專利名稱：一種自動(dòng)曝光裝置及其方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于攝像裝置的圖像處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種自動(dòng)曝光裝置及其方 法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有CMOS圖像傳感器的自動(dòng)曝光控制模塊通過如下方法實(shí)現(xiàn)自動(dòng)曝光控制計(jì) 算當(dāng)前圖像的亮度平均值，并將當(dāng)前圖像亮度平均值與設(shè)定的亮度目標(biāo)值比較，如果當(dāng)前 圖像的亮度平均值高于設(shè)定的亮度目標(biāo)值，自動(dòng)曝光控制模塊縮短積分時(shí)間或者減小數(shù)字 增益值，反之則延長(zhǎng)積分時(shí)間或者增大數(shù)字增益值，這樣直到當(dāng)前的亮度平均值與設(shè)定的 亮度目標(biāo)值的差異小于設(shè)定的閾值或者積分時(shí)間和數(shù)字增益值已經(jīng)達(dá)到傳感器的極限值。 該自動(dòng)曝光控制模塊通過改變積分時(shí)間和數(shù)字增益值來自動(dòng)控制場(chǎng)景的曝光，使圖像亮度 保持在一個(gè)相對(duì)合理的亮度值上。CMOS圖像傳感器在拍攝圖片過程中，圖像傳感器通過當(dāng)前圖像的亮度平均值來 判斷是否調(diào)整積分時(shí)間和數(shù)字增益值，積分時(shí)間和數(shù)字增益值是對(duì)所有的像素值進(jìn)行調(diào)整 的。對(duì)于亮度值分布均勻的圖像，設(shè)定合適的亮度目標(biāo)值，可以得到理想的曝光圖像；對(duì)于 畫面亮度差異大的圖像，這樣的調(diào)整就會(huì)使圖像中亮的部分更亮，暗的部分更暗。無論怎么 調(diào)節(jié)都很難得到理想的圖像?，F(xiàn)有的自動(dòng)曝光控制模塊只能使亮度分布均勻的圖像曝光正常，而亮度差異較大 的圖像，通過現(xiàn)有的自動(dòng)曝光控制方法，會(huì)導(dǎo)致圖像中亮的部分更亮，暗的部分更暗。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為解決圖像自動(dòng)曝光后亮處和暗處清晰度較差的技術(shù)問題，提供一種能使 圖像自動(dòng)曝光后亮處和暗處細(xì)節(jié)清晰的自動(dòng)曝光裝置；另外，本發(fā)明另一目的還在于提供一種自動(dòng)曝光方法。一種自動(dòng)曝光裝置，包括傳感器控制模塊，用以控制感光像素陣列根據(jù)第一積分時(shí)間進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間曝光及根 據(jù)第二積分時(shí)間進(jìn)行短時(shí)間曝光，獲取目標(biāo)長(zhǎng)時(shí)間曝光圖像數(shù)據(jù)和目標(biāo)短時(shí)間曝光圖像數(shù) 據(jù)；第一亮度平均值計(jì)算模塊，用以計(jì)算當(dāng)前長(zhǎng)時(shí)間曝光圖像數(shù)據(jù)的第一亮度平均 值，及計(jì)算當(dāng)前短時(shí)間曝光圖像數(shù)據(jù)的第二亮度平均值；積分時(shí)間計(jì)算模塊，用以根據(jù)所述第一亮度平均值和第一預(yù)設(shè)值計(jì)算第一積分時(shí) 間，及根據(jù)所述第二亮度平均值和第二預(yù)設(shè)值計(jì)算第二積分時(shí)間；圖像合成模塊，用以將所述目標(biāo)長(zhǎng)時(shí)間曝光圖像數(shù)據(jù)和目標(biāo)短時(shí)間曝光圖像數(shù)據(jù) 進(jìn)行合成。一種自動(dòng)曝光方法，包括如下步驟控制感光像素陣列根據(jù)第一積分時(shí)間進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間曝光及根據(jù)第二積分時(shí)間進(jìn)行短時(shí)間曝光，獲取目標(biāo)長(zhǎng)時(shí)間曝光圖像數(shù)據(jù)和目標(biāo)短時(shí)間曝光圖像數(shù)據(jù)；計(jì)算當(dāng)前長(zhǎng)時(shí)間曝光圖像數(shù)據(jù)的第一亮度平均值，及計(jì)算當(dāng)前短時(shí)間曝光圖像數(shù) 據(jù)的第二亮度平均值；根據(jù)所述第一亮度平均值和第一預(yù)設(shè)值計(jì)算第一積分時(shí)間，及根據(jù)所述第二亮度 平均值和第二預(yù)設(shè)值計(jì)算第二積分時(shí)間；將所述目標(biāo)長(zhǎng)時(shí)間曝光圖像數(shù)據(jù)和目標(biāo)短時(shí)間曝光圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行合成。本發(fā)明對(duì)圖像進(jìn)行兩次自動(dòng)曝光，得到目標(biāo)長(zhǎng)時(shí)間曝光圖像數(shù)據(jù)和目標(biāo)短時(shí)間曝 光圖像數(shù)據(jù)，并將目標(biāo)長(zhǎng)時(shí)間曝光圖像數(shù)據(jù)和目標(biāo)短時(shí)間曝光圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行合成，得到細(xì) 節(jié)清晰的合成圖像，目標(biāo)長(zhǎng)時(shí)間曝光圖像數(shù)據(jù)保留暗處圖像細(xì)節(jié)，目標(biāo)短時(shí)間曝光圖像數(shù) 據(jù)保留亮處圖像細(xì)節(jié)，克服了傳統(tǒng)自動(dòng)曝光算法處理后的圖像亮處和暗處清晰度較差的技 術(shù)問題。


圖1是本發(fā)明實(shí)施例1提供的一種自動(dòng)曝光裝置原理圖；圖2是本發(fā)明實(shí)施例2提供的一種自動(dòng)曝光裝置原理圖；圖3是本發(fā)明實(shí)施例3提供的一種自動(dòng)曝光裝置原理圖；圖4是場(chǎng)景識(shí)別狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖；圖5是本發(fā)明實(shí)施例4提供的一種自動(dòng)曝光方法流程圖；圖6是本發(fā)明實(shí)施例5提供的一種自動(dòng)曝光方法流程圖；圖7是本發(fā)明實(shí)施例6提供的一種自動(dòng)曝光方法流程圖。
