标的k个图像中拍摄时间点距离当前时间点最近的图像,k个图像中拍摄目标均位于目标区域,k为大于或等于1的正整数。
200.实现方式b、拍摄系统利用多次拍摄时使用的多个曝光参数的平均值确定为目标区域对应的第一曝光参数。
201.例如,拍摄目标之前落入过目标区域k次,触发拍摄系统拍摄了k个图像,拍摄系统获取拍摄这k个图像时使用的k个曝光参数的平均值,作为第一曝光参数。
202.可选地,拍摄系统为不同次拍摄过程分配不同的权重,将多次拍摄使用的曝光参数的加权平均值确定为目标区域对应的第一曝光参数。在采用这种方式的情况下,第一曝光参数包括获取k个图像时使用的k个曝光参数的加权平均值。
203.在一种可能的实现中,k个曝光参数的权重与k个图像的拍摄时间点相关。例如,曝光参数对应的拍摄时间点与当前时间点越接近,则该曝光参数的权重越大;曝光参数对应的拍摄时间点与当前时间点之间的时间差越大,则该曝光参数的权重越小。
204.在一些实施例中,确定第二曝光参数的过程包括:拍摄系统根据目标区域对应的亮度以及拍摄目标的目标亮度,获取调整步长。拍摄系统根据第一曝光参数以及调整步长,获取第二曝光参数,第二曝光参数为第一曝光参数与调整步长之和。
205.调整步长是指曝光参数的变化幅度,也称曝光参数的调整量或者变化量,即调整后的曝光参数与调整前的曝光参数之间的差值。
206.拍摄系统如何确定调整步长包括多种具体实现方式,下面结合实现方式a至实现方式c对确定调整步长时可能采用的实现方式举例说明。
207.实现方式a、根据目标区域对应的亮度和目标亮度之间的亮度差确定调整步长。
208.可选地,调整步长与目标区域对应的亮度和目标亮度之间的亮度差正相关。也即是,目标区域对应的亮度和目标亮度之间的亮度差越大,则调整步长越大。目标区域对应的亮度和目标亮度之间的亮度差越小,则调整步长越小。
209.通过采用这种方式,如果目标区域对应的亮度与目标亮度差异越大,表明原来的
曝光参数(即第一曝光参数)越不符合要求,那么由于利用更大的调节步长,使得曝光参数的变化速度更快,从而调整曝光参数后得到图像亮度能够更加快速地逼近目标亮度,从而减少曝光参数需要调整的次数,提高曝光参数的调整效率。
210.实现方式b、调整步长是预先设定的系数。
211.例如,预先设定一个固定的调整步长。如果子区域对应的亮度大于拍摄目标的目标亮度,按照调整步长减少第一曝光参数,即将第一曝光参数与调整步长之差作为第二曝光参数。如果子区域对应的亮度小于拍摄目标的目标亮度,按照设定的调整步长,增加第一曝光参数,即将第一曝光参数与调整步长之和作为第二曝光参数。
212.实现方式c、调整步长与目标区域对应的亮度和目标亮度之间的亮度差正相关,且调整步长与预先设定的系数正相关。
213.实现方式c相当于实现方式a和实现方式b的组合。例如,将亮度差与预先设定的系数的乘积作为调整步长。
214.本实施例对何时确定目标区域对应的亮度以及何时确定目标区域对应的第一曝光参数不做限定。可选地,每当拍摄系统使用一个曝光参数拍摄得到一个图像,则拍摄系统确定拍摄目标在该图像中所处的区域,计算图像中拍摄目标的亮度,建立拍摄目标所在的区域、拍摄目标的亮度以及使用的曝光参数这三种数据之间的对应关系。当拍摄系统预估出拍摄目标将要进入的目标区域后,拍摄系统根据目标区域查找预先建立的对应关系,得到目标区域对应的亮度以及目标区域对应的第一曝光参数。可替代地,每当拍摄系统拍摄得到一个图像,则保存得到的图像,当拍摄系统预估出拍摄目标将要进入的目标区域后,从保存的图像中查找拍摄目标位于目标区域的图像,根据查找到的图像确定目标区域对应的亮度。
215.步骤s203、拍摄系统使用第二曝光参数获取拍摄目标的第一图像。
216.在一些实施例中,拍摄系统使用第二曝光参数对拍摄目标进行抓拍,得到包含拍摄目标的第一图像。可选地,第一图像中拍摄目标位于目标区域。
217.在一些实施例中,获取图像的过程涉及系统中不同模块之间的交互。例如,拍摄系统包括曝光控制模块以及图像采集装置。曝光控制模块基于第二曝光参数生成抓拍命令,曝光控制模块向图像采集装置发送抓拍命令。图像采集装置接收抓拍命令,执行抓拍命令,使用第二曝光参数对第一目标进行抓拍,生成第一图像,将第一图像输出至曝光控制模块。其中,图像采集装置包括图像传感器和/或镜头。抓拍命令携带第二曝光参数,抓拍命令指示基于第二曝光参数对第一目标进行抓拍。
218.例如,结合图3示出的系统架构来看,上述第一图像为抓拍帧,基于图3所示系统架构获得第一图像的过程包括:曝光控制模块132向图3中图像传感器12发送第二曝光参数;图像传感器12基于第二曝光参数完成光信号到电信号的转换,将电信号采样得到的数字信号传递给图像处理模块131。图像处理模块131对数字信号进行处理,得到第一图像(抓拍帧)。