具體實(shí)施例方式為了使本發(fā)明所解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白，以下結(jié)合 附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用 以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。如圖1所示，為本發(fā)明自動(dòng)曝光裝置實(shí)施例1原理圖，該裝置包括傳感器控制模 塊11、第一亮度平均值計(jì)算模塊12、積分時(shí)間計(jì)算模塊13、圖像合成模塊14。傳感器控制模塊11控制感光像素陣列根據(jù)第一積分時(shí)間進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間曝光及根據(jù) 第二積分時(shí)間進(jìn)行短時(shí)間曝光，獲取目標(biāo)長(zhǎng)時(shí)間曝光圖像數(shù)據(jù)和目標(biāo)短時(shí)間曝光圖像數(shù) 據(jù)，并將目標(biāo)長(zhǎng)時(shí)間曝光圖像數(shù)據(jù)和目標(biāo)短時(shí)間曝光圖像數(shù)據(jù)輸出給圖像合成模塊14。大家所熟知的一種特殊情況，當(dāng)前圖像為第一幀時(shí)，傳感器控制模塊11控制感光 像素陣列根據(jù)預(yù)設(shè)的第一積分時(shí)間進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間曝光及根據(jù)預(yù)設(shè)第二積分時(shí)間進(jìn)行短時(shí)間 曝光，獲取第一幀圖像的目標(biāo)長(zhǎng)時(shí)間曝光圖像數(shù)據(jù)和目標(biāo)短時(shí)間曝光圖像數(shù)據(jù)。第一亮度平均值計(jì)算模塊12用以計(jì)算當(dāng)前長(zhǎng)時(shí)間曝光圖像數(shù)據(jù)的第一亮度平均 值Y_AVER_L0NG及當(dāng)前短時(shí)間曝光圖像數(shù)據(jù)的第二亮度平均值Y_AVER_SH0RT，并將第一亮 度平均值Y_AVER_L0NG與第二亮度平均值Y_AVER_SH0RT輸出給積分時(shí)間計(jì)算模塊13。積分時(shí)間計(jì)算模塊13根據(jù)所述第一亮度平均值Y_AVER_L0NG和第一預(yù)設(shè)值Y_ L0NG_TARGET計(jì)算第一積分時(shí)間INT_TIME_L0NG，及根據(jù)所述第二亮度平均值Y_AVER_ SHORT和第二預(yù)設(shè)值Y_SH0RT_TARGET計(jì)算第二積分時(shí)間INT_TIME_SH0RT，并將第一積分時(shí)間INT_TIME_L0NG、第二積分時(shí)間INT_TIME_SH0RT反饋到傳感器控制模塊11。圖像合成模塊14，用以將目標(biāo)長(zhǎng)時(shí)間曝光圖像數(shù)據(jù)和目標(biāo)短時(shí)間曝光圖像數(shù)據(jù)相 加后平均，得到合成后圖像數(shù)據(jù)。圖像合成模塊14將目標(biāo)長(zhǎng)時(shí)間曝光圖像數(shù)據(jù)和目標(biāo)短時(shí)間曝光圖像數(shù)進(jìn)行合 成，由于目標(biāo)長(zhǎng)時(shí)間曝光圖像數(shù)據(jù)保留了暗處圖像細(xì)節(jié)，目標(biāo)短時(shí)間曝光圖像數(shù)據(jù)保留了 亮處圖像細(xì)節(jié)，合成后的圖像保留了整幅圖像的細(xì)節(jié)，得到比較通透的圖像，克服了傳統(tǒng)自 動(dòng)曝光裝置處理后的圖像亮處和暗處清晰度較差的技術(shù)問題。第一亮度平均值Y_AVER_L0NG采用如下方式計(jì)算，將所有當(dāng)前長(zhǎng)時(shí)間曝光圖像像 素點(diǎn)亮度值Y相加得到亮度總和Y_SUM1，及將所有當(dāng)前長(zhǎng)時(shí)間曝光圖像像素點(diǎn)個(gè)數(shù)相加得 到像素點(diǎn)總和PIXELE_SUM1，將亮度總和Y_SUM1除以像素點(diǎn)總和PIXELE_SUM1，得到第一亮 度平均值Y_AVER_L0NG。第二亮度平均值Y_AVER_SH0RT采用如下方式計(jì)算，將所有當(dāng)前短時(shí)間曝光圖像 像素點(diǎn)亮度值Y相加得到亮度總和Y_SUM2，及將所有當(dāng)前短時(shí)間曝光圖像像素點(diǎn)個(gè)數(shù)相加 得到像素點(diǎn)總和PIXELE_SUM2，將亮度總和Y_SUM2除以像素點(diǎn)總和PIXELE_SUM2，得到第二 亮度平均值Y_AVER_SH0RT。第一積分時(shí)間INT_TIME_L0NG采用常規(guī)模式計(jì)算，計(jì)算過程如下首先設(shè)置第一 余量MARGIN1，將第一亮度平均值Y_AVER_L0NG和第一預(yù)設(shè)值Y_L0NG_TARGET進(jìn)行比較， 如果第一亮度平均值Y_AVER_L0NG與第一預(yù)設(shè)值Y_L0NG_TARGET的差值大于第一余量 MARGIN1，則積分時(shí)間計(jì)算模塊13減小第一積分時(shí)間INT_TIME_L0NG，如果第一預(yù)設(shè)值Y_ L0NG_TARGET與第一亮度平均值Y_AVER_L0NG的差值大于第一余量MARGIN1，則增大第一積 分時(shí)間INT_TIME_L0NG，直到第一亮度平均值Y_AVER_L0NG和第一預(yù)設(shè)值Y_L0NG_TARGET的 差異小于設(shè)定的第一余量MARGim或者第一積分時(shí)間INT_TIME_L0NG已經(jīng)達(dá)到極限值。第二積分時(shí)間INT_TIME_SH0RT的計(jì)算過程同第一積分時(shí)間INT_TIME_L0NG的計(jì) 算過程相同，首先設(shè)置第二余量MARGIN2，然后將第二亮度平均值Y_AVER_SH0RT和第二預(yù) 設(shè)值Y_SH0RT_TARGET的差值及第二預(yù)設(shè)值Y_SH0RT_TARGET與第二亮度平均值Y_AVER_ SHORT的差值與第二余量MARGIN2進(jìn)行比較，來確定第二積分時(shí)間INT_TIME_SH0RT增大或 減小，略其具體計(jì)算過程。由于自動(dòng)曝光后的圖像整體亮度較暗，對(duì)所有像素點(diǎn)數(shù)據(jù)乘以相同的值，就能提 高圖像整體亮度，得到亮度合適的圖像。作為最優(yōu)實(shí)施方案，本發(fā)明包括自動(dòng)曝光裝置實(shí)施例2，如圖2所示，包括傳感器 控制模塊21、第一亮度平均值計(jì)算模塊22、積分時(shí)間計(jì)算模塊23、圖像合成模塊24、增益值 計(jì)算模塊25、乘法計(jì)算模塊26。同裝置實(shí)施例1相比，本實(shí)施例增加了增益值計(jì)算模塊25、乘法計(jì)算模塊26。增益值計(jì)算模塊25根據(jù)第一亮度平均值Y_AVER_L0NG和第一預(yù)設(shè)值Y_L0NG_ TARGET計(jì)算第一數(shù)字增益值GLB_GAIN_L0NG，及根據(jù)所述第二亮度平均值Y_AVER_SH0RT和 第二預(yù)設(shè)值Y_SH0RT_TARGET計(jì)算第二數(shù)字增益值GLB_GAIN_SH0RT。第一數(shù)字增益值GLB_GAIN_L0NG采用常規(guī)模式計(jì)算，計(jì)算過程如下首先設(shè)置第 一余量MARGIN1，將第一亮度平均值Y_AVER_L0NG和第一預(yù)設(shè)值Y_L0NG_TARGET進(jìn)行比 較，如果第一亮度平均值Y_AVER_L0NG與第一預(yù)設(shè)值Y_L0NG_TARGET的差值大于第一余量MARGIN1，則增益值計(jì)算模塊25減小第一積分時(shí)間INT_TIME_L0NG，如果第一預(yù)設(shè)值Y_ L0NG_TARGET與第一亮度平均值Y_AVER_L0NG的差值大于第一余量MARGIN1，則增大第一積 分時(shí)間INT_TIME_L0NG，直到第一亮度平均值Y_AVER_L0NG和第一預(yù)設(shè)值Y_L0NG_TARGET的 差異小于設(shè)定的第一余量MARGim或者第一數(shù)字增益值GLB_GAIN_L0NG已經(jīng)達(dá)到極限值。第二數(shù)字增益值GLB_GAIN_SH0RT的計(jì)算過程同第一數(shù)字增益值GLB_GAIN_L0NG 的計(jì)算過程相同，首先設(shè)置第二余量MARGIN2，然后將第二亮度平均值Y_AVER_SH0RT和第 二預(yù)設(shè)值Y_SH0RT_TARGET的差值及第二預(yù)設(shè)值Y_SH0RT_TARGET與第二亮度平均值Y_ AVER_SH0RT的差值與第二余量MARGIN2進(jìn)行比較，來確定第二數(shù)字增益值GLB_GAIN_SH0RT 的增大或減小，略其具體調(diào)整過程。乘法計(jì)算模塊沈?qū)⒛繕?biāo)長(zhǎng)時(shí)間曝光圖像數(shù)據(jù)與第一數(shù)字增益值GLB_GAIN_L0NG 相乘得到目標(biāo)高亮度圖像數(shù)據(jù)，將目標(biāo)短時(shí)間曝光圖像數(shù)據(jù)與第二數(shù)字增益值GLB_GAIN_ SHORT相乘得到目標(biāo)低亮度圖像數(shù)據(jù)。大家所熟知的一種特殊情況，當(dāng)前圖像為第一幀時(shí)，乘法計(jì)算模塊沈?qū)⒛繕?biāo)長(zhǎng)時(shí) 間曝光圖像數(shù)據(jù)與預(yù)設(shè)的第一數(shù)字增益值GLB_GAIN_L0NG相乘得到第一幀圖像的目標(biāo)高 亮度圖像數(shù)據(jù)，將目標(biāo)短時(shí)間曝光圖像數(shù)據(jù)與預(yù)設(shè)的第二數(shù)字增益值GLB_GAIN_SH0RT相 乘得到第一幀圖像的目標(biāo)低亮度圖像數(shù)據(jù)。所述第一亮度平均值計(jì)算模塊22計(jì)算第一亮度平均值Y_AVER_L0NG時(shí)采用當(dāng)前 高亮度圖像數(shù)據(jù)，計(jì)算第二亮度平均值Y_AVER_SH0RT時(shí)采用當(dāng)前低亮度圖像數(shù)據(jù)。所述圖像合成模塊M將所述目標(biāo)高亮度圖像數(shù)據(jù)和目標(biāo)低亮度圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行合 成。裝置實(shí)施例2的自動(dòng)曝光裝置計(jì)算出第一數(shù)字增益值GLB_GAIN_L0NG和第二數(shù)字 增益值GLB_GAIN_SH0RT，并將目標(biāo)長(zhǎng)時(shí)間曝光圖像數(shù)據(jù)與第一數(shù)字增益值GLB_GAIN_L0NG 相乘得到目標(biāo)高亮度圖像數(shù)據(jù)，將目標(biāo)短時(shí)間曝光圖像數(shù)據(jù)與第二數(shù)字增益值GLB_GAIN_ SHORT相乘得到目標(biāo)低亮度圖像數(shù)據(jù)，提高了圖像的整體亮度。裝置實(shí)施例2的自動(dòng)曝光裝置得到的圖像數(shù)據(jù)是目標(biāo)高亮度圖像數(shù)據(jù)和目標(biāo)低 亮度圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行合成后的圖像數(shù)據(jù)，在合成時(shí)，采用相同的比例，即直接將目標(biāo)高亮度圖 像數(shù)據(jù)與目標(biāo)低亮度圖像數(shù)據(jù)相加除以二得到。這種合成方式得到的圖像數(shù)據(jù)能顯示圖像 亮處及暗處的細(xì)節(jié)，但是精確度不高。作為最優(yōu)實(shí)施方案，本發(fā)明包括自動(dòng)曝光裝置實(shí)施例3，如圖3所示，包括傳感器 控制模塊31、第一平均亮度值計(jì)算模塊32、積分時(shí)間計(jì)算模塊33、圖像合成模塊34、增益值 計(jì)算模塊35、乘法計(jì)算模塊36、權(quán)重系數(shù)計(jì)算模塊37。同裝置實(shí)施例2相比，本實(shí)施例增加了權(quán)重系數(shù)計(jì)算模塊37。 權(quán)重系數(shù)計(jì)算模塊37接收第一亮度平均值計(jì)算模塊32輸出的第一亮度平均值Y_ AVER_L0NG和第二亮度平均值Y_AVER_SH0RT，并根據(jù)第一亮度平均值Y_AVER_L0NG和第二 亮度平均值Y_AVER_SH0RT的大小計(jì)算第一權(quán)重系數(shù)COEFl、第二權(quán)重系數(shù)C0EF2的值。
圖像合成模塊34將所述第一權(quán)重系數(shù)COEFl與目標(biāo)高亮度圖像數(shù)據(jù)相乘得到第 一圖像數(shù)據(jù)，將所述第二權(quán)重系數(shù)C0EF2與目標(biāo)低亮度圖像數(shù)據(jù)相乘得到第二圖像數(shù)據(jù)， 并將第一圖像數(shù)據(jù)與第二圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行合成，合成后的圖像能體現(xiàn)各個(gè)灰階的圖像細(xì)節(jié)， 得到比較通透的圖像。
權(quán)重系數(shù)計(jì)算模塊37中第一權(quán)重系數(shù)COEFl與第二權(quán)重系數(shù)C0EF2滿足公式 ⑴、⑵C0EF1+C0EF2 = 1 ； (1)C0EF1/C0EF2 = Y_AVER_L0NG/Y_AVER_SH0RT ； (2)利用公式(1)、(2)求得第一權(quán)重系數(shù)C0EF1、第二權(quán)重系數(shù)C0EF2的值。第一亮 度平均值Y_AVER_L0NG越大，第一權(quán)重系數(shù)COEFl越大，第二亮度平均值Y_AVER_SH0RT越 大，第二權(quán)重系數(shù)C0EF2相應(yīng)的也越大。合成圖像采用如下公式求得DATA_0UT = DATA_IN_L0NG*C0EF1+DATA_IN_SH0RT*C0EF2 ；(3)公式(3)中DATA_0UT表示合成后圖像數(shù)據(jù)，DATA_IN_L0NG表示目標(biāo)高亮度圖像 數(shù)據(jù)，COEFl表示第一權(quán)重系數(shù)，DATA_IN_SH0RT表示目標(biāo)低亮度圖像數(shù)據(jù)，C0EF2表示第二 權(quán)重系數(shù)。裝置實(shí)施例3中采用第一權(quán)重系數(shù)COEFl、第二權(quán)重系數(shù)C0EF2來確定目標(biāo)高亮度 圖像數(shù)據(jù)和目標(biāo)低亮度圖像數(shù)據(jù)占合成圖像的比例，使合成后的圖像清晰顯現(xiàn)亮處和暗處 的圖像細(xì)節(jié)。亮度差異較大的圖像需要用圖像合成的方法得到理想曝光圖像，但是這種合成算 法并不是在所有場(chǎng)景都適合，普通場(chǎng)景的圖像采用圖像合成的算法會(huì)使合成后圖像偏離理 想亮度很多，而普通場(chǎng)景的圖像利用現(xiàn)有的自動(dòng)曝光算法就能得到理想的曝光圖像，基于 這種情況，則需要對(duì)圖像場(chǎng)景進(jìn)行判斷，在不同場(chǎng)景下都能合理曝光，得到理想的曝光圖像。