219.本实施例提供了一种基于分区域曝光控制的方案,将拍摄区域细分为各个子区域,在拍摄目标预计进入某个子区域的情况下,根据该子区域对应的亮度以及曝光参数,确定新的曝光参数,从而得到拍摄目标的图像。通过该方法,由于将曝光参数与拍摄目标将要落入的区域联系起来,在拍摄目标处于不同区域的情况下能够采用不同的曝光参数拍摄,
因此降低了不同区域之间光照条件的差异对拍摄过程的影响,解决了一套曝光参数难以兼顾不同环境光照的问题,实现不同环境光照区域的精准曝光,有助于在光照不均匀的场景下获得亮度合适的图像。
220.尤其是,在拍摄目标在画面中移动的场景下,允许曝光参数随着拍摄目标的移动而动态变化,使得曝光参数适配于拍摄目标当前所在位置。结合一个具体的业务场景来看,例如,在抓拍车牌的场景下,在车辆驾驶过程中车牌可能先后移动到抓拍区中环境光照不同的区域。而采用本实施例提供的方法抓拍车牌时,由于使用的曝光参数与车牌当前所在位置的环境光照相适配,比如当车牌从树荫下的区域移动至阳光直射的区域时,允许曝光参数随着车牌所在区域的不同而跳变,从而保证在车牌移动的过程中始终能够得到车牌亮度合适的抓拍图。
221.可选地,图4所示方法的触发条件为拍摄系统检测到拍摄目标进入拍摄区域。也即是,当拍摄系统检测到拍摄目标进入拍摄区域时,开始执行图4所示方法,以便获得拍摄目标的亮度合适的图像。例如,在卡口抓拍的场景下,当摄像机检测到车辆进入抓拍区时,开始执行图4所示方法。
222.拍摄系统如何检测拍摄目标是否进入拍摄区域包括多种具体实现方式,下面结合实现方式一至实现方式三对检测拍摄目标是否进入拍摄区域的可能实现方式举例说明。
223.实现方式一、视频检测的方式
224.例如,拍摄系统包含摄像机,摄像机拍摄视频流,检测视频流中每一帧图像中是否有目标进入拍摄区域。如果根据视频流其中的一帧图像检测到拍摄目标进入拍摄区域,则执行图4所示方法。示例性地,拍摄系统逐个像素点地对相邻帧图像进行比较,通过像素点灰度的变化从而检测图像的变化,进而确定出当前帧图像中目标进入拍摄区域。
225.实现方式二、雷达检测的方式
226.例如,拍摄系统包含雷达,雷达发射电磁波。雷达根据电磁波返回时间或频率的变化确定拍摄目标到进入拍摄区域。可选地,雷达确定拍摄目标到进入拍摄区域后,向摄像机发送信号,该信号指示摄像机对拍摄目标进行拍摄。
227.实现方式三、地感线圈检测的方式
228.具体地,在拍摄区域的地面下埋设线圈。当拍摄目标经过埋设在地面的线圈时,会引起相应的压力、电场或磁场的变化,拍摄系统根据压力、电场或磁场的变化确定拍摄目标进入拍摄区域。
229.可选地,在预测出拍摄目标将要进入的目标区域后,如果拍摄目标尚未进入过该目标区域,则确定拍摄区域中目标区域的相邻区域,获取目标区域的相邻区域对应的曝光参数,作为第一曝光参数。例如,在整个抓拍区中所有子区域内均未落入目标之前,对每个子区域设置相同曝光参数初始值。在此之后,如果预测出抓拍目标将要落入某个子区域,而该子区域之前从未落入目标,则从距离其最近的子区域复制曝光参数。通过采用这种方式,由于距离相近的区域在很大概率上光照条件是相近的,因此距离相近的区域对应的曝光参数适配于本次拍摄的概率很大,因此能够提升曝光参数的准确性。
230.可选地,在预测出抓拍目标将要进入的目标区域后,如果目标区域长时间没有落入过抓拍目标,例如抓拍目标上一次落入目标区域与当前时间点之间的时间差大于阈值,也即是抓拍目标上一次落入目标区域时的环境光照与当前时间点的环境光照之间的变化
大,在这种情况下,采用的处理策略包括而不限于下述(a)至(c)。
231.(a)沿用目标区域上次落入目标时抓拍时使用的曝光参数。
232.(b)沿用上一个目标落入的区域的曝光参数。
233.(c)对前几次抓拍时目标落入的区域进行加权处理,选择一个区域的曝光参数作为本次曝光参数。
234.在加权处理时,例如,从物理空间上看,如果某个区域与本次目标待落入区域的距离越近,则该区域的权重a越大;如果某个区域与本次目标待落入的区域的距离越远,则该区域的权重a越小。从时间轴上看,如果某个区域对应的抓拍时间与本次抓拍时间越近,则该区域的权重b越大;如果某个区域对应的抓拍时间与本次抓拍时间越远,则该区域的权重b越小。例如,抓拍区域中包含区域a和区域b,区域a距离目标待落入的区域的距离近,而区域b距离目标待落入的区域的距离远,
235.权重a分别为0.9和0.5;上一个目标落入区域b,权重为0.9,上上个目标落入区域a,权重为0.8,综合而言,区域a的权重为0.9*0.8=0.72,区域b的权重为0.5*0.9=0.45,所以选择区域a的参数。