作為最優(yōu)實(shí)施例，裝置實(shí)施例3中自動(dòng)曝光裝置還包括場(chǎng)景識(shí)別模塊。場(chǎng)景識(shí)別模塊根據(jù)第二亮度平均值Y_AVER_SH0RT的大小判斷是高動(dòng)態(tài)場(chǎng)景還 是普通場(chǎng)景，產(chǎn)生一個(gè)體現(xiàn)場(chǎng)景類型的選擇信號(hào)HDR_SEL，圖像合成模塊34根據(jù)選擇信號(hào) HDR_SEL選擇合成模式。選擇信號(hào)HDR_SEL利用如下方式求得默認(rèn)情況下為高動(dòng)態(tài)場(chǎng)景，即選擇信號(hào) HDR_SEL的值為0，預(yù)設(shè)第三閾值A(chǔ)VER_L0KE為比較值，及第三余量MARGIN3。該第三余量 MARGIN3為了預(yù)防圖像在高動(dòng)態(tài)場(chǎng)景與普通場(chǎng)景之間震蕩。使L0CK_H = AVER_L0CK+MARGIN3 ； (4)L0CK_L = AVER_L0CK-MARGIN3o (5)如圖4所示，從高動(dòng)態(tài)場(chǎng)景轉(zhuǎn)換到普通場(chǎng)景必須滿足如下條件當(dāng)前狀態(tài)為高動(dòng) 態(tài)場(chǎng)景，即選擇信號(hào)HDR_SEL的值為0，同時(shí)第二亮度平均值Y_AVER_SH0RT < L0CK_L。則 圖像從高動(dòng)態(tài)場(chǎng)景轉(zhuǎn)換到普通場(chǎng)景，選擇信號(hào)HDR_SEL的值由0變?yōu)?。從普通場(chǎng)景轉(zhuǎn)換到高動(dòng)態(tài)場(chǎng)景必須滿足如下條件當(dāng)前狀態(tài)為普通場(chǎng)景，即選擇 信號(hào)HDR_SEL的值為1，同時(shí)第二亮度平均值Y_AVER_SH0RT > LOCKJL則圖像從普通場(chǎng)景 轉(zhuǎn)換到高動(dòng)態(tài)場(chǎng)景，選擇信號(hào)HDR_SEL的值由1變?yōu)?。當(dāng)選擇信號(hào)HDR_SEL為1時(shí)，圖像合成模塊34不對(duì)圖像進(jìn)行合成，使第一權(quán)重系 數(shù)COEFl為1，第二權(quán)重系數(shù)C0EF2為0。直接輸出目標(biāo)高亮度圖像數(shù)據(jù)DATA_IN_L0NG。當(dāng) 選擇信號(hào)HDR_SEL為0時(shí)，圖像為高動(dòng)態(tài)場(chǎng)景，圖像合成模塊34將第一權(quán)重系數(shù)COEFl與目標(biāo)高亮度圖像數(shù)據(jù)DATA_IN_L0NG相乘得到第一圖像數(shù)據(jù)，第二權(quán)重系數(shù)C0EF2與目標(biāo)低 亮度圖像數(shù)據(jù)DATA_IN_SH0RT相乘得到第二圖像數(shù)據(jù)，并將第一圖像數(shù)據(jù)與第二圖像數(shù)據(jù) 進(jìn)行合成，合成后的圖像能體現(xiàn)各個(gè)灰階的圖像細(xì)節(jié)，得到比較通透的圖像。該自動(dòng)曝光裝置實(shí)現(xiàn)自動(dòng)曝光的方式是使圖像傳感器分別用較大的積分時(shí)間和 較小的積分時(shí)間對(duì)同一場(chǎng)景分別進(jìn)行曝光，得到明暗兩幅圖像，長(zhǎng)積分時(shí)間下拍攝的圖像 保存了暗處場(chǎng)景的細(xì)節(jié)，短積分時(shí)間下拍攝的圖像保存了亮處場(chǎng)景的細(xì)節(jié)，這樣把兩幅圖 像按照一定的比例合成到一起就可以得到理想的圖像，盡顯明暗兩處的細(xì)節(jié)。自動(dòng)曝光裝 置提供合理的長(zhǎng)積分時(shí)間、短積分時(shí)間、第一數(shù)字增益值及第二數(shù)字增益值，并且自動(dòng)的識(shí) 別需要做高動(dòng)態(tài)的場(chǎng)景和普通場(chǎng)景。如圖5所示，為本發(fā)明實(shí)施例4的自動(dòng)曝光方法流程圖，該方法包括如下步驟步驟S51 控制感光像素陣列根據(jù)第一積分時(shí)間INT_TIME_L0NG進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間曝光 和根據(jù)第二積分時(shí)間INT_TIME_SH0RT進(jìn)行短時(shí)間曝光，獲取目標(biāo)長(zhǎng)時(shí)間曝光圖像數(shù)據(jù)和 目標(biāo)短時(shí)間曝光圖像數(shù)據(jù)；步驟S52 計(jì)算當(dāng)前長(zhǎng)時(shí)間曝光圖像數(shù)據(jù)的第一亮度平均值Y_AVER_L0NG ；及計(jì)算 當(dāng)前短時(shí)間曝光圖像數(shù)據(jù)的第二亮度平均值Y_AVER_SH0RT ；步驟S53 根據(jù)第一亮度平均值Y_AVER_L0NG和第一預(yù)設(shè)值Y_L0NG_TARGET計(jì) 算第一積分時(shí)間INT_TIME_L0NG，及根據(jù)第二亮度平均值Y_AVER_SH0RT和第二預(yù)設(shè)值Y_ SH0RT_TARGET 計(jì)算第二積分時(shí)間 INT_TIME_SH0RT ；步驟S54:將所述目標(biāo)長(zhǎng)時(shí)間曝光圖像數(shù)據(jù)和目標(biāo)短時(shí)間曝光圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行合 成。目標(biāo)長(zhǎng)時(shí)間曝光圖像數(shù)據(jù)保留暗處圖像細(xì)節(jié)，目標(biāo)短時(shí)間曝光圖像數(shù)據(jù)保留亮處 圖像細(xì)節(jié)，合成后的圖像保留了整幅圖像的細(xì)節(jié)，得到比較通透的圖像，克服了傳統(tǒng)自動(dòng)曝 光裝置處理后的圖像亮處和暗處清晰度較差的技術(shù)問題。大家所熟知的一種特殊情況，當(dāng)前圖像為第一幀時(shí)，步驟S51控制感光像素陣列 根據(jù)預(yù)設(shè)的第一積分時(shí)間進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間曝光及根據(jù)預(yù)設(shè)第二積分時(shí)間進(jìn)行短時(shí)間曝光，獲取 第一幀圖像的目標(biāo)長(zhǎng)時(shí)間曝光圖像數(shù)據(jù)和目標(biāo)短時(shí)間曝光圖像數(shù)據(jù)。步驟S52中第一亮度平均值Y_AVER_L0NG采用如下方法計(jì)算，將所有當(dāng)前長(zhǎng)時(shí)間 曝光圖像像素點(diǎn)亮度值Y相加得到亮度總和Y_SUM1，及將所有當(dāng)前長(zhǎng)時(shí)間曝光圖像像素點(diǎn) 個(gè)數(shù)相加得到像素點(diǎn)總和PIXELE_SUM1，將亮度總和Y_SUM1除以像素點(diǎn)總和PIXELE_SUM1， 得到第一亮度平均值Y_AVER_L0NG。