236.实例1
237.摄像机抓拍系统中,图像传感器获取原始信号质量对于最终的成像质量起到了重要的作用。本实施例中,由处理单元中的曝光控制模块为图像传感器确定合适的曝光参数,从而提升图像传感器提供的信号质量,进而得到清晰的车牌抓拍图。下面描述曝光控制模块如何确定曝光参数的流程。
238.图5是本实施例提供的一种基于分区域曝光控制流程示意图,图5所示的流程包括以下s51至s58。图5所示方法所基于的系统结构可选地如图3所示。例如,结合图3所示的系统结构来看,图5中图像传感器为图3中图像传感器12,图5中曝光控制模块为图3中曝光控制模块132,图5中图像处理模块为图3中图像处理模块131。
239.s51、图像传感器将光信号转换为电信号,对电信号采样得到数字信号,将数字信号发送至图像处理模块。
240.s52、图像处理模块对图像传感器采集的数字信号进行图像处理,得到图像。
241.s53、曝光控制模块判断得到的图像是否为抓拍帧,如果是抓拍帧,则执行s54。
242.s54、针对抓拍区中的每个子区域,曝光控制模块记录抓拍帧中该子区域中抓拍目标的亮度和曝光参数。
243.s55、曝光控制模块判断是否有新目标触发抓拍,如果有新目标触发抓拍,则需要预估曝光参数,执行下述s56,如果没有新目标触发抓拍,则结束。
244.s56、曝光控制模块预估新的抓拍目标在画面中所处的位置对应的区域。
245.s57、曝光控制模块判断预估的区域上次记录的亮度和抓拍目标期望的目标亮度是否相符。如果预估区域上次记录的亮度和目标亮度不相符,则曝光控制模块执行s58。如果预估区域上次记录的亮度和目标亮度相符,则曝光控制模块执行s510。
246.可选地,曝光控制模块获取预估区域上次记录的亮度和抓拍目标期望的目标亮度之间的亮度差,判断亮度差是否大于阈值。如果亮度差大于阈值,则曝光控制模块执行s58。如果亮度差小于或等于阈值,则曝光控制模块执行s510。
247.s58、曝光控制模块根据亮度差预估新的曝光参数。
248.s59、曝光控制模块向图像传感器下发新的曝光参数。
249.s510曝光控制模块向图像传感器下发预估区域上次的曝光参数。
250.由于环境光照不均匀原因,基于全局的曝光参数难以兼顾阴影区和高亮区车牌亮度。为了得到需要清晰的车牌抓拍图,保证抓拍图中车牌亮度合适,如图5提供的流程所示,曝光控制模块对整幅画面划分为多个子区域,统计落入每个子区域中车牌亮度和对应的曝光参数,然后预估下一个抓拍目标落入的子区域,根据预估的子区域上一次落入的车牌亮度和期望的目标亮度之间的差异,决策如何调整抓拍曝光参数,从而得到车牌亮度合适的抓拍图。
251.在统计落入子区域中车牌亮度的过程中,可选地,统计落入子区域中车牌的平均亮度,即车牌内部像素点亮度的平均值。
252.在统计子区域对应的曝光参数的过程中,当得到一张抓拍图后,抓拍图的曝光参数(包括曝光时间和增益)是已知的。例如,这张抓拍图中的目标(例如为车牌)落入了第(x,y)个块,那么对于块(x,y),就知道了一组亮度(车牌亮度)和对应的曝光参数。
253.图6是本实施例提供的一种划分子区域的示意图。图6以抓拍区为整幅画面为例描述。如图6所示,将整幅画面划分为mxn个子区域。
254.针对每个子区域,曝光控制模块记录对应子区域上一次曝光参数和车牌亮度。例如,图6中的位置a和位置b,位置a处于阴影区,位置b位于高亮区。记位置a上一次曝光量和车牌亮度为(expa,luma),记位置b上一次曝光量和车牌亮度为(expb,lumb)。当前为第k次抓拍。
255.如果曝光控制模块预测出k+1次抓拍中目标预计落入区域b,则曝光控制模块采用以下公式(1)预估新的曝光量。
256.expb’=expb+δexp;公式(1)
257.在以上公式(1)中,expb’表示新的曝光量,δexp表示新的曝光量和上一次曝光量之间的差值。δexp根据车牌亮度lumb和车牌的目标亮度lumtar的差值决定,δexp的确定方式例如采用如下公式(2)。
258.δexp=λ(lumtar-lumb);公式(2)
259.公式(2)中的λ是调节系数,λ用于控制调节步长。λ越小,则曝光调节速度越慢。
260.公式(1)表示新的曝光参数是上一次子区域的曝光参数加上一个变化量,该变化量是通过上一次落入该子区域的车牌亮度值和目标亮度之间的差异计算出来的。公式(2)表示上一次落入该子区域的车牌亮度值和目标亮度之间的差值越大,说明原来的曝光量expb越不符合要求,则会叠加一个比较大的曝光参数变化量δexp。
261.上一次落入该子区域的车牌亮度值和目标亮度之间的差值越小,说明几乎不需要在上一次子区域的曝光参数expb基础上调整,就能让下一次落入此区块的车牌亮度达到目标亮度lumtar。
262.曝光控制模块将曝光量expb’对应的曝光参数配置给图像传感器,完成曝光和抓拍图采集。可选地,曝光控制模块保存有曝光量与曝光参数之间的对应关系,曝光控制模块预估出曝光量后,根据曝光量查找映射关系,得到曝光参数。
263.如果曝光控制模块预测出k+2次抓拍中目标预计落入区域a,则曝光控制模块采用以下公式(3)预估新的曝光量:
264.expa’=expa+δexp;公式(3)
265.在以上公式(3)中,expa’表示新的曝光量,δexp表示新的曝光量和上一次曝光量之间的差值。δexp根据车牌亮度luma和车牌的目标亮度lumtar的差值决定,δexp的确定方式例如采用如下公式(4)。
266.δexp=λ(lumtar-luma);公式(4)
267.曝光控制模块将曝光量expa’对应的曝光参数配置给图像传感器,完成曝光和抓拍图采集。
268.公式(4)中的λ用于控制调节步长。
269.可选地,考虑到从下发抓拍命令,到曝光配置实际生效存在时间差δt,曝光控制模块根据时间δt内抓拍目标的位移,对抓拍目标预计落入的子区域进行估算。图7是本实施例提供的一种抓拍目标预计落入的子区域的示意图。如图7所示,在时刻t下发抓拍命令,抓拍目标在位置a,经过时间δt后,抓拍目标运动到位置a’,则进行曝光预估时,曝光控制模块可选地按照位置a’进行估计和下发,而不按照位置a进行估计。
270.可选地,如果预测出抓拍目标将要同时落入多个子区域,则从预测出的多个子区域中选择落入面积最大的子区域;如果预测出的多个子区域的落入面积相等,则从预测出的多个子区域中任选其中的一个子区域。之后,根据选中的子区域上一次落入抓拍目标时抓拍目标的亮度以及使用的曝光参数确定调整后的曝光参数。
271.在一些实施例中,曝光控制模块根据镜头的焦距、物距、相机高度和倾斜角、物体速度、图像传感器的像元大小等信息,计算出时间δt内,抓拍目标在画面中的位移。
272.图8是本实施例提供的一种计算抓拍目标在画面中的位移的示意图。
273.时间δt内,目标在画面中的位移采用以下公式计算。
274.a
’‑
b’=tanβ*f-tanγ*f
275.=tan(δ-(90
°‑
α))*f
–
tan(σ-(90
°‑
α))*f
276.=(tan(δ)
–
tan(90
°‑
α))/(1+tan(δ)*tan(90
°‑
α))*f-(tan(σ)
–
tan(90
°‑
α))/(1+tan(σ)*tan(90
°‑
α))*f
277.=(l/h-tan(90
°‑
α))/(1+l/h*tan(90
°‑
α))*f-((l-δl)/h
–
tan(90
°‑
α))/(1+(l-δl)/h*tan(90
°‑
α))*f
278.其中,a
’‑
b’表示抓拍目标在画面中的位移。l为下发抓拍命令时目标位置,l可获取。δl=δt*s,s代表车速。h为相机安装高度,h可获取。α为相机安装角度,α可获取。f为相机镜头的焦距,f可获取。位移a
’‑
b’算出后,除以像素的像元大小,即可获得目标在画面中的位移。图8中β为图像传感器成像面的法线方向和时刻t位置a在成像面上成像的位置a’之间的夹角。δ为时刻t位置a和相机安装位置形成的夹角。α为成像面的法线方向和水平方向的夹角。σ为时刻(t+δt)位置b和相机安装位置形成的夹角。
279.划分区域时,子区域的密度和大小和画面中可能出现的光照不均衡程度相关,在极端情况下,如果光照强度在画面中各个区域都不均衡,则会增大m和n的取值,以满足要求,但增大m和n会带来算法复杂度的增加,在一些实施例中,在效果和复杂度上取折中以确定m和n的取值。
280.实例1提供的方法中,通过对画面进行分区域曝光的策略,实现不同环境光照区域的精准曝光,解决了一套曝光参数难以兼顾不同环境光照的问题,是一种有效的解决方案。
针对交通卡口场景、电警场景,能够有效解决:(1)不均匀光照下车牌过曝或欠曝问题;(2)不均匀光照下车辆关键信息丢失,产生无效抓拍的问题。
281.实例1通过对抓拍区域进一步细化区域进行曝光参数估计,控制曝光参数跳变来获得目标亮度合适的抓拍图。
282.本实施例对不同抓拍位置处光照条件有差异(不仅是环境光,也包括相机自身补光带来的差异)的场景均适用。采用本实施例,在极度不均匀光照场景下,连续从不同车道过车,能够保证抓拍图中车牌亮度均正常。
283.图9是本技术实施例提供的一种拍摄装置600的结构示意图,装置600包括确定单元601和获取单元602。