步驟S52中第二亮度平均值Y_AVER_SH0RT采用如下方法計(jì)算，將所有當(dāng)前短時(shí)間 曝光圖像像素點(diǎn)亮度值Y相加得到亮度總和Y_SUM2，及將所有當(dāng)前短時(shí)間曝光圖像像素點(diǎn) 個(gè)數(shù)相加得到像素點(diǎn)總和PIXELE_SUM2，將亮度總和Y_SUM2除以像素點(diǎn)總和PIXELE_SUM2， 得到第二亮度平均值Y_AVER_SH0RT。步驟S53中第一積分時(shí)間INT_TIME_L0NG采用常規(guī)方法計(jì)算，計(jì)算方法如下首先 設(shè)置第一余量MARGIN1，將第一亮度平均值Y_AVER_L0NG和第一預(yù)設(shè)值Y_L0NG_TARGET進(jìn) 行比較，如果第一亮度平均值Y_AVER_L0NG與第一預(yù)設(shè)值Y_L0NG_TARGET的差值大于第一 余量MARGIN1，則減小第一積分時(shí)間INT_TIME_L0NG，如果第一預(yù)設(shè)值Y_L0NG_TARGET與第 一亮度平均值Y_AVER_L0NG的差值大于第一余量MARGIN1，則增大第一積分時(shí)間INT_TIME_LONG,直到第一亮度平均值Y_AVER_L0NG和第一預(yù)設(shè)值Y_L0NG_TARGET的差異小于設(shè)定的 第一余量MARGim或者第一積分時(shí)間INT_TIME_L0NG已經(jīng)達(dá)到極限值。步驟S53中第二積分時(shí)間INT_TIME_SH0RT同第一積分時(shí)間INT_TIME_L0NG的計(jì) 算方法相同，首先設(shè)置第二余量MARGIN2，然后將第二亮度平均值Y_AVER_SH0RT和第二預(yù) 設(shè)值Y_SH0RT_TARGET的差值及第二預(yù)設(shè)值Y_SH0RT_TARGET與第二亮度平均值Y_AVER_ SHORT的差值與第二余量MARGIN2進(jìn)行比較，來確定第二積分時(shí)間INT_TIME_SH0RT的增大 或減小，略其具體計(jì)算過程。由于自動(dòng)曝光后的圖像整體亮度較暗，對(duì)所有像素點(diǎn)數(shù)據(jù)乘以相同的值，就能提 高圖像整體亮度，得到亮度合適的圖像。作為最優(yōu)實(shí)施方案，本發(fā)明包括自動(dòng)曝光方法實(shí)施例5，如圖6所示，包括步驟S61 控制感光像素陣列根據(jù)第一積分時(shí)間INT_TIME_L0NG進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間曝光 和根據(jù)第二積分時(shí)間INT_TIME_SH0RT進(jìn)行短時(shí)間曝光，獲取目標(biāo)長(zhǎng)時(shí)間曝光圖像數(shù)據(jù)和 目標(biāo)短時(shí)間曝光圖像數(shù)據(jù)；步驟S62 計(jì)算當(dāng)前高亮度圖像數(shù)據(jù)的第一亮度平均值Y_AVER_L0NG ；及計(jì)算當(dāng)前 低亮度圖像數(shù)據(jù)的第二亮度平均值Y_AVER_SH0RT ；步驟S63 根據(jù)第一亮度平均值Y_AVER_L0NG和第一預(yù)設(shè)值Y_L0NG_TARGET計(jì) 算第一積分時(shí)間INT_TIME_L0NG，及根據(jù)第二亮度平均值Y_AVER_SH0RT和第二預(yù)設(shè)值Y_ SH0RT_TARGET 計(jì)算第二積分時(shí)間 INT_TIME_SH0RT ；步驟S65 根據(jù)所述第一亮度平均值Y_AVER_L0NG和第一預(yù)設(shè)值Y_L0NG_TARGET 計(jì)算第一數(shù)字增益值GLB_GAIN_L0NG，及根據(jù)所述第二亮度平均值Y_AVER_SH0RT和第二預(yù) 設(shè)值Y_SH0RT_TARGET計(jì)算第二數(shù)字增益值GLB_GAIN_SH0RT ；步驟S66 將所述目標(biāo)長(zhǎng)時(shí)間曝光圖像數(shù)據(jù)與第一數(shù)字增益值GLB_GAIN_L0NG 相乘得到目標(biāo)高亮度圖像數(shù)據(jù)，將所述目標(biāo)短時(shí)間曝光圖像數(shù)據(jù)與第二數(shù)字增益值GLB_ GAIN_L0NG相乘得到目標(biāo)低亮度圖像數(shù)據(jù)；步驟S64 將目標(biāo)高亮度圖像數(shù)據(jù)與目標(biāo)低亮度圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行合成。大家所熟知的一種特殊情況，當(dāng)前圖像為第一幀時(shí)，步驟S66將目標(biāo)長(zhǎng)時(shí)間曝光 圖像數(shù)據(jù)與預(yù)設(shè)的第一數(shù)字增益值GLB_GAIN_L0NG相乘得到第一幀圖像的目標(biāo)高亮度圖 像數(shù)據(jù)，將目標(biāo)短時(shí)間曝光圖像數(shù)據(jù)與預(yù)設(shè)的第二數(shù)字增益值GLB_GAIN_SH0RT相乘得到 第一幀圖像的目標(biāo)低亮度圖像數(shù)據(jù)。同方法實(shí)施例4相比，本實(shí)施例增加了步驟S65、步驟S66，步驟S62步及驟S64也 略微有所變化，下面進(jìn)行詳細(xì)描述。步驟S65中第一數(shù)字增益值GLB_GAIN_L0NG采用常規(guī)方法計(jì)算，計(jì)算方法如下首 先設(shè)置第一余量MARGIN1，將第一亮度平均值Y_AVER_L0NG和第一預(yù)設(shè)值Y_L0NG_TARGET進(jìn) 行比較，如果第一亮度平均值Y_AVER_L0NG與第一預(yù)設(shè)值Y_L0NG_TARGET的差值大于第一 余量MARGIN1，則減小第一積分時(shí)間INT_TIME_L0NG，如果第一預(yù)設(shè)值Y_L0NG_TARGET與第 一亮度平均值Y_AVER_L0NG的差值大于第一余量MARGIN1，則增大第一積分時(shí)間INT_TIME_ LONG,直到第一亮度平均值Y_AVER_L0NG和第一預(yù)設(shè)值Y_L0NG_TARGET的差異小于設(shè)定的 第一余量MARGim或者第一數(shù)字增益值GLB_GAIN_L0NG已經(jīng)達(dá)到極限值。步驟S65中第二數(shù)字增益值GLB_GAIN_SH0RT的計(jì)算方法同第一數(shù)字增益值GLB_GAIN_L0NG的計(jì)算方法相同，首先設(shè)置第二余量MARGIN2，然后將第二亮度平均值Y_AVER_ SHORT和第二預(yù)設(shè)值Y_SH0RT_TARGET的差值及第二預(yù)設(shè)值Y_SH0RT_TARGET與第二亮度 平均值Y_AVER_SH0RT的差值與第二余量MARGIN2進(jìn)行比較，來確定第二數(shù)字增益值GLB_ GAIN_SH0RT的增大或減小，略其具體調(diào)整過程。所述步驟S66將目標(biāo)長(zhǎng)時(shí)間曝光圖像數(shù)據(jù)與第一數(shù)字增益值GLB_GAIN_L0NG相 乘得到目標(biāo)高亮度圖像數(shù)據(jù)，及將目標(biāo)短時(shí)間曝光圖像數(shù)據(jù)與第二數(shù)字增益值GLB_GAIN_ SHORT相乘得到目標(biāo)低亮度圖像數(shù)據(jù)。