284.可选地,结合图2所示的应用场景来看,图9所示的装置600设于图2所示的摄像机,确定单元601和获取单元602均为图2所示摄像机内部的组件。
285.可选地,结合图3所示的系统架构来看,图9所示的装置600为图3所示的抓拍系统,确定单元601包括图3中曝光控制模块132,获取单元602包括图3中图像传感器12、镜头11或图像处理模块131中至少一项。
286.可选地,结合图4所示的方法流程来看,图9所示的装置600用于支持图4中拍摄系统执行图4所示方法流程,确定单元601用于支持图4中拍摄系统执行图4中s201和s202,获取单元602用于支持图4中拍摄系统执行图4中s203。
287.可选地,结合图5所示的方法流程来看,图9所示的装置600用于支持抓拍系统(如摄像机)执行图5所示方法流程,确定单元601用于支持抓拍系统(如摄像机)执行图5中s53至s510,获取单元602用于支持图4中拍摄系统执行图4中s51至s52。
288.图9所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,上述单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。在本技术各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
289.装置600中的各个单元全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。
290.在采用软件实现的情况下,例如,上述确定单元601和获取单元602是由图10中的处理器701读取存储器702中存储的程序代码后,生成的软件功能单元来实现。
291.在采用硬件实现的情况下,例如,图9中上述各个单元由拍摄系统中的不同硬件分别实现,例如确定单元601由图10中的至少一个处理器701中的一部分处理资源(例如多核处理器中的一个核或两个核)实现,而获取单元602由图10中至少一个处理器701中的其余部分处理资源(例如多核处理器中的其他核),或者采用现场可编程门阵列(field-programmable gate array,fpga)、或协处理器等可编程器件来完成。
292.在采用软件硬件相结合的方式来实现的情况下,例如,获取单元602由硬件可编程器件实现,而确定单元601是由cpu读取存储器中存储的程序代码后,生成的软件功能单元。
293.下面对拍摄系统的基本硬件结构举例说明。
294.图10是本技术实施例提供的一种拍摄系统的结构示意图,拍摄系统700包括处理器701、存储器702以及网络接口703。可选地,拍摄系统700还包括图像传感器705。可选地,
拍摄系统700还包括镜头707。
295.可选地,结合图2所示的应用场景来看,图9所示的系统700包括图2所示的摄像机。
296.可选地,结合图3所示的系统架构来看,图9所示的系统700包括图3所示的抓拍系统,图9所示的处理器701用于实现图3中图像处理模块131、曝光控制模块132以及补光控制模块133,图9所示的图像传感器705为图3中图像传感器12,图9所示的镜头707为图3中镜头11。
297.可选地,结合图4所示的方法流程来看,图9所示的系统700用于执行图4所示方法流程,处理器701用于执行图4中s201和s202,处理器701还用于指示图像传感器705和镜头707执行图4中s203。
298.可选地,结合图5所示的方法流程来看,图9所示的系统700用于执行图5所示方法流程,图像传感器705用于执行图5中s51,处理器701用于执行图5中s52至s510。
299.处理器701例如是通用中央处理器(central processing unit,cpu)、网络处理器(network processer,np)、图形处理器(graphics processing unit,gpu)、神经网络处理器(neural-network processing units,npu)、数据处理单元(data processing unit,dpu)、微处理器或者一个或多个用于实现本技术方案的集成电路。例如,处理器701包括专用集成电路(application-specific integrated circuit,asic),可编程逻辑器件(programmable logic device,pld)或其组合。pld例如是复杂可编程逻辑器件(complex programmable logic device,cpld)、现场可编程逻辑门阵列(field-programmable gate array,fpga)、通用阵列逻辑(generic array logic,gal)或其任意组合。
300.存储器702例如是只读存储器(read-only memory,rom)或可存储静态信息和指令的其它类型的静态存储设备,又如是随机存取存储器(random access memory,ram)或者可存储信息和指令的其它类型的动态存储设备,又如是电可擦可编程只读存储器(electrically erasable programmable read-only memory,eeprom)、只读光盘(compact disc read-only memory,cd-rom)或其它光盘存储、光碟存储(包括压缩光碟、激光碟、光碟、数字通用光碟、蓝光光碟等)、磁盘存储介质或者其它磁存储设备,或者是能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何其它介质,但不限于此。可选地,存储器702独立存在,并通过内部连接704与处理器701相连接。或者,可选地存储器702和处理器701集成在一起。
301.网络接口703使用任何收发器一类的装置,用于与其它设备或通信网络通信。网络接口703例如包括有线网络接口或者无线网络接口中的至少一项。其中,有线网络接口例如为以太网接口。以太网接口例如是光接口,电接口或其组合。无线网络接口例如为无线局域网(wireless local area networks,wlan)接口,蜂窝网络网络接口或其组合等。
302.在一些实施例中,处理器701包括一个或多个cpu,如图10中所示的cpu0和cpu1。
303.处理器701例如是一个单核处理器(single-cpu),又如是一个多核处理器(multi-cpu)。处理器701可选地指一个或多个设备、电路、和/或用于处理数据(如计算机程序指令)的处理核。
304.在一些实施例中,拍摄系统700还包括内部连接704。处理器701、存储器702以及至少一个网络接口703通过内部连接704连接。内部连接704包括通路,在上述组件之间传送信息。可选地,内部连接704是单板或总线。可选地,内部连接704分为地址总线、数据总线、控
制总线等。
305.在一些实施例中,拍摄系统700还包括输入输出接口706。输入输出接口706连接到内部连接704上。
306.可选地,处理器701通过读取存储器702中保存的程序代码710实现上述实施例中的方法,或者,处理器701通过内部存储的程序代码实现上述实施例中的方法。在处理器701通过读取存储器702中保存的程序代码710实现上述实施例中的方法的情况下,存储器702中保存实现本技术实施例提供的方法的程序代码。
307.处理器701实现上述功能的更多细节请参考前面各个方法实施例中的描述,在这里不再重复。
308.在一些实施例中,还提供了一种计算机可读存储介质,该存储介质中存储有至少一条指令,该指令在计算机上运行时,使得计算机执行上述方法实施例所提供的方法。
309.在一些实施例中,还提供了一种计算机程序产品,计算机程序产品包括一个或多个计算机程序指令,当计算机程序指令被计算机加载并运行时,使得计算机执行上述方法实施例所提供的方法。
310.在一些实施例中,还提供了一种芯片,该芯片包括可编程逻辑电路和/或程序指令,当该芯片运行时用于实现上述方法实施例所提供的方法。
311.本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述,各个实施例之间相同相似的部分可互相参考,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。
312.a参考b,指的是a与b相同或者a为b的简单变形。
313.本技术实施例的说明书和权利要求书中的术语“第一”和“第二”等是用于区别不同的对象,而不是用于描述对象的特定顺序,也不能理解为指示或暗示相对重要性。例如,第一曝光参数和第二曝光参数用于区别不同的曝光参数,而不是用于描述曝光参数的特定顺序,也不能理解为第一曝光参数比第二曝光参数更重要。
314.本技术实施例,除非另有说明,“至少一个”的含义是指一个或多个,“多个”的含义是指两个或两个以上。例如,多个图像是指两个或两个以上的图像。