所述步驟S62計(jì)算第一亮度平均值Y_AVER_LONG_SUITABLE時(shí)采用當(dāng)前高亮度圖 像數(shù)據(jù)，計(jì)算第二亮度平均值Y_AVER_SHORT_SUITABLE時(shí)采用當(dāng)前低亮度圖像數(shù)據(jù)。所述步驟S64將所述目標(biāo)高亮度圖像數(shù)據(jù)和目標(biāo)低亮度圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行合成。方法實(shí)施例5的自動(dòng)曝光方法計(jì)算出第一數(shù)字增益值GLB_GAIN_L0NG和第二數(shù)字 增益值GLB_GAIN_SH0RT，并將目標(biāo)長(zhǎng)時(shí)間曝光圖像數(shù)據(jù)與第一數(shù)字增益值GLB_GAIN_L0NG 相乘得到目標(biāo)高亮度圖像數(shù)據(jù)，將目標(biāo)短時(shí)間曝光圖像數(shù)據(jù)與第二數(shù)字增益值GLB_GAIN_ SHORT相乘得到目標(biāo)低亮度圖像數(shù)據(jù)，提高了圖像的整體亮度。方法實(shí)施例5的自動(dòng)曝光方法得到的圖像數(shù)據(jù)是目標(biāo)高亮度圖像數(shù)據(jù)和目標(biāo)低 亮度圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行合成后的圖像數(shù)據(jù)，在合成時(shí)，采用相同的比例，即直接將目標(biāo)高亮度圖 像數(shù)據(jù)與目標(biāo)低亮度圖像數(shù)據(jù)相加除以二得到。這種合成方式得到的圖像數(shù)據(jù)能顯示圖像 亮處及暗處的細(xì)節(jié)，但是精確度不高。作為最優(yōu)實(shí)施方案，本發(fā)明包括自動(dòng)曝光方法實(shí)施例6，如圖7所示，包括步驟S71 控制感光像素陣列根據(jù)第一積分時(shí)間INT_TIME_L0NG進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間曝光 和根據(jù)第二積分時(shí)間INT_TIME_SH0RT進(jìn)行短時(shí)間曝光，獲取目標(biāo)長(zhǎng)時(shí)間曝光圖像數(shù)據(jù)和 目標(biāo)短時(shí)間曝光圖像數(shù)據(jù)；步驟S72 計(jì)算當(dāng)前高亮度圖像數(shù)據(jù)的第一亮度平均值Y_AVER_L0NG，及計(jì)算當(dāng)前 低亮度圖像數(shù)據(jù)的第二亮度平均值Y_AVER_SH0RT ；步驟S73 根據(jù)第一亮度平均值Y_AVER_L0NG和第一預(yù)設(shè)值Y_L0NG_TARGET計(jì) 算第一積分時(shí)間INT_TIME_L0NG ；及根據(jù)第二亮度平均值Y_AVER_SH0RT和第二預(yù)設(shè)值Y_ SH0RT_TARGET 計(jì)算第二積分時(shí)間 INT_TIME_SH0RT ；步驟S75 根據(jù)所述第一亮度平均值Y_AVER_L0NG和第一預(yù)設(shè)值Y_L0NG_TARGET 計(jì)算第一數(shù)字增益值GLB_GAIN_L0NG，及根據(jù)所述第二亮度平均值Y_AVER_SH0RT和第二預(yù) 設(shè)值Y_SH0RT_TARGET計(jì)算第二數(shù)字增益值GLB_GAIN_SH0RT ；步驟S76 將所述目標(biāo)長(zhǎng)時(shí)間曝光圖像數(shù)據(jù)與第一數(shù)字增益值GLB_GAIN_L0NG 相乘得到目標(biāo)高亮度圖像數(shù)據(jù)，將所述目標(biāo)短時(shí)間曝光圖像數(shù)據(jù)與第二數(shù)字增益值GLB_ GAIN_L0NG相乘得到目標(biāo)低亮度圖像數(shù)據(jù)；步驟S77 根據(jù)第一亮度平均值Y_AVER_L0NG、第二亮度平均值Y_AVER_SH0RT計(jì)算 第一權(quán)重系數(shù)COEFl、第二權(quán)重系數(shù)C0EF2 ；步驟S74 將目標(biāo)高亮度圖像數(shù)據(jù)與第一權(quán)重系數(shù)COEFl相乘得到第一圖像數(shù)據(jù)， 目標(biāo)低亮度圖像數(shù)據(jù)與第二權(quán)重系數(shù)C0EF2相乘得到第二圖像數(shù)據(jù)，將第一圖像數(shù)據(jù)與第 二圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行合成。同方法實(shí)施例5相比，本實(shí)施例增加了步驟S77，相應(yīng)的圖像合成步驟S74增加了一個(gè)權(quán)重系數(shù)調(diào)整的過程，下面詳細(xì)描述。步驟S77根據(jù)第一亮度平均值Y_AVER_L0NG、第二亮度平均值Y_AVER_SH0RT的大 小計(jì)算第一權(quán)重系數(shù)COEFl、第二權(quán)重系數(shù)C0EF2。圖像合成步驟S74將第一權(quán)重系數(shù)COEFl與目標(biāo)高亮度圖像數(shù)據(jù)相乘得到第一圖 像數(shù)據(jù)，第二權(quán)重系數(shù)C0EF2與目標(biāo)低亮度圖像數(shù)據(jù)相乘得到第二圖像數(shù)據(jù)，并將第一圖 像數(shù)據(jù)與第二圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行合成，合成后的圖像能體現(xiàn)各個(gè)灰階的圖像細(xì)節(jié)，得到比較通 透的圖像。權(quán)重系數(shù)計(jì)算步驟S77中第一權(quán)重系數(shù)COEFl與第二權(quán)重系數(shù)C0EF2滿足公式 ⑴、⑵C0EF1+C0EF2 = 1 ； (1)C0EF1/C0EF2 = Y_AVER_L0NG/Y_AVER_SH0RT ； (2)利用公式(1)、(2)求得第一權(quán)重系數(shù)C0EF1、第二權(quán)重系數(shù)C0EF2的值。第一亮 度平均值Y_AVER_L0NG越大，第一權(quán)重系數(shù)COEFl越大，第二亮度平均值Y_AVER_SH0RT越 大，第二權(quán)重系數(shù)C0EF2相應(yīng)的也越大。合成圖像步驟S74采用如下公式求得合成圖像DATA_0UT = DATA_IN_L0NG*C0EF1+DATA_IN_SH0RT*C0EF2 ；(3)公式(3)中DATA_0UT表示合成后圖像數(shù)據(jù)，DATA_IN_L0NG表示目標(biāo)高亮度圖像 數(shù)據(jù)，COEFl表示第一權(quán)重系數(shù)，DATA_IN_SH0RT表示目標(biāo)低亮度圖像數(shù)據(jù)，C0EF2表示第二 權(quán)重系數(shù)。方法實(shí)施例6中采用第一權(quán)重系數(shù)COEFl、第二權(quán)重系數(shù)C0EF2來確定目標(biāo)高亮度 圖像數(shù)據(jù)和目標(biāo)低亮度圖像數(shù)據(jù)占合成圖像的比例，使合成后的圖像清晰顯現(xiàn)亮處和暗處 的圖像細(xì)節(jié)。