315.上述实施例可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时,可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行所述计算机程序指令时,全部或部分地产生按照本技术实施例描述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中,或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输,例如,所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(dsl))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质,(例如,软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如,dvd)、或者半导体介质(例如固态硬盘solid state disk(ssd))等。
316.以上实施例仅用以说明本技术的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本技术进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施
例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例技术方案的范围。
技术特征:
1.一种拍摄方法,其特征在于,所述方法包括:确定拍摄目标将要进入的目标区域,所述目标区域为拍摄区域中的子区域;根据所述目标区域对应的亮度以及所述目标区域对应的第一曝光参数,确定第二曝光参数;使用所述第二曝光参数获取所述拍摄目标的第一图像。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述目标区域对应的亮度包括所述拍摄目标的第二图像中所述拍摄目标的亮度,所述第二图像中所述拍摄目标位于所述目标区域。3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述第一曝光参数包括获取所述第二图像时使用的曝光参数。4.根据权利要求2或3所述的方法,其特征在于,所述第二图像为所述拍摄目标的k个图像中拍摄时间点距离当前时间点最近的图像,所述k个图像中所述拍摄目标均位于所述目标区域,所述k为大于或等于1的正整数。5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述目标区域对应的亮度包括所述拍摄目标的k个图像中所述拍摄目标的亮度的平均值,所述k个图像中所述拍摄目标均位于所述目标区域,所述k为大于或等于1的正整数。6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第一曝光参数包括获取所述k个图像时使用的k个曝光参数的平均值。7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述目标区域对应的亮度以及所述目标区域对应的第一曝光参数,确定第二曝光参数,包括:根据所述目标区域对应的亮度以及所述拍摄目标的目标亮度,获取调整步长,所述调整步长是指曝光参数的变化幅度;根据所述第一曝光参数以及所述调整步长,获取所述第二曝光参数,所述第二曝光参数为所述第一曝光参数与所述调整步长之和。8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述调整步长与所述目标区域对应的亮度和所述目标亮度之间的亮度差正相关;或者,所述调整步长是预先设定的系数;或者,所述调整步长与所述目标区域对应的亮度和所述目标亮度之间的亮度差正相关,且所述调整步长与预先设定的系数正相关。9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法,其特征在于,所述确定拍摄目标将要进入的目标区域,包括:根据所述拍摄目标进入所述拍摄区域时所处的位置和所述拍摄目标的位移,确定拍摄目标将要进入的目标区域。10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,所述根据所述拍摄目标进入所述拍摄区域时所处的位置和所述拍摄目标的位移,确定拍摄目标将要进入的目标区域之前,所述方法还包括:根据所述拍摄目标的速度以及设定时长,获取所述拍摄目标的位移,所述设定时长大于或等于从向图像传感器发送曝光参数至从所述图像传感器获得图像之间的时间间隔;所述使用所述第二曝光参数获取所述拍摄目标的第一图像,包括:向图像传感器发送所述第二曝光参数;