亮度差異較大的圖像需要用圖像合成的方法得到理想曝光圖像，但是這種合成算 法并不是在所有場(chǎng)景都適合，普通場(chǎng)景的圖像采用圖像合成的算法會(huì)使合成后圖像偏離理 想亮度很多，而普通場(chǎng)景的圖像利用現(xiàn)有的自動(dòng)曝光算法就能得到理想的曝光圖像，基于 這種情況，則需要對(duì)圖像場(chǎng)景進(jìn)行判斷，在不同場(chǎng)景下都能合理曝光，得到理想的曝光圖像。作為最優(yōu)實(shí)施例，方法施例6中自動(dòng)曝光方法還包括場(chǎng)景識(shí)別步驟。場(chǎng)景識(shí)別步驟根據(jù)第二亮度平均值Y_AVER_SH0RT的大小判斷是高動(dòng)態(tài)場(chǎng)景還是 普通場(chǎng)景，產(chǎn)生一個(gè)體現(xiàn)場(chǎng)景類型的選擇信號(hào)HDR_SEL，圖像合成步驟S74根據(jù)選擇信號(hào) HDR_SEL選擇合成模式。選擇信號(hào)HDR_SEL利用如下方法求得默認(rèn)情況下為高動(dòng)態(tài)場(chǎng)景，即選擇信號(hào) HDR_SEL的值為0，預(yù)設(shè)第三閾值A(chǔ)VER_L0KE為比較值，及第三余量MARGIN3。該第三余量 MARGIN3為了預(yù)防圖像在高動(dòng)態(tài)場(chǎng)景與普通場(chǎng)景之間震蕩。使L0CK_H = AVER_L0CK+MARGIN3 ； (4)L0CK_L = AVER_L0CK-MARGIN3o (5)如圖4所示，從高動(dòng)態(tài)場(chǎng)景轉(zhuǎn)換到普通場(chǎng)景必須滿足如下條件當(dāng)前狀態(tài)為高動(dòng) 態(tài)場(chǎng)景，即選擇信號(hào)HDR_SEL的值為0，同時(shí)第二亮度平均值Y_AVER_SH0RT < L0CK_L。則圖像從高動(dòng)態(tài)場(chǎng)景轉(zhuǎn)換到普通場(chǎng)景，選擇信號(hào)HDR_SEL的值由0變?yōu)?。從普通場(chǎng)景轉(zhuǎn)換到高動(dòng)態(tài)場(chǎng)景必須滿足如下條件當(dāng)前狀態(tài)為普通場(chǎng)景，即選擇 信號(hào)HDR_SEL的值為1，同時(shí)第二亮度平均值Y_AVER_SH0RT > LOCKJL則圖像從普通場(chǎng)景 轉(zhuǎn)換到高動(dòng)態(tài)場(chǎng)景，選擇信號(hào)HDR_SEL的值由1變?yōu)?。當(dāng)選擇信號(hào)HDR_SEL為1時(shí)，圖像合成步驟S74不對(duì)圖像進(jìn)行合成，使第一權(quán)重系 數(shù)COEFl為1，第二權(quán)重系數(shù)C0EF2為0。直接輸出目標(biāo)高亮度圖像數(shù)據(jù)DATA_IN_L0NG。當(dāng) 選擇信號(hào)HDR_SEL為0時(shí)，圖像為高動(dòng)態(tài)場(chǎng)景，圖像合成步驟S74將第一權(quán)重系數(shù)COEFl與 目標(biāo)高亮度圖像數(shù)據(jù)DATA_IN_L0NG相乘得到第一圖像數(shù)據(jù)，第二權(quán)重系數(shù)C0EF2與目標(biāo)低 亮度圖像數(shù)據(jù)DATA_IN_SH0RT相乘得到第二圖像數(shù)據(jù)，并將第一圖像數(shù)據(jù)與第二圖像數(shù)據(jù) 進(jìn)行合成，合成后的圖像能體現(xiàn)各個(gè)灰階的圖像細(xì)節(jié)，得到比較通透的圖像。該自動(dòng)曝光方法實(shí)現(xiàn)自動(dòng)曝光的方式是使圖像傳感器分別用較大的積分時(shí)間和 較小的積分時(shí)間對(duì)同一場(chǎng)景分別進(jìn)行曝光，得到明暗兩幅圖像，長(zhǎng)積分時(shí)間下拍攝的圖像 保存了暗處場(chǎng)景的細(xì)節(jié)，短積分時(shí)間下拍攝的圖像保存了亮處場(chǎng)景的細(xì)節(jié)，這樣把兩幅圖 像按照一定的比例合成到一起就可以得到理想的圖像，盡顯明暗兩處的細(xì)節(jié)。該自動(dòng)曝光 方法提供合理的長(zhǎng)積分時(shí)間、短積分時(shí)間、第一數(shù)字增益值及第二數(shù)字增益值，并且自動(dòng)的 識(shí)別需要做高動(dòng)態(tài)的場(chǎng)景和普通場(chǎng)景。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精 神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
1權(quán)利要求
1.一種自動(dòng)曝光裝置，其特征在于包括傳感器控制模塊，用以控制感光像素陣列根據(jù)第一積分時(shí)間進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間曝光及根據(jù)第 二積分時(shí)間進(jìn)行短時(shí)間曝光，獲取目標(biāo)長(zhǎng)時(shí)間曝光圖像數(shù)據(jù)和目標(biāo)短時(shí)間曝光圖像數(shù)據(jù)；第一亮度平均值計(jì)算模塊，用以計(jì)算當(dāng)前長(zhǎng)時(shí)間曝光圖像數(shù)據(jù)的第一亮度平均值，及 計(jì)算當(dāng)前短時(shí)間曝光圖像數(shù)據(jù)的第二亮度平均值；積分時(shí)間計(jì)算模塊，用以根據(jù)所述第一亮度平均值和第一預(yù)設(shè)值計(jì)算第一積分時(shí)間， 及根據(jù)所述第二亮度平均值和第二預(yù)設(shè)值計(jì)算第二積分時(shí)間；圖像合成模塊，用以將所述目標(biāo)長(zhǎng)時(shí)間曝光圖像數(shù)據(jù)和目標(biāo)短時(shí)間曝光圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行 合成。
2.如權(quán)利要求1所述的自動(dòng)曝光裝置，其特征在于該自動(dòng)曝光裝置還包括增益值計(jì)算模塊，用以根據(jù)所述第一亮度平均值和第一預(yù)設(shè)值計(jì)算第一數(shù)字增益值， 及根據(jù)所述第二亮度平均值和第二預(yù)設(shè)值計(jì)算第二數(shù)字增益值；乘法計(jì)算模塊，將目標(biāo)長(zhǎng)時(shí)間曝光圖像數(shù)據(jù)與第一數(shù)字增益值相乘得到目標(biāo)高亮度圖 像數(shù)據(jù)，及將目標(biāo)短時(shí)間曝光圖像數(shù)據(jù)與第二數(shù)字增益值相乘得到目標(biāo)低亮度圖像數(shù)據(jù)； 所述第一亮度平均值計(jì)算模塊、圖像合成模塊與乘法計(jì)算模塊連接。
3.如權(quán)利要求2所述的自動(dòng)曝光裝置，其特征在于該自動(dòng)曝光裝置還包括 權(quán)重系數(shù)計(jì)算模塊，根據(jù)第一亮度平均值、第二亮度平均值的大小計(jì)算第一權(quán)重系數(shù)、第二權(quán)重系數(shù)；所述圖像合成模塊將所述第一權(quán)重系數(shù)與目標(biāo)高亮度圖像數(shù)據(jù)相乘得到第一圖像數(shù) 據(jù)，將所述第二權(quán)重系數(shù)與目標(biāo)低亮度圖像數(shù)據(jù)相乘得到第二圖像數(shù)據(jù)，并將第一圖像數(shù) 據(jù)與第二圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行合成。
4.如權(quán)利要求3所述的自動(dòng)曝光裝置，其特征在于第一權(quán)重系數(shù)、第二權(quán)重系數(shù)滿足 如下公式C0EF1+C0EF2 = 1 ；(1)C0EF1/C0EF2 = Y_AVER_L0NG/Y_AVER_SH0RT ；(2)公式(1)、(2)中COEFl表示第一權(quán)重系數(shù)，C0EF2表示第二權(quán)重系數(shù)，Y_AVER_L0NG表 示第一亮度平均值，Y_AVER_SH0RT表示第二亮度平均值。
5.如權(quán)利要求3所述的自動(dòng)曝光裝置，其特征在于所述圖像合成模塊利用如下公式 對(duì)圖像進(jìn)行合成DATA_0UT = DATA_IN_L0NG*C0EF1+DATA_IN_SH0RT*C0EF2 ；(3)公式(3)中DATA_0UT表示合成后圖像數(shù)據(jù)，DATA_IN_L0NG表示目標(biāo)高亮度圖像數(shù)據(jù)， COEFl表示第一權(quán)重系數(shù)，DATA_IN_SH0RT表示目標(biāo)低亮度圖像數(shù)據(jù)，C0EF2表示第二權(quán)重 系數(shù)。
6.一種自動(dòng)曝光方法，其特征在于包括如下步驟控制感光像素陣列根據(jù)第一積分時(shí)間進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間曝光及根據(jù)第二積分時(shí)間進(jìn)行短時(shí) 間曝光，獲取目標(biāo)長(zhǎng)時(shí)間曝光圖像數(shù)據(jù)和目標(biāo)短時(shí)間曝光圖像數(shù)據(jù)；計(jì)算當(dāng)前長(zhǎng)時(shí)間曝光圖像數(shù)據(jù)的第一亮度平均值，及計(jì)算當(dāng)前短時(shí)間曝光圖像數(shù)據(jù)的 第二亮度平均值；根據(jù)所述第一亮度平均值和第一預(yù)設(shè)值計(jì)算第一積分時(shí)間，及根據(jù)所述第二亮度平均 值和第二預(yù)設(shè)值計(jì)算第二積分時(shí)間；將所述目標(biāo)長(zhǎng)時(shí)間曝光圖像數(shù)據(jù)和目標(biāo)短時(shí)間曝光圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行合成。
7.如權(quán)利要求6所述的自動(dòng)曝光方法，其特征在于所述自動(dòng)曝光方法還包括用以根據(jù)所述第一亮度平均值和第一預(yù)設(shè)值計(jì)算第一數(shù)字增益值，及根據(jù)所述第二亮 度平均值和第二預(yù)設(shè)值計(jì)算第二數(shù)字增益值；將目標(biāo)長(zhǎng)時(shí)間曝光圖像數(shù)據(jù)與第一數(shù)字增益值相乘得到目標(biāo)高亮度圖像數(shù)據(jù)，及將目 標(biāo)短時(shí)間曝光圖像數(shù)據(jù)與第二數(shù)字增益值相乘得到目標(biāo)低亮度圖像數(shù)據(jù)；所述第一亮度平均值、第二亮度平均值的計(jì)算采用當(dāng)前高亮度圖像數(shù)據(jù)及當(dāng)前低亮度 圖像數(shù)據(jù)；所述圖像合成采用目標(biāo)高亮度圖像數(shù)據(jù)和目標(biāo)低亮度圖像數(shù)據(jù)。
8.如權(quán)利要求7所述的自動(dòng)曝光方法，其特征在于該自動(dòng)曝光方法還包括根據(jù)第一亮度平均值、第二亮度平均值的大小計(jì)算第一權(quán)重系數(shù)、第二權(quán)重系數(shù)；將所述第一權(quán)重系數(shù)與目標(biāo)高亮度圖像數(shù)據(jù)相乘得到第一圖像數(shù)據(jù)，將所述第二權(quán)重 系數(shù)與目標(biāo)低亮度圖像數(shù)據(jù)相乘得到第二圖像數(shù)據(jù)，并將第一圖像數(shù)據(jù)與第二圖像數(shù)據(jù)進(jìn) 行合成。
9.如權(quán)利要求8所述的自動(dòng)曝光方法，其特征在于第一權(quán)重系數(shù)、第二權(quán)重系數(shù)滿足 如下公式C0EF1+C0EF2 = 1 ；(1)C0EF1/C0EF2 = Y_AVER_L0NG/Y_AVER_SH0RT ；(2)公式(1)、(2)中COEFl表示第一權(quán)重系數(shù)，C0EF2表示第二權(quán)重系數(shù)，Y_AVER_L0NG表 示第一亮度平均值，Y_AVER_SH0RT表示第二亮度平均值。
10.如權(quán)利要求8所述的自動(dòng)曝光裝置，其特征在于所述圖像合成步驟利用如下公式 對(duì)圖像進(jìn)行合成DATA_0UT = DATA_IN_L0NG*C0EF1+DATA_IN_SH0RT*C0EF2 ；(3)公式(3)中DATA_0UT表示合成后圖像數(shù)據(jù)，DATA_IN_L0NG表示目標(biāo)高亮度圖像數(shù)據(jù)， COEFl表示第一權(quán)重系數(shù)，DATA_IN_SH0RT表示目標(biāo)低亮度圖像數(shù)據(jù)，C0EF2表示第二權(quán)重 系數(shù)。
全文摘要
一種自動(dòng)曝光裝置，包括傳感器控制模塊，控制感光像素陣列根據(jù)第一積分時(shí)間進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間曝光及根據(jù)第二積分時(shí)間進(jìn)行短時(shí)間曝光，獲取目標(biāo)長(zhǎng)時(shí)間曝光圖像數(shù)據(jù)和目標(biāo)短時(shí)間曝光圖像數(shù)據(jù)；第一亮度平均值計(jì)算模塊，計(jì)算當(dāng)前長(zhǎng)時(shí)間曝光圖像數(shù)據(jù)的第一亮度平均值，及計(jì)算當(dāng)前短時(shí)間曝光圖像數(shù)據(jù)的第二亮度平均值；積分時(shí)間計(jì)算模塊，根據(jù)所述第一亮度平均值計(jì)算第一積分時(shí)間，及根據(jù)所述第二亮度平均值計(jì)算第二積分時(shí)間；圖像合成模塊，將目標(biāo)長(zhǎng)時(shí)間曝光圖像數(shù)據(jù)和目標(biāo)短時(shí)間曝光圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行合成；本發(fā)明還提供了一種基于該裝置的自動(dòng)曝光方法。克服了圖像曝光處理后亮處和暗處清晰度較差的技術(shù)問題。
文檔編號(hào)H04N5/243GK102111560SQ20091018945
公開日2011年6月29日 申請(qǐng)日期2009年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月26日
發(fā)明者付璟軍, 劉志強(qiáng), 胡文閣 申請(qǐng)人:比亞迪股份有限公司