从所述图像传感器获得所述第一图像,所述第一图像由所述图像传感器基于所述第二曝光参数生成。11.根据权利要求1至10中任一项所述的方法,其特征在于,所述拍摄区域为抓拍区,所述拍摄目标为进入所述抓拍区的车辆的车牌、进入所述抓拍区的车辆或者进入所述抓拍区的行人。12.一种拍摄装置,其特征在于,所述装置包括:确定单元,用于确定拍摄目标将要进入的目标区域,所述目标区域为拍摄区域中的子区域;根据所述目标区域对应的亮度以及所述目标区域对应的第一曝光参数,确定第二曝光参数;获取单元,用于使用所述第二曝光参数获取所述拍摄目标的第一图像。13.根据权利要求12所述的装置,其特征在于,所述目标区域对应的亮度包括所述拍摄目标的第二图像中所述拍摄目标的亮度,所述第二图像中所述拍摄目标位于所述目标区域。14.根据权利要求13所述的装置,其特征在于,所述第一曝光参数包括获取所述第二图像时使用的曝光参数。15.根据权利要求13或14所述的装置,其特征在于,所述第二图像为所述拍摄目标的k个图像中拍摄时间点距离当前时间点最近的图像,所述k个图像中所述拍摄目标均位于所述目标区域,所述k为大于或等于1的正整数。16.根据权利要求12所述的装置,其特征在于,所述目标区域对应的亮度包括所述拍摄目标的k个图像中所述拍摄目标的亮度的平均值,所述k个图像中所述拍摄目标均位于所述目标区域,所述k为大于或等于1的正整数。17.根据权利要求12所述的装置,其特征在于,所述第一曝光参数包括获取所述k个图像时使用的k个曝光参数的平均值。18.根据权利要求12所述的装置,其特征在于,所述确定单元,用于根据所述目标区域对应的亮度以及所述拍摄目标的目标亮度,获取调整步长,所述调整步长是指曝光参数的变化幅度;根据所述第一曝光参数以及所述调整步长,获取所述第二曝光参数,所述第二曝光参数为所述第一曝光参数与所述调整步长之和。19.根据权利要求18所述的装置,其特征在于,所述调整步长与所述目标区域对应的亮度和所述目标亮度之间的亮度差正相关;或者,所述调整步长是预先设定的系数;或者,所述调整步长与所述目标区域对应的亮度和所述目标亮度之间的亮度差正相关,且所述调整步长与预先设定的系数正相关。20.根据权利要求12至19中任一项所述的装置,其特征在于,所述确定单元,用于根据所述拍摄目标进入所述拍摄区域时所处的位置和所述拍摄目标的位移,确定拍摄目标将要进入的目标区域。21.根据权利要求20所述的装置,其特征在于,所述确定单元,还用于根据所述拍摄目标的速度以及设定时长,获取所述拍摄目标的位移,所述设定时长大于或等于从向图像传感器发送曝光参数至从所述图像传感器获得图像之间的时间间隔;所述获取单元,用于向图像传感器发送所述第二曝光参数;从所述图像传感器获得所
述第一图像,所述第一图像由所述图像传感器基于所述第二曝光参数生成。22.根据权利要求12至20中任一项所述的装置,其特征在于,所述拍摄区域为抓拍区,所述拍摄目标为进入所述抓拍区的车辆的车牌、进入所述抓拍区的车辆或者进入所述抓拍区的行人。23.一种拍摄系统,其特征在于,所述拍摄系统包括:处理器,所述处理器与存储器耦合,所述存储器中存储有至少一条计算机程序指令,所述至少一条计算机程序指令由所述处理器加载并执行,以使所述拍摄系统实现权利要求1-11中任一项所述的方法。24.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述存储介质中存储有至少一条指令,所述指令在计算机上运行时,使得计算机执行如权利要求1-11中任一项所述的方法。25.一种计算机程序产品,其特征在于,所述计算机程序产品包括一个或多个计算机程序指令,当所述计算机程序指令被计算机加载并运行时,使得所述计算机执行权利要求1-11中任一项所述的方法。
技术总结
本申请提供了一种拍摄方法、装置及系统,属于计算机技术领域。本申请通过将拍摄区域细分为子区域,在拍摄目标预计进入某个子区域的情况下,根据该子区域对应的亮度以及曝光参数,确定新的曝光参数,从而得到拍摄目标的图像。该方法可提供为一种基于分区域曝光控制的方案,由于将曝光参数与拍摄目标将要落入的区域联系起来,能够在拍摄目标处于不同区域的情况下采用不同的曝光参数拍摄,因此降低了不同区域之间光照条件的差异对拍摄过程的影响,解决了一套曝光参数难以兼顾不同环境光照的问题,实现不同环境光照区域的精准曝光,有助于在光照不均匀的场景下获得亮度合适的图像。在光照不均匀的场景下获得亮度合适的图像。在光照不均匀的场景下获得亮度合适的图像。
技术研发人员:王明明
受保护的技术使用者:华为技术有限公司
技术研发日:2022.01.28
技术公布日:2023/8/8
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